DE4121828A1 - Resin sealed electrical instrument - has resin repelling edge on plate forming expansion joint for housing enclosing components - Google Patents
Resin sealed electrical instrument - has resin repelling edge on plate forming expansion joint for housing enclosing componentsInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung geht aus von einem elektrischen Gerät, vorzugsweise einem Schaltgerät nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention is based on an electrical device, preferably a switching device according to the preamble of claim 1.
Bei elektrischen Schaltgeräten mit mechanisch bewegten elektrischen Bauteilen auf einer Tragplatte ist es an sich bekannt, zum Schutz der elektrischen Bauteile gegen Korrosion und Verschmutzung diese in einem Gehäuse anzuordnen, welches an der die Tragplatte aufnehmenden Gehäuseöffnung hermetisch abgedichtet ist. Bei Geräten mit relativ kleinen Abmessungen ist eine solche Abdichtung durch eine Verguß masse, vorzugsweise durch Gießharz möglich, das von außen auf die Tragplatte aufgebracht wird und an dem die Tragplatte einfassenden Gehäuserand haftet. Die unterschiedlichen Temperaturausdehnungen zwischen Gehäuse und Tragplatte können dabei durch die Elastizität des Gießharzes aufgenommen werden. Es muß hierbei lediglich ver hindert werden, daß Gießharz in das Innere des Gerätes gelangt und die mechanisch zu bewegenden Teile blockiert. Bekannt ist auch eine derartige Lösung, bei welcher die Anschlußplatte des Gerätes auf der Innenseite durch Gießharz abgedeckt ist (GB-PS 20 61 621). For electrical switching devices with mechanically moved electrical Components on a support plate, it is known per se, for protection of electrical components against corrosion and pollution these in to arrange a housing which on the receiving plate Housing opening is hermetically sealed. For devices with relative Small dimensions is such a seal by potting mass, preferably possible by casting resin that from the outside on the Support plate is applied and on which the support plate enclosing Housing edge is liable. The different temperature expansions between the housing and the support plate can by the elasticity of the casting resin. It only has to be ver be prevented that casting resin gets inside the device and the mechanically moving parts blocked. One is also known such a solution, in which the connection plate of the device on the Inside is covered with cast resin (GB-PS 20 61 621).
Bei elektrischen Geräten mit größeren Abmessungen führt eine derar tige Lösung jedoch häufig zu Randablösungen des Gießharzes und somit zu Undichtheiten, da durch die unterschiedlichen Ausdehnungskoeffi zienten sowie unterschiedlichen Temperaturen der gegeneinander abzu dichtenden Teile die Abmessungen sich zu stark unterschiedlich ver ändern und von dem relativ kleinen Gießharzbereich zwischen der Tragplatte und dem einfassenden Rand des Gehäuses nicht mehr ela stisch aufgenommen werden können.One of these leads to electrical devices with larger dimensions term solution, however, often to edge detachments of the casting resin and thus to leaks because of the different expansion coefficients different temperatures and the different temperatures sealing parts the dimensions differ too much change and from the relatively small cast resin area between the Support plate and the bordering edge of the housing no longer ela can be recorded.
Die erfindungsgemäße Schaffung einer ausreichend großen elastischen Zone im Gießharz mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentan spruchs 1 hat den Vorteil, daß auch größere temperaturbedingte Ände rungen der Abmessungen zwischen Tragplatte und Gehäuserand vom Gieß harz aufgenommen werden können, ohne daß es zu Randablösungen und damit zu Undichtheiten kommt. Ein weiterer Vorteil ist, daß je nach der Breite des Randbereiches der Tragplatte, der mit dem Gieß harz-Trennmittel vorbehandelt ist, die Abmessung der elastischen Zone im Gießharz bestimmt werden kann, um auf diese Weise unabhängig von der Größe der Abmessungen des elektrischen Gerätes zuverlässig eine Randablösung des Gießharzes am Gehäuserand oder Rißbildungen im Gießharz zu vermeiden.The creation of a sufficiently large elastic according to the invention Resin zone with the characteristic features of the patent Proverb 1 has the advantage that even larger temperature-related changes dimensions between the support plate and the housing edge from the casting resin can be absorbed without causing edge detachments and this leads to leaks. Another advantage is that depending on the width of the edge area of the support plate, that with the casting Resin release agent is pretreated, the dimension of the elastic Zone in the resin can be determined to be independent in this way dependable on the size of the dimensions of the electrical device an edge detachment of the casting resin on the housing edge or cracking to avoid in the casting resin.