WO1998027370A1 - Wasserdichtes kunststoffbauteil, insbesondre kunststoffgehäuse - Google Patents

Wasserdichtes kunststoffbauteil, insbesondre kunststoffgehäuse Download PDF

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Eckhard Ursel
Stefan Freund
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    • H02K2205/09—Machines characterised by drain passages or by venting, breathing or pressure compensating means

Definitions

  • the invention relates to a waterproof plastic component, in particular plastic housing, of the type defined in the preamble of claim 1.
  • the membrane in the pot-like housing recess is through a plate-shaped spring element held in the cylinder wall of the housing recess in the manner of a so-called.
  • a seal designed as an O-ring is inserted between the diaphragm edge and the spring element and is tightened by the spring element together with the diaphragm edge against an annular support shoulder located in front of the base of the housing recess.
  • the waterproof plastic component according to the invention with the characterizing features of claim 1 has the advantage that the membrane with the sealing ring is simply pressed into the undercuts of the segment tabs and is reliably held there with the membrane sealed against the cylinder wall of the housing recess. This eliminates the spring element, which contributes to lower costs
  • the segment tabs are arranged offset by the same angle of rotation from one another over the inner circumference of the cylindrical inner wall of the housing recess and are molded on at the same time as the component is being injection molded.
  • the undercuts of the segment lobes that is the free space between the segment lobes and the bottom or bottom of the cup-shaped housing recess, are formed by rotating demolding of an inner stamp part of a two-part inner mold stamp, the outer stamp part of which concentrically enclosing the inner stamp part must first be axially removed therefrom.
  • FIG. 2 is a view of the housing section in the direction of arrow II in FIG. 1,
  • FIG. 3 shows an enlarged view of section III in FIG. 1,
  • FIG. 5 is a view of the inner die in the direction V in Fig. 4th
  • the longitudinal section of the plastic housing 10 shown in FIG. 1 as an example of a general waterproof plastic component has a ventilation opening 11 for air exchange between the housing interior 12 and the housing environment 13, which prevents water from entering the interior 12 of the housing with a gas passage covers i ⁇ t.
  • a stepped, pot-shaped recess 15 is introduced into the housing wall 110 from the outside, in the bottom 151 of which the ventilation opening 11 opens.
  • an annular web 16 is formed which is concentric with the opening of the opening 11 and has a radial distance a from
  • the membrane 14 maintains the outer circumference of the base 151 (Fig. 3).
  • the membrane 14 is placed on this ring web 16 projecting axially from the base 151 of the recess 15 and is sealed watertight against the cylinder wall 152 of the recess 15 by means of a sealing ring 17 placed on the edge of the membrane 14.
  • the sealing ring 17 also be integrally formed on the membrane 14.
  • the membrane 14 with the sealing ring 17 is fixed by segment tabs 18, which protrude radially from the cylinder wall 152 of the recess 15 at an axial distance from the base 151 of the recess 15 to form undercuts 19 and overlap the sealing ring 17.
  • the axial distance of the segment tabs 18 from the base 151 of the recess 15 is chosen such that it is approximately the sum of the axial thicknesses of the membrane
  • the segment tabs 18 are arranged offset from one another by the same circumferential angle over the circumference of the cylinder wall 152 of the recess 15.
  • the segment tabs 18 are formed at the same time as the injection molded plastic part 10 is manufactured, while the ventilation opening 11 is molded at the same time.
  • plastic injection molding of the housing 10 is a two-part to form the ventilation opening 11
  • Inner form stamp 20 as shown in Fig. 4 excerpt, required.
  • This two-part inner form stamp 20 has an inner stamp part 21 and an outer stamp part 22 coaxially surrounding it.
  • the inner stamp part 21 carries on one end face radially striving ring segments 23 whose dimensions in the plane transverse to the stamp axis correspond to the dimensions of the radial segment tabs 18 in the recess
  • the outer stamp part 22 is modeled with its outer peripheral structure of the stepped cylinder wall 152 of the cup-shaped recess 15 and for the formation of the segment tabs 18 during the injection molding process with these and with the axially aligned ring segments 23 on the inner stamp part 21, dimensionally identical cutouts 24 on the end face. Claws 25 remain between these cutouts 24, which are introduced from the end face of the outer stamp part 22, and protrude in a form-fitting manner between the ring segments 23 on the inner stamp part 21 and end axially flush with the ring segments 23.
  • the two-part inner die 20 described is inserted into the injection mold to form the recess 15 together with a further coaxial inner die to form the ventilation opening 11.
  • the demolding takes place, with the outer stamp part 22 first is axially withdrawn from the inner stamp part 21 and then the demolding of the inner stamp part 21 is first carried out by rotation by an angle of rotation which corresponds to the spacing angle of the ring segments 23 from one another and subsequent axial pulling off of the inner stamp part 21.

