DE19627502A1

DE19627502A1 - Electric or electronic device housing sealing using sealing foil

Info

Publication number: DE19627502A1
Application number: DE1996127502
Authority: DE
Inventors: Martin Dipl Ing Bergmann
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1996-07-08
Filing date: 1996-07-08
Publication date: 1998-01-15

Abstract

The methods involves sealing an electric and/or electronic instrument, that is arranged in a first casing part (1) provided in a pot-like shape.The pot-shaped casing is covered with a foil, (4) made specifically of a metallic, plastics or composite material, and a material-tight join between the first casing part and the foil is provided. The material closure may be produced through heat, or through adhesion. The foil is pref. protected against damage by a second housing part, that covers the foil entirely.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abdich ten eines elektrischen und/oder elektronischen Gerätes, das in einem topfförmig ausgebildeten ersten Gehäuseteil angeord net istThe present invention relates to a method for sealing an electrical and / or electronic device that arranged in a cup-shaped first housing part is not

Im Stand der Technik ist es üblich, ein elektrisches und/oder elektronisches Gerät in einem geeignet ausgebildeten Gehäuse anzuordnen. Kommt das Gerät in rauher Industrieumgebung zum Einsatz, ist es ferner üblich, die Komponenten des Gerätes mit Vergußmassen, geschäumten oder gestanzten Dichtungen oder durch Ultraschall-Verschweißen gegen mechanische und/oder at mosphärische Einflüsse zu schützen. Die bisher bekannten Dichtverfahren sind jedoch insofern noch nicht optimal, als im Falle des Einsatzes von Vergußmassen eine Wartung des elektrischen Gerätes erschwert, wenn nicht gar unmöglich ge macht wird. Im Falle von geschäumten oder gestanzten Dichtun gen, die notwendigerweise zwischen Gehäuseteilen angeordnet sind, ist das elektrische Gerät bzw. dessen Komponenten im Wartungsfalle, also beim Öffnen des Gehäuses, unmittelbar störenden mechanischen oder atmosphärischen Einflüssen ausge setzt. Weiterhin ist oftmals das Einsetzen einer neuen Dich tung erforderlich. Im Falle des Ultraschall-Verschweißens werden Gehäusekomponenten fest miteinander verschweißt. Im Wartungsfalle wäre ein Zugriff auf das elektrische Gerät nur durch das Zerstören des Gehäuses möglich. Daher wird im War tungsfalle oftmals das komplette Gerät ausgetauscht und das defekte Gerät entsorgt. Das Abdichten elektronischer Geräte mittels des Ultraschall-Verschweißens führt also zu einem er höhten Abfallaufkommen.It is common in the prior art to use an electrical and / or electronic device in a suitably designed housing to arrange. If the device comes in a rough industrial environment Use, it is also common to use the components of the device with casting compounds, foamed or stamped seals or by ultrasonic welding against mechanical and / or at protect atmospheric influences. The previously known However, sealing processes are not yet optimal in that in the case of the use of casting compounds, maintenance of the electrical device difficult, if not impossible is made. In the case of foamed or punched seals gene, which is necessarily arranged between housing parts are the electrical device or its components in the Maintenance trap, i.e. when opening the housing, immediately disturbing mechanical or atmospheric influences puts. Furthermore, the insertion of a new you is often required. In the case of ultrasonic welding housing components are welded together. in the Maintenance trap would be access to the electrical device only possible by destroying the housing. Therefore, in the war often the entire device is replaced and that defective device disposed of. Sealing electronic devices by means of ultrasonic welding, it leads to a he increased waste.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zum Abdich ten eines elektrischen und/oder elektronischen Gerätes, das in einem topfförmig ausgebildeten ersten Gehäuseteil angeord net ist, anzugeben, bei dem die Nachteile des Standes der Technik vermieden werden.The object of the invention is therefore a method for sealing an electrical and / or electronic device that arranged in a cup-shaped first housing part net is to be stated, in which the disadvantages of the state of Technology can be avoided.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß auf das erste Gehäuse teil, der Topf, durch eine Folie abgedeckt wird und dann eine stoffschlüssige Verbindung zwischen erstem Gehäuseteil und aufgebrachter Folie bewirkt wird.The object is achieved in that on the first housing part, the pot, is covered by a film and then one integral connection between the first housing part and applied film is effected.

