Beschreibung

Vorrichtung und Verfahren zum Herstellen einer Dichtung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen einer Dichtung zwischen einem ersten Teil und einem zweiten Teil, insbesondere einem ersten Gehäuseteil und einem zweiten Gehäuseteil. Weiterhin bezieht sie sich auf eine Vorrichtung zur Aufnahme einer elektrischen Schaltung und/oder welche elektrische Schaltmittel umfasst sowie ein Verfahren zum Herstellen einer solchen Dichtung.

Gehäuseteile, z.B. von elektronischen Geräten, umfassen häufig mehrere Teile, welche lösbar oder nicht lösbar miteinander verbunden und abgedichtet sind, was z.B. durch Verschrau- bung, Vernietung, Verrastung oder Verklebung, insbesondere unter Einbeziehung eines flexiblen Dichtelements, z.B. einem Dichtring, erreicht wird. Speziell bei Gehäuseteilen elektronischer Geräte bestehen diese Teile häufig aus Kunststoffen und bei ihrer Herstellung ergeben sich beispielsweise aufgrund eines Herstellungsprozesses Toleranzen, z.B. bei Maßen, und/oder Formabweichungen, was, zumindest bei höherwertigen Produkten, mittels kosten- und zeitintensiver Abstimmung der Teile aufeinander reduziert oder vermieden wird. Zudem müssen zusätzliche Elemente, z.B. die Dichtelemente, ebenfalls auf die Teile abgestimmt werden, bevorratet oder bei Bedarf eigens, passend angefertigt werden. Weiterhin können, wenn beispielsweise Dichtungen nicht fest mit zumindest einem Teil verbunden sind, diese verloren werden und/oder bei mehrmaliger Verwendung können diese Elemente einem Verschleiß unterliegen, welcher gegebenenfalls zu deren Unbrauchbarkeit führt.

Aus der EP 0 302 618 ist beispielsweise eine Vorrichtung zur Herstellung einer abgedichteten Verbindungen von zwei oder mehr Teilen eines Wärmeaustauschers, bekannt, welche eine ring- oder röhrenförmig ausgebildete Verbindungskomponente aus Formgedächtnis-Effekt (SME; shape-memory effect) Material

auf Basis von Kupfer-, Zink-, Aluminium- und Titan/ Nickel- (NiTi) -Legierungen umfasst und welche eine thermoelas- tische Verformung durchlaufen kann. Eine komprimierbare Komponente die als ein Spaltring mit einer verschließbaren Lücke geformt wurde, wird zwischen der Verbindungskomponente und zwei zu verbindenden Teilen positioniert, zwischen welchen sich wiederum ein Dichtring befindet. Durch die thermoelasti- sche Formänderung der Verbindungskomponente wird die komprimierbare Komponente komprimiert und die Lücke geschlossen, wodurch die abgedichtete Verbindung der beiden Teile erreicht wird.

Nachteilig hierbei sind jedoch eine material-, kosten- und zeitintensive, aufwendige Produktion der Dichtung oder Teilen davon und ein komplizierter, zeit- und kostenaufwendiger Aufbau der Vorrichtung zum Verbinden und Abdichten der Teile.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile oder Auswirkungen dieser Nachteile zu reduzieren oder zu minimieren.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Dazu ist vorgesehen, dass die Dichtung in Abhängigkeit von einer physikalischen Eigenschaft eines Kunststoffs herstellbar ist und die physikalische Eigenschaft des Kunststoffs in Abhängigkeit von einer elektrischen Spannung änderbar ist.

Als Kunststoff ist dabei ein im Folgenden als elektroaktiver Kunststoff bezeichneter Kunststoff vorgesehen, bei dem zumindest eine seiner physikalischen Eigenschaften in Abhängigkeit von einer Energie in Form einer elektrischen Spannung veränderlich ist. Zusätzlich oder alternativ kann die Energie ein mit der elektrischen Spannung korrelierter Stromfluss, ein elektromagnetisches Feld, eine Wärmeenergie oder eine Lichtenergie sein.