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Abstract

Bei einem wasserdichten Kunststoffteil, insbesondere Kunststoffgehäuse, mit einer Lüftungsöffnung (11) zum Luftaustausch zwischen dem Bauteilinnern (12) und der Bauteilumgebung (13) und mit einer die Lüftungsöffnung (11) überdeckenden, gasdurchlässigen Membran (14) zum Verhindern von Wassereintritt in das Bauteilinnere (12), die in einer der Mündung der Lüftungsöffnung (11) vorgesetzten topfförmigen Ausnehmung einliegt und am Grund (151) der Ausnehmung (15) zusammen mit einem Dichtungsring (17) randseitig eingespannt ist, sind zur Erzielung einer einfachen Montage unter Verzicht auf zusätzliche Montagemittel Dichtungsring (17) und Membranrand von im Axialabstand von dem Grund (151) der Ausnehmung (15) angeordneten Segmentlappen (18) übergriffen, die unter Bildung einer Hinterschneidung (19) radial von der Zylinderwand (152) der Ausnehmung (15) vorstehen.

Description

Wasserdichtes Kunststoffbauteil , insbesondere Kuns stoffσehäuse
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein wasserdichtes Kunststoffbauteil , insbesondere Kunststoffgehäuse, der im Oberbegriff des Anspruchs 1 definierten Gattung.
Bei einem bekannten als Antriebsgehäuse für eine elektrische Antriebsvorrichtung zum Verstellen eines Abdeckelementε für eine Öffnung in der Karosserie eines Kraftfahrzeugs, wie Fensterscheibe, Schiebedach od.dgl., ausgebildeten Kunstεtoffbauteils (WO 88/09422) , ist die in der topfartigen Gehäuseaus ehmung einliegenden Membran durch ein tellerförmiges Federelement gehalten, das sich in der Zylinderwand der Gehäuseausnehmung nach Art einer sog.
Speednut-Sicherung verkrallt. Zwischen dem Membranrand und dem Federelement ist eine als O-Ring ausgebildeten Dichtung eingelegt, die vom Federelement zusammen mit dem Membranrand gegen einen dem Grund der Gehäuseausnehmung vorgelagerte, ringförmige Abstützschulter festgespannt wird. Vorteile der Erfindung
Das erfindungsgemäße wasserdichte Kunststoffbauteil mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, daß die Membran mit Dichtungsring einfach in die Hinterschneidungen der Segmentlappen eingedrückt wird und dort zuverlässig unter Abdichtung der Membran gegenüber der Zylinderwand der Gehäuseausnehmung gehalten wird. Dadurch entfällt das Federelement, was zur Kosten ,εenkung beiträgt
Durch die in den weiteren Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch 1 angegebenen wasserdichten Kunststoffbauteilε möglich.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die Segmentlappen um gleiche Drehwinkel zueinander versetzt über den Innenumfang der zylindrischen Innenwand der Gehäuseausnehmung angeordnet und werden bei der Spritzgußherstellung des Bauteils gleich mit angeformt. Dabei werden die Hinterschneidungen der Segmentlappen, das iεt der freie Raum zwiεchen den Segmentlappen und dem Boden oder Grund der topfförmigen Gehäuεeauεnehmung, durch drehende Entformung eines inneren Stempelteils eines zweiteiligen Innenformstempels gebildet, dessen den inneren Stempelteil konzentrisch umschließender äußerer Stempelteil zuvor von diesem axial abzuziehen iεt. Durch diese Maßnahmen läßt sich das Kunststoffbauteil in einem einzigen Spritzvorgang komplett fertigen und bedarf keiner zusätzlichen spanenden Bearbeitungsvorgänge.
Zeichnung
Die Erfindung iεt anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielε in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 ausschnittweise einen Längsschnitts eines als Gehäuse ausgebildeten Kunststoffbauteilε,
Fig. 2 eine Ansicht des Gehäuseauεschnitts in Richtung Pfeil II in Fig. 1,
Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung des Ausεchnittε III in Fig. 1,
Fig. 4 ausschnittweiεe einen Längsεchnitt eines zweiteiligen Innenformstempels zum Spritzgießen des Kunststoffgehäuseε,
Fig. 5 eine Ansicht des Innenformstempels in Richtung V in Fig. 4.
Beschreibung des Auεführungsbeiεpielε