Zusammen mit der aufgebrachten Folie umschließt das erste Ge häuseteil das elektrische Gerät allseitig, so daß dieses ge gen mechanische oder atmosphärische Störungen geschützt ist. Die Folie kann dabei z. B. durch Kleben, oder durch Wärmeein wirkung mit dem ersten Gehäuseteil verbunden sein. Ein Vor teil der Erfindung besteht darin, daß die Folie mit geringem mechanischen Aufwand, z. B. durch Erhitzen, von dem ersten Ge häuseteil wieder entfernt werden kann, so daß Wartungsarbei ten am elektrischen Gerät durchführbar sind. Eine Entfernung der Folie, die mechanisch einen sehr viel geringeren Wider stand bietet, als z. B. das Gehäuse, ist jederzeit, nötigen falls durch Zerstören der Folie möglich. Auch im Falle einer zerstörten Folie kann das elektrische Gerät durch Anbringen einer neuen Folie nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ge schützt werden.Together with the applied film, the first Ge encloses housing part of the electrical device on all sides, so that this ge is protected against mechanical or atmospheric disturbances. The film can z. B. by gluing, or by heat Effect be connected to the first housing part. A before part of the invention is that the film with little mechanical effort, e.g. B. by heating from the first Ge Housing part can be removed again, so that maintenance work are feasible on the electrical device. A distance the film, which mechanically has a much lower resistance offers as z. B. the housing is necessary at any time if possible by destroying the film. Even in the case of one The electrical device can be destroyed by attaching it a new film according to the inventive method be protected.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die stoffschlüssige Verbindung zwischen erstem Gehäuseteil und aufgebrachter Folie durch Wärmeeinwirkung. Dieser Aspekt ist insbesondere für die Automatisierung der Montage von elektrischem Gerät und Gehäuse relevant. Das Aufbringen der Folie erfolgt in diesem Falle z. B. mittels einer beheizbaren Platte, welche die Folie auf das erste Gehäuseteil drückt. In an advantageous embodiment of the invention the integral connection between the first housing part and applied film by exposure to heat. That aspect is especially for the automation of the assembly of electrical device and housing relevant. Applying the In this case, the film is made e.g. B. by means of a heatable Plate that presses the film onto the first housing part.

Durch die Wärmeeinwirkung verflüssigt sich an den relevanten Stellen die Oberfläche der Folie, so daß eine stoffschlüssige Verbindung zwischen erstem Gehäuseteil und aufgebracht er Fo lie bewirkt wird. In einer weiteren Ausgestaltung kann auf die Folie und/oder auf die relevanten Teile des ersten Gehäu seteils ein thermoplastischer Klebstoff aufgebracht sein, der bei Wärmeeinwirkung zu einer stoffschlüssigen Verbindung zwi schen erstem Gehäuseteil und aufgebrachter Folie führt.Due to the action of heat, the relevant liquefies Make the surface of the film so that a cohesive Connection between the first housing part and he applied Fo lie is effected. In a further embodiment, can the film and / or on the relevant parts of the first housing partly be applied a thermoplastic adhesive, the when exposed to heat to form a cohesive connection between leads first housing part and applied film.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist auch die Folie ihrerseits vor Beschädigungen durch ein weiteres Gehäu seteil geschützt, das mit dem ersten Gehäuseteil so verbunden ist, daß es die Folie weitgehend abdeckt. Die Folie ist somit durch das weitere Gehäuseteil auch gegen erhebliche mechani sche Beanspruchung geschützt. Im Wartungsfalle kann jedoch dieses weitere Gehäuseteil, das mit dem ersten Gehäuseteil lösbar verbunden ist, entfernt werden, so daß unmittelbar wieder die bereits beschriebene Konstellation vorliegt.In a further advantageous embodiment, the For its part, foil against damage from another casing seteil protected that connected to the first housing part is that it largely covers the film. The film is therefore through the further housing part also against considerable mechani protected against stress. In the event of maintenance, however this further housing part that with the first housing part is detachably connected, removed so that immediately the constellation already described is again present.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung besteht die Folie z. B. aus Kunststoff oder Verbundmaterialien. Bei der Verwendung von Verbundmaterialien besteht der Vorteil darin, daß durch geeignete Kombination der Komponenten des Verbundmaterials die gewünschte mechanische Eigenschaft der Folie weitgehend vorgebbar ist. In analoger Weise ergeben sich diese Vorteile auch bei der Verwendung von Kunststoff. Im Falle von thermi schen Beanspruchungen kann es z. B. sinnvoll sein, daß die Fo lie eine gewisse Elastizität aufweist, so daß die Folie auf grund einer Wärmekontraktion des Gehäuses nicht beschädigt wird. Eine Folie aus metallischen Material, z. B. Aluminium, vermag das elektrische Gerät gegen stärkere mechanische Bean spruchung zu schützen. In an advantageous embodiment, the film consists, for. B. made of plastic or composite materials. When using The advantage of composite materials is that suitable combination of the components of the composite material the desired mechanical property of the film largely can be specified. These advantages result in an analogous manner even when using plastic. In the case of thermi stresses it can z. B. make sense that the Fo lie has a certain elasticity, so that the film not damaged due to thermal contraction of the housing becomes. A foil made of metallic material, e.g. B. aluminum, the electrical device can withstand stronger mechanical beans to protect it.