Weiterhin wird hier und im Folgenden mit dem Begriff Dichtung (oder Abdichtung) ein Formschluss zumindest zweier Komponenten, Teile oder ähnlichem bezeichnet, mittels welcher ein Austausch von Flüssigkeiten, Gasen oder Partikeln zwischen zumindest einem, an eine erste Seite der Dichtung grenzenden, ersten Kompartiment und einem zweiten, an eine zweite Seite der Dichtung grenzenden Kompartiment reduzierbar oder minimierbar ist. Die Dichtung kann einmalig oder mehrmalig hergestellt werden und/oder als kurzzeitig oder dauerhaft vorgese- hen und ausgebildet sein. Wenn sich der Begriff Dichtung auf eine gegenständliche Dichtung bezieht, so kann die Dichtung z.B. ein austauschbares Element sein oder ein Bestandteil zumindest eines der Teile selber sein.

Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich anhand der Unteransprüche. Dabei verwendete Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hauptanspruches durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspruches hin; sie sind nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmalskombinationen der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen. Des Weiteren ist im Hinblick auf eine Auslegung der Ansprüche bei einer näheren Konkretisierung eines Merkmals in einem nachgeordneten Anspruch davon auszugehen, dass eine derartige Beschränkung in den jeweils vorangehenden Ansprüchen nicht vorhanden ist.

Besonders bevorzugt ist die physikalische Eigenschaft des elektroaktiven Kunststoffs eine Form oder ein Volumen des elektroaktiven Kunststoffs. Durch die änderung der Form, des Volumens oder von Form und Volumen ist auf einfache und kostengünstige Art das Herstellen der Dichtung möglich, da eine aufwändige Abstimmung von abzudichtenden Teilen und/oder Teilen und Dichtung entfallen oder zumindest vereinfacht werden kann.

Bevorzugt umfasst die Vorrichtung zumindest ein zumindest partiell aus elektroaktivem Kunststoff gebildetes Dichtelement. Zudem oder alternativ kann auch zumindest das erste

und/oder zweite Teil zumindest partiell aus elektroaktivem Kunststoff geformt sein und mittels diesem eine Dichtung herstellbar sein. Hierdurch ergibt sich eine vereinfachte und verbesserte Anpassbarkeit der Dichtung z.B. an räumliche Ge- gebenheiten, eine intendierte Nutzung oder unterschiedliche Gehäuse und somit eine kostengünstigere Realisierung der Dichtung.

Weiterhin bevorzugt ist der elektroaktive Kunststoff mittels der elektrischen Spannung zumindest von einer ersten Form in eine zweite Form und von der zweiten Form in die erste Form überführbar. Dabei bewirkt bei Vorliegen der ersten Form das Dichtelement eine Dichtung zwischen dem ersten Teil und dem zweiten Teil. Zudem kann bei Vorliegen der zweiten Form das Dichtelement als nicht-abdichtend vorgesehen sein. Die erste Form kann bei Anlegen der elektrischen Spannung angenommen werden, wobei in diesem Fall dem Kunststoff Energie zum Herstellen der Dichtung zugeführt wird. Alternativ kann bei Energiezufuhr der Kunststoff die zweite Form annehmen, bei welcher keine Dichtung hergestellt ist und die erste Form ohne Energiezufuhr vorliegen. Hierdurch wird ein Energieverbrauch bei bestehender Dichtung minimiert, was zu einer Kostenreduzierung führt.

Bevorzugt ist das Dichtelement dem ersten oder zweiten Teil unverlierbar zugeordnet. Alternativ kann das Dichtelement als ein „loses" oder austauschbares Dichtelement ausgeführt sein, welches zumindest temporär zumindest einem der Teile zugeordnet werden kann. Hieraus ergibt sich eine verbesserte Aus- tausch- und Erneuerbarkeit des Dichtelements sowie eine Kostenreduzierung, da in einem Bedarfsfall nur ein z.B. von Verschleiß betroffenes Dichtelement ausgetauscht werden kann.

