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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Gehäuseanordnung mit einer Dichtung, beispielsweise eine Gehäuseanordnung zur Aufnahme einer Batterie oder von empfindlichen elektronischen Steuervorrichtungen. Die Dichtung verhindert zuverlässig ein Eindringen von schädlichen Substanzen in die Gehäuseanordnung.
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3, 4 und 5 zeigen Querschnittsansichten im Bereich einer Nut 30 einer Gehäuseanordnung gemäß dem Stand der Technik. Die Gehäuseanordnung hat ein erstes Gehäuseteil 100 mit einer ersten Fügefläche 20, in der die Nut 30 ausgebildet ist, und eine Dichtung 40, die in der Nut 30 in der ersten Fügefläche 20 angeordnet ist. Die Gehäuseanordnung hat des Weiteren ein zweites Gehäuseteil 110, das eine zweite Fügefläche 120 aufweist, die an die erste Fügefläche 20 gefügt ist, wobei die Dichtung 40 mit der zweiten Fügefläche 120 in Kontakt ist. Die Nut 30 weist eine innere Umfangsfläche 50 entlang einer Umfangsrichtung des ersten Gehäuseteils 100 und eine äußere Umfangsfläche 60 entlang der Umfangsrichtung des ersten Gehäuseteils 100 auf. Das Bezugszeichen 40' beschreibt eine Kontur der Dichtung 40` in einem entspannten Zustand, wenn das zweite Gehäuseteil 110 nicht am ersten Gehäuseteil 100 anliegt.
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4 zeigt, dass nur etwa die Hälfte des zur Verfügung stehenden Bauraums in der Nut 30 bei niedrigen Temperaturen (zum Beispiel bis etwa 40°C) mit der Dichtung 40 gefüllt ist. In dem oder in den entstandenen Luftspalt(en) können sich schädigende Substanzen von der äußeren Umgebung sammeln.
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5 zeigt die Dichtung 40 in dem montierten Zustand und unter Tempertaureinfluss. Die Dichtung 40 wurde ausgedehnt und hat nahezu 100% des Bauraums in der Nut 30 ausgefüllt, wodurch die Luftspalte verschwinden.
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Derartige Dichtungen mit ggf. mehreren Dichtlippen werden bislang zum Beispiel in Aluminiumspritzgussgehäusen derart ausgeführt, dass die Dichtung sowohl an der Innen- als auch an der Außenseite lokale Verbreiterungen hat, damit die Dichtung nicht aus der Nut fallen kann. Die Nut und die Dichtung sind derart gestaltet, dass bei den niedrigsten zu erwartenden Temperaturen die Verpressung der Dichtung gewährleistet ist. Ein Spalt ist vorhanden, welcher bei Erwärmung des Gehäuses und der Dichtung von eben dieser bis zu 100% gefüllt werden kann.
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Aus dem Dokument
DE 10 2013 112 096 A1 ist ein Funktionskomponentengehäuse bekannt mit zwei Gehäuseteilen und einer zwischen den Gehäuseteilen angeordneten Dichtung.
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Aus dem Dokument
DE 10 2015 215 102 A1 ist ein Gehäuse insbesondere für eine Steuereinheit eines Lüftermotors bekannt, mit mindestens zwei Gehäuseelementen und einem Verbindungselement, wobei die Gehäuseelemente mit dem Verbindungselement zusammenwirken und wobei die zusammengeführten Gehäuseelemente einen Innenbereich bilden. Ein Kanal ist ausgebildet, der vor und/oder während der Montage des Gehäuses den Innenbereich und die Umgebung des Gehäuses verbindet.
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Aus dem Dokument
DE 10 2016 123 314 A1 ist eine Dichtung zur Abdichtung von Bauteilhälften mit folgenden Merkmalen bekannt: zwei symmetrisch zueinander ausgebildete und in einer Symmetrieebene miteinander verbundene Dichtungskörper, wobei der erste Dichtungskörper ausgebildet ist, radial und axial dichtend in eine Nut einer ersten Bauteilhälfte einzugreifen; und wobei der zweite Dichtungskörper ausgebildet ist, radial und axial dichtend in eine Nut einer zweiten Bauteilhälfte einzugreifen, um die zwei Bauteilhälften gegeneinander abzudichten.