Wenn die Folie durchsichtigt ist, ist es fallweise nicht er forderlich, die Folie zu entfernen oder gar zu zerstören, wenn eventuelle Beschädigungen des elektrischen Gerätes op tisch erkennbar sind.If the film is transparent, it may not be him required to remove or even destroy the film, if any damage to the electrical device op are recognizable on the table.

Weitere Vorteile und erfinderische Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbei spiels, anhand der Zeichnung und in Verbindung mit den Un teransprüchen. Im einzelnen zeigt:Further advantages and inventive details emerge from the following description of an embodiment game, based on the drawing and in connection with the Un claims. In detail shows:

Fig. 1 ein elektrisches Gerät, das in einem Gehäuse teil mit einer Folie abgedichtet wird. Fig. 1 is an electrical device that is partially sealed with a film in a housing.

Gemäß Fig. 1 befindet sich ein elektrisches Gerät, z. B. eine elektrische und/oder elektronische Schaltung, deren Bauteile und Komponenten zumindest teilweise auf einer Leiterplatte 3 aufgebracht sind, in einem ersten Gehäuseteil 1. Im Ausfüh rungsbeispiel handelt es sich um ein rechtwinkliges, topfför miges erstes Gehäuseteil 1, dessen Seitenwände jeweils die gleiche Höhe aufweisen. Auf die Seitenflächen des ersten Ge häuseteils 1 wird eine Folie 4 aufgebracht, die das elektri sche Gerät abdeckt. Die Folie 4 wird auf dem ersten Gehäuse teil 1, z. B. durch Verkleben aufgebracht. Dazu wird auf einer Dichtfläche 2 des ersten Gehäuseteiles 1 und/oder der Folie 4 ein geeigneter Klebstoff aufgebracht, so daß schließlich eine stoffschlüssige Verbindung zwischen Folie 4 und erstem Gehäu seteil 1 bewirkt wird.Referring to FIG. 1 there is an electrical device such. B. an electrical and / or electronic circuit, the parts and components of which are at least partially applied to a printed circuit board 3 , in a first housing part 1 . In the example, it is a right-angled, pot-shaped first housing part 1 , the side walls of which each have the same height. On the side surfaces of the first Ge housing part 1 , a film 4 is applied, which covers the electrical cal device. The film 4 is part 1 on the first housing, for. B. applied by gluing. For this purpose, a suitable adhesive is applied to a sealing surface 2 of the first housing part 1 and / or the film 4 , so that finally a material connection between the film 4 and the first housing set 1 is effected.

Insbesondere im Hinblick auf die Fertigungsautomatisierung ist es vorteilhaft, wenn die stoffschlüssige Verbindung zwi schen erstem Gehäuseteil 1 und aufgebrachter Folie 4 durch Wärmeeinwirkung erfolgt. Dann kann z. B. mittels eines beheiz baren Elementes, das die entsprechende Kontur des ersten Ge häuseteils 1 - im Ausführungsbeispiel die Dichtfläche 2 - nachbildet, das Aufbringen und das stoffschlüssige Verbinden der Folie 4 mit dem ersten Gehäuseteil 1 in einer Weise erfolgen, die sehr leicht automatisierbar ist. Bei geeigneter Wahl des Werksstoffs der Folie 4 kann auf das Aufbringen von Klebstoff sogar verzichtet werden, wenn nämlich durch die Wärmeeinwirkung bestimmte Bereiche der Folie 4 verflüssigt werden und somit eine stoffschlüssige Verbindung mit dem ersten Gehäuseteil 1 eingehen.In particular with regard to the automation of production, it is advantageous if the integral connection between the first housing part 1 and the applied film 4 takes place by the action of heat. Then z. B. by means of a heatable element, the corresponding contour of the first Ge housing part 1 - in the exemplary embodiment, the sealing surface 2 - simulates the application and the integral connection of the film 4 with the first housing part 1 in a manner that is very easy to automate . With a suitable choice of the material of the film 4 , the application of adhesive can even be dispensed with, namely because certain areas of the film 4 are liquefied by the action of heat and thus form a cohesive connection with the first housing part 1 .