Das in Fig. 1 ausεchnittweiεe im Längsεchnitt dargeεtellte Kunststoffgehäuεe 10 als ein Beispiel für ein allgemeines wasserdichtes Kunststoffbauteil weist eine Lüftungεöffnung 11 zum Luf austausch zwischen dem Gehäuεeinneren 12 und der Gehäuseumgebung 13 auf, die zum Verhindern von Wasεereintritt in daε Gehäuεeinnere 12 mit einer gasdurchlässigen Membran 14 überdeckt iεt. Koaxial zur Lüftungεöffnung 11 iεt in die Gehäuεewand 110 von außen her eine stufig abgeεetzte, topfförmige Ausnehmung 15 eingebracht, in deren Grund 151 die Lüftungsöffnung 11 mündet. Am Grund 151 der Ausnehmung 15 ist ein zur Mündung der MündungsÖffnung 11 konzentrischer Ringsteg 16 ausgebildet, der einen Radialabstand a vom
Außenumfang des Grundes 151 einhält (Fig. 3) . Auf diesen vom Grund 151 der Ausnehmung 15 axial vorstehenden Ringsteg 16 ist die Membran 14 aufgelegt und mittels eines randseitig auf die Membran 14 aufgesetzten Dichtungsrings 17 gegenüber der Zylinderwand 152 der Ausnehmung 15 wasεerdicht abgedichtet. In einer alternativen Ausführungsform kann der Dichtungsring 17 auch einstückig an die Membran 14 angeformt sein. Die Festlegung von Membran 14 mit Dichtungsring 17 erfolgt durch Segmentlappen 18, die in einem Axialabstand vom Grund 151 der Ausnehmung 15 unter Bildung von Hinterschneidungen 19 radial von der Zylinderwand 152 der Ausnehmung 15 vorstehen und den Dichtungsring 17 übergreifen. Der axiale Abstand der Segmentlappen 18 von dem Grund 151 der Ausnehmung 15 iεt εo gewählt, daß er etwa der Summe der axialen Dicken von Membran
14 und Dichtungsring 17 entspricht, so daß diese zwischen dem Ringsteg 16 und den Segτnentlappen 18 eingedrückt werden können und dort zuverlässig festliegen. Wie Fig. 2 zeigt, sind die Segmentlappen 18 um gleiche Umfangswinkel gegeneinander versetzt über den Umfang der Zylinderwand 152 der Ausnehmung 15 angeordnet .
Die Segmentlappen 18 werden bei der Herstellung des als Sprizgußteil ausgebildeten Kunstεtoffgehäuεeε 10 bei gleichzeitiger Auεformung der Lüftungsöffnung 11 gleich mit ausgebildet. Beim Kunstεtoffspritzen des Gehäuses 10 iεt zur Auεbildung der Lüftungεöffnung 11 ein zweiteiliger
Innenformstempel 20, wie er in Fig. 4 ausschnittweiεe dargestellt ist, erforderlich. Dieser zweiteilige Innenformstempel 20 weist einen inneren Stempelteil 21 und einen diesen koaxial umschließenden äußeren Stempelteil 22 auf. Der innere Stempelteil 21 trägt an seiner einen Stirnseite radial wegstrebende Ringsegmente 23, deren Abmeεsungen in der Ebene quer zur Stempelachεe den Abmessungen der radialen Segmentlappen 18 in der Ausnehmung
15 entsprechen sowie um den gleichen Drehwinkel wie die Segmentlappen 18 voneinander über den Umfang des Stempelteilε 21 verteilt sind und deren axiale Höhe dem Abstand zwischen der Hinterschneidungsfläche 181 der Segmen klappen 18 und dem Grund 151 der Ausnehmung 15, alεo der axialen Tiefe der Hinterεchneidung 19, entεpricht. Der äußere Stempelteil 22 iεt mit seiner äußeren Umfangsstruktur der stufig abgesetzten Zylinderwand 152 der topfförmigen Ausnehmung 15 nachgebildet und weist zur Auεbildung der Segmentlappen 18 beim Spritzvorgang mit diesen und mit den mit diesen axial fluchtenden Ringsegmenten 23 am inneren Stempelteil 21 abmeεεungsgleiche, εtirnεeitige Aussparungen 24 auf. Zwischen diesen von der Stirnseite des äußeren Stempelteils 22 her eingebrachten Auεεparungen 24 verbleiben Klauen 25, die formεchlüεεig zwischen die Ringsegmente 23 am inneren Stempelteil 21 hindurchragen und mit den Ringsegmenten 23 axial bündig enden.
Der beschriebene zweiteilige Inneformstempel 20 wird zur Auεformung der Auεnehmung 15 zusammen mit einem weiteren koaxialen Innenformstempel zur Ausfor ung der Lüftungsöffnung 11 in die Spritzgußform eingelegt. Nach Einfüllen des Kunststoffmaterials, das in die zwischen den Ringsegmenten 23 am inneren Stempelteil 21 und den damit axial fuchtenden Aussperrungen 24 im äußeren Stempelteil 22 verbleibenden Hohlräume einfließt und dadurch die Segmentlappen 18 bildet, und dessen Aushärten erfolgt die Entformung, wobei zunächεt der äußere Stempelteil 22 axial vom inneren Stempelteil 21 abgezogen wird und dann die Entformung deε inneren Stempelteilε 21 zunächεt durch Drehung um einen Drehwinkel, der dem Abεtandεwinkel der Ringεegmente 23 voneinander entspricht, und anschließendeε axiales Abziehen des inneren Stempelteils 21 durchgeführt wird.