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines solchen elek trischen Gerätes mit den Merkmalen des Anspruchs 8 hat außerdem den Vorteil, daß sich das Trennmittel auf einfache Weise auf den Rand bereich der Tragplatte aufbringen läßt, bevor diese in die Gehäuse öffnung des Gerätes eingesetzt wird.The inventive method for producing such an elec trical device with the features of claim 8 also has the Advantage that the release agent is easily on the edge area of the support plate can be applied before this in the housing opening of the device is used.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen ergeben sich vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch 1 und 8 angegebenen Merkmale. So ist es besonders vorteilhaft, als Trennmittel den Randbereich der Tragplatte mit einem Teflonspray vorzubehandeln bzw. den Rand mit einer gießharzabweisenden Folie abzudecken, wobei als Folie vorzugsweise ein Teflonband vorgesehen ist, welches von sich aus auf der Tragplatte gut haftet. Um das Ein dringen von Gießharz in das Innere des elektrischen Gerätes zu ver meiden, wird die Tragplatte vorzugsweise ringförmig auf eine Schul ter des Gehäuses aufgelegt. Das Gehäuse kann dabei aus Kunststoff oder Metall hergestellt sein. Bei einem Aluminium-Spritzguß-Gehäuse wird zweckmäßigerweise zur besseren Haftung des Gießharzes der die Tragplatte einfassende Gehäuserand auf der Innenseite materialab tragend vorbehandelt, vorzugsweise bei einem zylindrischen Gehäuse ausgedreht.The measures listed in the subclaims result advantageous developments and improvements in the main claim 1 and 8 specified features. So it is particularly advantageous as Release agent the edge area of the support plate with a Teflon spray pretreat or the edge with a cast resin-repellent film cover, a Teflon tape preferably being provided as the film is which adheres well to the support plate. To the one penetrate of cast resin to ver inside the electrical device avoid, the support plate is preferably ring-shaped on a school ter of the housing. The housing can be made of plastic or be made of metal. With an aluminum injection molded housing is expedient for better adhesion of the casting resin Support frame enclosing the housing edge on the inside pre-treated, preferably with a cylindrical housing turned out.
Zwei Ausführungsbeispiele sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigenTwo embodiments are shown in the drawing and in the following description explained. Show it
Fig. 1 ein elektrisches Schaltgerät für Kraftfahrzeuge mit einer durch Gießharz abgedichteten Leiterplatte in einer Gehäuseöffnung des teilweise dargestellten Gerätes und Fig. 1 shows an electrical switching device for motor vehicles with a circuit board sealed by casting resin in a housing opening of the device partially shown and
Fig. 2a und 2b zeigen in ver größerter Darstellung den abzudichtenden Wandbereich zwischen Gehäu se und Tragplatte mit einem gießharzabweisenden Trennmittel. FIGS. 2a and 2b show in view ver größerter the sealed wall portion between Gehäu se and support plate with a gießharzabweisenden release agent.
In Fig. 1 ist als elektrisches Schaltgerät ein Batterie-Trennrelais für Kraftfahrzeuge im Ausbruch dargestellt und mit 10 bezeichnet. Ein Leistungsrelais 11 ist dabei auf der Rückseite einer Tragplatte 12 angeordnet, die in eine Gehäuseöffnung 13 eines Aluminium-Spritz guß-Gehäuses 14 eingesetzt ist. Die Tragplatte 12 liegt mit ihrem Rand auf einer ringförmigen Schulter 15 des Gehäuses 14 auf und ist mit dem Gehäuse 14 durch Schrauben 16 befestigt. Über Anschlußbolzen 17 wird das Schaltgerät 10 an nicht dargestellte Batterieanschluß kabel angeschlossen. An der Gehäuseöffnung 13 ist die Tragplatte 12 von einem Gehäuserand 18 umgeben. Zur Abdichtung der Gehäuseöffnung ist die Tragplatte 12 von einer bis zum Gehäuserand 18 reichenden Gießharzmasse 19 abgedeckt.In Fig. 1, a battery isolating relay for motor vehicles in the outbreak is shown as electrical switching device and designated 10 . A power relay 11 is arranged on the back of a support plate 12 which is inserted into a housing opening 13 of an injection molded aluminum housing 14 . The edge of the support plate 12 rests on an annular shoulder 15 of the housing 14 and is fastened to the housing 14 by screws 16 . Via the connecting bolt 17 , the switching device 10 is connected to the battery connector (not shown). At the housing opening 13 , the support plate 12 is surrounded by a housing edge 18 . To seal the housing opening, the support plate 12 is covered by a casting resin compound 19 reaching to the housing edge 18 .