Über dem ersten Gehäuseteil 1 wird ein weiteres Gehäuseteil 5 aufgebracht, das die Folie 4 weitgehend - im Ausführungsbei spiel komplett - abdeckt. Durch das weitere Gehäuseteil 5 ist die Folie 4 gegen mechanische Einflüsse sehr gut geschützt, da das weitere Gehäuseteil 5 sehr viel größeren mechanischen Belastungen standhält als die Folie 4.Another housing part 5 is applied over the first housing part 1 , which largely covers the film 4 - in the exemplary embodiment completely. The further housing part 5 protects the film 4 very well against mechanical influences, since the further housing part 5 withstands much greater mechanical loads than the film 4 .

Hinsichtlich der Auswahl des Materials der Folie 4 ist vor allem auf die konkreten Einsatzbedingungen des jeweiligen elektrischen Gerätes abzustellen. Im Falle einer rauhen Indu strieumgebung wird man eine metallische Folie 4, z. B. eine solche aus Aluminium, wählen. Im Falle von starker chemischer Belastung wird man für die Folie 4 Materialien wählen, die der vorherrschenden chemischen Belastung am besten standhal ten. Im Falle von thermischen Belastungen wird man Materia lien wählen, die sich z. B. durch eine gewisse thermische Ela stizität auszeichnen, so daß es im Falle von Wärmekontrak tionen oder Wärmeausdehnungen nicht zu Rissen oder Verwerfun gen der Folie 4 kommt. Gegenstand der Erfindung sind somit auch Folien aus Materialien, die hier nicht explizit genannt wurden, deren Verwendung jedoch aufgrund der konkreten Ein satzbedingungen des elektrischen Gerätes vorteilhaft ist.With regard to the selection of the material of the film 4 , it is important to focus on the specific operating conditions of the respective electrical device. In the case of a rough induction environment, a metallic foil 4 , e.g. B. choose one made of aluminum. In the case of severe chemical stress, you will choose 4 materials for the film that best withstand the prevailing chemical stress. In the case of thermal stresses, you will choose materials that, for. B. characterized by a certain thermal Ela stitäts, so that there are no cracks or warpage conditions of the film 4 in the case of thermal contractions or thermal expansion. The invention thus also relates to films made of materials which were not explicitly mentioned here, but whose use is advantageous due to the specific conditions of use of the electrical device.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung be steht darin, ein Material für die Folie 4 auszuwählen, das durchsichtig ist - z. B. einen durchsichtigen Kunststoff denn dann ist es für das Wartungspersonal im Falle von optisch erkennbaren Defekten des elektrischen Gerätes besonders einfach, das auszutauschende oder zu wart ende elektrische Gerät zu identifizieren. Dabei braucht die Folie 4 bei den als intakt erkannten elektrischen Geräten nicht entfernt oder zerstört werden, so daß ein Neuaufbringen der Folie 4 nur bei dem identifizierten Gerät erforderlich ist.A particularly advantageous embodiment of the invention is to select a material for the film 4 that is transparent - z. B. a transparent plastic because then it is particularly easy for the maintenance personnel in the case of optically recognizable defects in the electrical device to identify the electrical device to be exchanged or serviced. The film 4 need not be removed or destroyed in the case of the electrical devices recognized as intact, so that a new application of the film 4 is only necessary for the device identified.

Claims

1. A method for sealing an electrical and / or elec tronic device, which is arranged in a cup-shaped he most housing part ( 1 ), characterized in that the pot ( 1 ) is covered by a foil ( 4 ) and then a cohesive connection between the first housing part ( 1 ) and applied film ( 4 ) is effected.

2. The method according to claim 1, characterized ge indicates that the material bond by heat action is effected.

3. The method according to claim 1, characterized ge indicates that the material bond by gluing is effected.

4. The method according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the film ( 4 ) is protected from damage by Be another housing part ( 5 ) which is releasably connected to the first housing part ( 1 ) so that it is the Film ( 4 ) largely covers.

5. The method according to any one of the above claims, characterized in that the film ( 4 ) consists of metallic material, plastic or composite materials.

6. The method according to claim 5, characterized in that the film ( 4 ) is transparent.

7. Electrical and / or electronic device, which is arranged in a cup-shaped first housing part ( 1 ), characterized in that the pot ( 1 ) is covered by a film ( 4 ) and that a material connection between the first housing part ( 1 ) and applied film ( 4 ).

8. Electrical device according to claim 7, characterized characterized in that the material closure by Heat is caused.

9. Electrical device according to claim 7, characterized characterized in that the material closure by Gluing is effected.

10. Electrical device according to claim 7, 8 or 9, characterized in that the film ( 4 ) is protected from damage by a further housing part ( 5 ), which is detachably connected to the first housing part ( 1 ) so that it largely covers the film ( 4 ).

11. Electrical device according to one of claims 7 to 10, characterized in that the film ( 4 ) consists of metallic material, plastic or composite materials.

12. Electrical device according to claim 11, characterized in that the film ( 4 ) is see-through.