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Aus dem Dokument
DE 10 2018 220 221 A1 ist ein Gehäuse für die Elektronik eines elektrischen Antriebs bekannt, umfassend: zwei aneinander angepasste Gehäusehälften, die aneinander anliegend einen Gehäuseinnenraum umschließen, eine Mehrzahl von Verschraubungen zur gegenseitigen Verspannung der beiden Gehäusehälften, und eine umlaufende Rahmendichtung zur Abdichtung des Gehäuseinnenraums gegenüber der Umgebung; wobei in der ersten Gehäusehälfte eine Dichtnut entlang der Kontur des abzudichtenden Gehäuseinnenraums zur Aufnahme der Rahmendichtung, sowie in der zweiten Gehäusehälfte eine an die Kontur der Dichtnut angepasste der Rahmendichtung zugewandte Dichtfläche ausgestaltet ist. Die Rahmendichtung wird bei Verspannung der beiden Gehäusehälften miteinander in einem zwischen der Dichtnut und der Dichtfläche gebildeten Dichtraum elastisch verformt, derart, dass eine Abdichtung des Innenraums gegenüber der Umgebung sichergestellt ist.
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Aus dem Dokument
DE 10 2013 207 553 A1 ist eine Außenumfangsnut, die mit einem Dichtungsmaterial gefüllt ist, und ein gegenüberliegender Flächenabschnitt bekannt, die an einem Passabschnitt eines Gehäuseteils vorgesehen sind.
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Gerade bei niedrigen Temperaturen können sich je nach Anwendungsfall dennoch salzhaltige, aggressive und nasse Substanzen ablagern und zu Korrosion mit späterer Leckage führen.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Gehäuseanordnung bereitzustellen, die besser abgedichtet ist, um die Ablagerung der schädlichen Substanzen und somit die Korrosion mit späterer Leckage zu vermeiden. Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des unabhängigen Patentanspruchs gelöst. Die Erfindung ist gemäß den Gegenständen der abhängigen Patentansprüche weitergebildet.
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Eine Gehäuseanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung hat ein erstes Gehäuseteil mit einer ersten Fügefläche, in der eine Nut ausgebildet ist, und eine Dichtung, die in der Nut in der ersten Fügefläche angeordnet ist. Die Nut weist eine innere Umfangsfläche entlang einer Umfangsrichtung des ersten Gehäuseteils und eine äußere Umfangsfläche entlang der Umfangsrichtung des ersten Gehäuseteils auf, wobei die Dichtung an der äußeren Umfangsfläche der Nut anliegt.
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In vorteilhafter Weise kann insbesondere der außenliegende Spalt vermieden werden, so dass die Gehäuseanordnung insgesamt gegenüber äußeren Substanzen besser abgedichtet ist. Genauer gesagt ist die Gehäuseanordnung so ausgelegt, dass auf der Außenseite der Dichtung hin zur Umwelt vorzugsweise zu keinem Zeitpunkt ein Spalt entsteht. Dabei kann die bestehende Nutgeometrie bereits bei den am niedrigsten zu erwartenden Temperaturen im Außenbereich zu 100 % gefüllt werden, so dass kein Spalt entstehen kann. Da keine Spalte mehr entstehen können, welche durch Substanzen aus der Umgebung erreicht werden und durch chemische Reaktionen zu Schädigungen führen könnten, können Lochfraß und Leckage vermieden werden.
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Erfindungsgemäß liegt die Dichtung bei einer ersten Temperatur an der äußeren Umfangsfläche an, und liegt die Dichtung zumindest abschnittsweise nicht an der inneren Umfangsfläche an, wobei die Dichtung bei einer zweiten Temperatur, die höher ist als die erste Temperatur, sowohl an der äußeren Umfangsfläche als auch an der inneren Umfangsfläche im Wesentlichen vollständig anliegt. Dadurch kann einerseits ein Luftspalt an der Außenseite der Dichtung vermieden werden, während andererseits an der Innenseite der Dichtung ein Raum vorhanden ist, in den sich die Dichtung bei Erwärmung ausdehnen kann.
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Erfindungsgemäß weist die Dichtung ferner zumindest einen Klemmbereich auf, in dem die Dichtung bereits bei der ersten Temperatur auch an der inneren Umfangsfläche anliegt. Bei einem Ausführungsbeispiel weist die Dichtung im Klemmbereich Vorsprünge auf, die in einer radialen Richtung des ersten Gehäuseteils nach innen vorstehen. Dadurch kann ein Herausfallen der Dichtung auch bei niedrigen Temperaturen vermieden werden.