Claims

Ansprüche
1. Wasεerdichteε Kunststoffbauteil , insbeεondere
Kunstεtoffgehäuse, mit einer Lüftungεöffnung (11) zum Luftaustausch zwischen dem Bauteilinnern (12) und der Bauteilumgebung (13) und mit einer die Lüftungsöffnung (11) überdeckenden, gasdurchlässigen Membran (14) zum Verhindern von Wassereintritt durch die Lüftungsöffnung (11) hindurch ins Bauteilinnere (12) , die in einer der Mündung der Luftungεöffnung (11) vorgesetzten topfförmigen Ausnehmung (15) einliegt und am Grund (151) der Ausnehmung (15) zusammen mit einem Dichtungεring (17) randεeitig eingeεpannt iεt, dadurch gekennzeichnet, daß Dichtungsring (17) und Membranrand von im Axialabstand vom Grund (151) der Ausnehmung (15) angeordneten Segmentlappen (18) übergriffen sind, die unter Bildung von Hinterschneidungen (19) radial von der Zylinderwand (152) der Auεnehmung (15) vorstehen.
2. Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Axialabstand der Hinterεchneidungsflachen (181) der Segmentlappen (18) etwa der Summe der axialen Dicken von Membranrand und Dichtungsring (17) entεpricht.
3. Bauteil nach Anεpruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungsring (17) einstückig an den Membranrand angeformt iεt.
4. Bauteil nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Segmentlappen (18) um gleiche Drehwinkel zueinander versetzt über den Innenumfang der Zylinderwand (152) der Ausnehmung (15) angeordnet sind und bei der Spritzgußherεtellung des Bauteils gleich mit angeformt werden.
5. Bauteil nach Anεpruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hinterεchneidungen (19) der Segmentlappen (18) durch drehende Entformung eines inneren Stempelteils (21) eines zweiteiligen Innenformstempels (20) gebildet sind, dessen den inneren Stempelteil (21) konzentrisch umschließender äußerer Stempelteil (22) zuvor von diesem axial abzuziehen iεt.
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