Besonders bevorzugt ist das Dichtelement eine dem ersten Teil zugeordnete Dichtlippe und der zweite Teil umfasst eine mit der Dichtlippe korrespondierende Ausnehmung. Die Dichtlippe ist im Falle eines Eingriffs in die Ausnehmung auch zur Ver- rastung des ersten Teils mit dem zweiten Teil wirksam. Hier-

durch kann eine einfache und kostengünstige Doppelfunktion, also Dichtung und Verbindung realisiert werden.

Bevorzugt handelt es sich bei dem elektroaktiven Kunststoff um einen Kunststoff mit Formgedächtnis-Effekt, der zumindest eine erste Form (z.B. eine Ausgangsform) mit einem ersten Volumen (z.B. ein Ausgangsvolumen), eine zweite, dritte, vierte usw. Form mit einem zweiten, dritten, vierten usw. Volumen annehmen kann. Darüber hinaus ist auch möglich, dass der Kunststoff seine Form, nicht aber sein Volumen, oder sein

Volumen, nicht aber seine Form, ändert. Damit sind übergänge beispielsweise von der ersten Form mit dem ersten Volumen zu der dritten Form bei Beibehaltung des ersten Volumens möglich. Dabei kann eine änderung von Form oder Volumen einmalig oder mehrmalig, z.B. in Abhängigkeit von der angelegten elektrischen Spannung, erfolgen. Somit ergibt sich bei Verwendung des elektroaktive Kunststoffs mit Formgedächtnis eine einfach aufgebaute und kostengünstige Realisierung der Dichtung. Zudem oder alternativ kann der Kunststoff schrittweise oder kontinuierlich zumindest die Ausgangsform oder das Ausgangsvolumen annehmen, wodurch sich eine Flexibilität im Einsatz und eine Anpassbarkeit an unterschiedliche Anforderungen, z.B. Gehäuseformen oder Einsatzorte des Gehäuses, ergibt .

Bezüglich der Vorrichtung zur Aufnahme einer elektrischen Schaltung und/oder eine elektrische Schaltmittel umfassende Vorrichtung, wird die genannte Aufgabe erfindungsgemäß durch zumindest ein als erstes und zweites Teil fungierendes erstes und zweites Gehäuseteil mit einer solchen oder der nachfolgend beschriebenen Vorrichtung gelöst. Dabei kann die Vorrichtung z.B. ein Gehäuse, welches elektrische Bauteile um- fasst, ein Schaltschrank oder dergleichen sein. Die Dichtung kann dabei beispielsweise zumindest eine Tür, eine Kabel- durchführung oder eine Befestigungsvorrichtung betreffen und diese zumindest partiell gegen ein unerwünschtes Eindringen und/oder Austreten von z.B. Feuchtigkeit, Flüssigkeiten, Gasen und/oder Partikel abdichten.

Bei einer solchen Vorrichtung zur Herstellung einer Dichtung kann mittels einer von dieser Vorrichtung umfassten oder dieser zumindest temporär zuordenbaren Spannungsquelle die elektrische Spannung angelegt werden. Bei einem Beispiel um- fasst die Vorrichtung ein Schloss mit einem durch Einführen eines Schlüssels herstellbaren Stromkreis. Für den Stromkreis kann entweder auf Seiten des Schlüssels oder auf Seiten des Schlosses eine Spannungsquelle vorgesehen sein; in beiden Fällen wird durch Einführen des Schlüssels und dadurch bedingtes Schließen des Stromkreises die Vorrichtung zur Herstellung einer Dichtung mit elektrischer Energie beaufschlagt, so dass die Dichtung hergestellt oder aufgelöst wird.