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Bei einem Ausführungsbeispiel weist die Dichtung zumindest einen Nicht-Klemmbereich auf, in dem die Dichtung nicht an der inneren Umfangsfläche anliegt. Damit kann an der Innenseite der Dichtung ein Raum bereitgestellt werden, in den sich die Dichtung bei Erwärmung ausdehnen kann.
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Bei einem Ausführungsbeispiel ist an der inneren Umfangsfläche der Nut zumindest eine Entspannungsaussparung ausgebildet, die dazu konfiguriert ist, einen Abschnitt der Dichtung in einem ausgedehnten Zustand aufzunehmen. Dadurch kann weiterhin ein Luftspalt an der Außenseite der Dichtung vermieden werden, während an der Innenseite der Dichtung ein Raum bereitgestellt wird, in den sich die Dichtung bei Erwärmung ausdehnen kann. Dadurch können Spannungen und eine mögliche Beschädigung der Dichtung vermieden werden.
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Bei einem Ausführungsbeispiel sind mehrere Klemmbereiche und mehrere Entspannungsaussparungen vorgesehen, die entlang der Umfangsrichtung des ersten Gehäuseteils abwechselnd angeordnet sind. Dadurch können eine homogene Spannungsverteilung in der Dichtung und eine besonders zuverlässige Abdichtung erzielt werden.
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Bei einem Ausführungsbeispiel ist die Dichtung umlaufend ausgebildet und liegt umlaufend an der äußeren Umfangsfläche an.
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Bei einem Ausführungsbeispiel weist die Gehäuseanordnung des Weiteren ein zweites Gehäuseteil auf, das eine zweite Fügefläche aufweist, die an die erste Fügefläche gefügt ist, wobei die Dichtung mit der zweiten Fügefläche in Kontakt ist.
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Figurenliste
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- 1 zeigt eine Draufsicht auf eine Gehäuseanordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- 2 zeigt Querschnittsansichten A-A und B-B im Bereich einer Nut gemäß einem Ausführungsbeispiel in montiertem Zustand;
- 3 zeigt eine Querschnittsansicht im Bereich einer Nut einer Gehäuseanordnung gemäß dem Stand der Technik; und
- 4 zeigt eine Querschnittsansicht im Bereich der Nut der Gehäuseanordnung gemäß dem Stand der Technik.
- 5 zeigt eine Querschnittsansicht im Bereich der Nut der Gehäuseanordnung gemäß dem Stand der Technik.
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Beschreibung von Ausführungsbeispielen
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1 zeigt eine Draufsicht auf eine Gehäuseanordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel, und 2 zeigt Querschnittsansichten A-A und B-B im Bereich einer Nut 3 in eingelegtem Zustand der Dichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Gehäuseanordnung hat ein erstes Gehäuseteil 1 mit einer ersten Fügefläche 2, in der die Nut 3 ausgebildet ist, und eine Dichtung 4, die in der Nut 3 in der ersten Fügefläche 2 angeordnet ist. Die Nut 3 weist eine innere Umfangsfläche 5 entlang einer Umfangsrichtung U des ersten Gehäuseteils 1 und eine äußere Umfangsfläche 6 entlang der Umfangsrichtung U des ersten Gehäuseteils 1 auf. Die Dichtung 4 liegt an der äußeren Umfangsfläche 6 der Nut 3 an. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Dichtung 4 umlaufend ausgebildet und liegt umlaufend an der äußeren Umfangsfläche 6 der Nut 3 an.
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Die Dichtung 4 weist mehrere Klemmbereiche 7 auf, in dem die Dichtung 4 auch an der inneren Umfangsfläche 5 der Nut 3 anliegt. Die Dichtung 4 weist im Klemmbereich 7 Vorsprünge 8 auf, die in einer radialen Richtung R des ersten Gehäuseteils 1 nach innen vorstehen. Die Dichtung 4 weist außerdem mehrere Nicht-Klemmbereiche 9 auf, in dem die Dichtung 4 nicht an der inneren Umfangsfläche 5 anliegt.