Fig. 2a zeigt in einem ersten Ausführungsbeispiel in vergrößerter Darstellung die Auflage der Tragplatte 12 auf der Schulter 15 des Gehäuses 14, wobei zur Bildung einer elastischen Zone X in der Gieß harzmasse 19 der obere und seitliche Randbereich 12a der Tragplatte 12 mit einem Trennmittel 20 vorbehandelt ist, an dem die Gießharz masse 19 im Gegensatz zu dem übrigen Oberflächenbereich der Trag platte 12 nicht haftet. Als Trennmittel 20 ist hier ein Teflonspray auf den Randbereich 12a der Tragplatte 12 aufgetragen. Eine gute Haftung der Gießharzmasse 19 muß auch an der Innenseite des Gehäuse randes 18 gewährleistet sein. Bei einem Gehäuse 14 aus Alumi nium-Spritzguß wird zu diesem Zweck die Innenseite des Gehäuserandes 18 zur Beseitigung von Trennmitteln aus der Spritzform des Gehäuses abgeschabt bzw. bei einem zylindrischen Gehäuse ausgedreht. Fig. 2a shows in a first embodiment in an enlarged view the support of the support plate 12 on the shoulder 15 of the housing 14 , wherein to form an elastic zone X in the casting resin 19, the upper and lateral edge region 12 a of the support plate 12 with a release agent 20th is pretreated, to which the casting resin mass 19, in contrast to the remaining surface area of the support plate 12, does not adhere. As a release agent 20 , a Teflon spray is applied to the edge area 12 a of the support plate 12 . Good adhesion of the cast resin compound 19 must also be ensured on the inside of the housing edge 18 . In a housing 14 made of aluminum injection molding, the inside of the housing edge 18 is scraped for removal of release agents from the injection mold of the housing or turned out in a cylindrical housing for this purpose.
In Fig. 2b ist in einem weiteren Ausführungsbeispiel der seitliche und obere Randbereich 12a der Tragplatte 12 mit einem Teflon-Folien band 20a als Trennmittel abgedeckt, wobei sich das Folienband 20a der Kontur der Tragplatte 12 anschmiegt und an der Tragplatte 12 haftet.In Fig. 2b, in another embodiment of the lateral and upper edge portion 12 a of the support plate 12 with a teflon film tape 20 a covered as a release agent, wherein the foil strip 20 a of the contour of the support plate conforms 12 and adheres to the support plate 12.
Zur Herstellung eines solchen elektrischen Schaltgerätes 10 wird in folgender Weise vorgegangen. Zunächst wird die Tragplatte 12 mit ihren elektrischen Bauteilen bestückt und dann in ihrem Rand bereich 12a mit dem gießharzabweisenden Trennmittel 20 versehen. An schließend wird die so vorbehandelte Tragplatte 12 in die Gehäuse öffnung 13 eingesetzt und von der bis zum Gehäuserand 18 reichenden Gießharzmasse 19 abgedeckt. The procedure for producing such an electrical switching device 10 is as follows. First, the support plate 12 is equipped with its electrical components and then provided in its edge area 12 a with the resin-repellent release agent 20 . At closing, the pretreated support plate 12 is inserted into the housing opening 13 and covered by the cast resin compound 19 reaching to the housing edge 18 .
Treten nun durch unterschiedliche Temperaturen sowie unterschiedli chen Ausdehnungskoeffizienten von Gehäuse 14, Tragplatte 12 und Gießharzmasse 19 in Pfeilrichtung F wirkende Kräfte zwischen dem Gehäuserand 18 und der Tragplatte 12 auf, so kann sich die Trag platte 12 auf der Schulter 15 des Gehäuses 14 bewegen, wobei die Dehnzone X diese Bewegungen elastisch aufnimmt, ohne daß es zu Rand ablösungen der Gießharzmasse 19 und damit zu Undichtigkeiten an der Gehäuseöffnung 13 kommt. Die Breite der elastischen Dehnzone X der Gießharzmasse 19 muß dabei so gewählt werden, daß die temperaturbe dingten Änderungen der Abmessungen zwischen Tragplatte 12 und Ge häuserand 18 von der Gießharzmasse 19 innerhalb dieser Dehnzone X aufgenommen werden können, ohne daß es zu Rissen in der Gießharz masse 19 kommt. Im Beispielsfall beträgt die von der Innenseite des Gehäuserandes 18 bis zum Innenrand des Trennmittels 20, 20a reichen de Dehnzone X der Gießharzmasse 19 ca. 10 mm.Now pass through different temperatures and differing chen expansion coefficient of the housing 14, support plate 12 and the casting resin 19 acting in the direction of the arrow F forces between the edge of the housing 18 and the support plate 12, so the support of the housing 14 can plate 12 on the shoulder 15 to move, wherein the expansion zone X absorbs these movements elastically without detaching the edge of the cast resin compound 19 and thus causing leaks at the housing opening 13 . The width of the elastic expansion zone X of the casting resin mass 19 must be chosen so that the temperature-related changes in dimensions between the support plate 12 and Ge housing edge 18 can be accommodated by the casting resin mass 19 within this expansion zone X without cracks in the casting resin mass 19 is coming. In the example, the expansion zone X of the cast resin compound 19 , which extends from the inside of the housing edge 18 to the inside edge of the separating means 20 , 20 a, is approximately 10 mm.
Claims (9)
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