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An der inneren Umfangsfläche 5 der Nut 4 sind mehrere Entspannungsaussparungen 10 ausgebildet, die dazu konfiguriert sind, einen Abschnitt der Dichtung 4 in einem ausgedehnten Zustand aufzunehmen. Zum Beispiel kann die Dichtung 4 bei einer ersten Temperatur nur an der äußeren Umfangsfläche 6 anliegen und zumindest abschnittsweise nicht an der inneren Umfangsfläche 5 anliegen. Die Dichtung 4 kann dann bei einer zweiten Temperatur, die höher ist als die erste Temperatur, sowohl an der äußeren Umfangsfläche 6 als auch an der inneren Umfangsfläche 5 im Wesentlichen vollständig anliegen. Damit die Spannungen durch das Anliegen der Dichtung 4 an der inneren Umfangsfläche 5 nicht übermäßig hoch werden, sind die Entspannungsaussparungen 10 ausgebildet, die einen Abschnitt der Dichtung 4 in dem durch Verpressung und Erwärmung ausgedehnten Zustand aufnehmen und damit die Spannungen in der Dichtung 4 abbauen.
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Bei dem Ausführungsbeispiel sind mehrere Klemmbereiche 7 und mehrere Entspannungsaussparungen 10 vorgesehen, die entlang der Umfangsrichtung U des ersten Gehäuseteils 1 abwechselnd angeordnet sind. Dadurch kann eine homogene Spannungsverteilung in der Dichtung 4 sowie eine besonders gute Abdichtung erzielt werden.
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Bei dem Ausführungsbeispiel sind die Umfangslängen der Klemmbereiche 7 und der Entspannungsaussparungen 10 etwa gleich groß, und sie können zum Beispiel um weniger als 80% voneinander abweichen.
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Die Gehäuseanordnung hat üblicherweise noch ein zweites Gehäuseteil 11 (siehe 2), das eine zweite Fügefläche 12 aufweist, die an die erste Fügefläche 2 gefügt ist, wobei die Dichtung 4 mit der zweiten Fügefläche 12 in Kontakt ist. Das erste Gehäuseteil 1 und das zweite Gehäuseteil 11 bilden zusammen ein vollständiges Gehäuse, das beispielsweise zur Aufnahme einer Batterie vorgesehen sein kann.
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Die linke Ansicht der 2 zeigt eine Querschnittsansicht A-A in einem Klemmbereich 7, und die rechte Ansicht der 2 zeigt eine Querschnittsansicht B-B in einem Nicht-Klemmbereich 9. Die nahezu vollständige Füllung der umlaufenden Nut 4 im Klemmbereich 7 wird bereits bei relativ niedrigen Temperaturen erreicht. Kleine Bereiche zwischen den Klemmbereichen 7, d.h. die Nicht-Klemmbereiche 9, sind noch frei und können bei weiter ansteigender Temperatur gefüllt werden. Zu diesem Zweck können die Entspannungsaussparung 10 genutzt werden.
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Im dargestellten Ausführungsbeispiel der 1 sind die Vorsprünge 8 jeweils in den Klemmbereichen 7 vorgesehen. Die Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt, und in einer Abwandlung können die Vorsprünge 8 alternativ oder zusätzlich in den Nicht-Klemmbereichen 9 angeordnet werden.
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Im dargestellten Ausführungsbeispiel der 1 sind sowohl die Vorsprünge 8 als auch die Entspannungsaussparungen 10 in der Draufsicht mit einem rechteckigen Profil ausgebildet. Die Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt, und in einer Abwandlung können Vorsprünge 8 und/oder die Entspannungsaussparungen 10 konvex bzw. konkav abgerundet, dreieckig oder trapezförmig ausgebildet sein.
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Im dargestellten Ausführungsbeispiel der 1 hat das erste Gehäuseteil 1 zwei Symmetrieachsen (Mittelachsen), so dass sich die Entspannungsaussparungen 10 (und auch die Vorsprünge 8 der Dichtung 4) paarweise gegenüberliegen. Die Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt.
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Im dargestellten Ausführungsbeispiel der 2 hat die Dichtung 4 an der Ober- und Unterseite jeweils eine konkave Einbuchtung. Die Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt, und in einer Abwandlung kann die Dichtung 4 an der Ober- und/oder Unterseite glatt sein oder eine konvexe Ausbuchtung aufweisen.