Darüber hinaus soll ein besonders geeignetes Verfahren zum Herstellen einer Dichtung zwischen einem ersten Teil und einem zweiten Teil, insbesondere einem ersten Gehäuseteil und einem zweiten Gehäuseteil, mittels einer solchen oder der nachfolgend beschriebenen Vorrichtung angegeben werden. Dabei werden eine erste elektrische Spannung zum Herstellen und eine zweite elektrische Spannung zum Aufheben der Dichtung angelegt. Die erste oder zweite angelegte elektrische Spannung kann dabei „Null" sein, es kann also auch nur eine elektri- sehe Spannung entweder zum Herstellen oder Aufheben der Dichtung angelegt werden.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert, das nicht als Einschränkung der Erfindung zu verstehen ist. Vielmehr sind im Rahmen der vorliegenden Offenbarung zahlreiche Abänderungen und Modifikationen möglich, insbesondere solche Varianten und Kombinationen die zum Beispiel durch Kombination oder Abwandlung von einzelnen in Verbindung mit den im allgemeinen oder speziel- len Beschreibungsteil beschriebenen sowie in den Ansprüchen und/oder der Zeichnung enthaltenen Merkmalen bzw. Elementen oder Verfahrensschritten für den Fachmann im Hinblick auf die Lösung der Aufgabe entnehmbar sind und durch kombinierbare

Merkmale zu einem neuen Gegenstand oder zu neuen Verfahrensschritten bzw. Verfahrensschrittfolgen führen. Einander entsprechende Gegenstände oder Elemente sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Darin zeigt die einzige Figur

FIG 1 schematisch einen vertikalen Schnitt durch eine Vorrichtung zum Herstellen einer Dichtung.

FIG 1 zeigt schematisch einen vertikalen Schnitt durch eine Vorrichtung 10 zum Herstellen einer Dichtung zwischen einem ersten Teil 12 und einem zweiten Teil 14, insbesondere einem ersten Gehäuseteil 12a und einem zweiten Gehäuseteil 14a. Ein Dichtelement 16 aus elektroaktivem Kunststoff ist dem ersten Teil 12 unverlierbar zugeordnet. Liegt keine elektrische Spannung an, so hat das Dichtelement 16 eine erste Form 18; bei Anliegen einer elektrischen Spannung wird das Dichtelement 16 in eine zweite Form 20 überführt. In dieser ersten Form 18 korrespondiert das Dichtelement 16 mit einer vom zweiten Teil 14 umfassten Ausnehmung 22, wodurch eine Dichtung zwischen dem ersten Teil 12 und dem zweiten Teil 14 hergestellt ist, wohingegen bei der zweiten Form 20 die Dichtung aufgehoben ist. Zudem oder alternativ kann im Falle eines Eingriffs des Dichtelements 16 in die Ausnehmung 22 auch eine Verrastung des ersten Teils 12 mit dem zweiten Teil 14 erzeugt werden.

Damit lässt sich die Erfindung kurz wie folgt darstellen: Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung 10 zum Herstellen einer Dichtung zwischen einem ersten Teil 12 und einem zweiten Teil 14, insbesondere einem ersten Gehäuseteil 12a und einem zweiten Gehäuseteil 14a, wobei die Dichtung in Abhängigkeit von einer physikalischen Eigenschaft eines elektroaktiven Kunststoffs herstellbar ist und die physikalische Eigenschaft des elektroaktiven Kunststoffs in Abhängigkeit von einer elektrischen Spannung änderbar ist, eine Vorrichtung zur Aufnahme einer elektrischen Schaltung und/oder eine elektrische

Schaltmittel umfassende Vorrichtung, mit zumindest einem als erstes und zweites Teil 12, 14 fungierenden ersten und zweiten Gehäuseteil 12a, 14a mit einer Vorrichtung 10 der vorstehend genannten Art sowie ein Verfahren zum Herstellen einer Dichtung zwischen einem ersten Teil 12 und einem zweiten Teil 14, insbesondere einem ersten Gehäuseteil 12a und einem zweiten Gehäuseteil 14a, mittels einer solchen Vorrichtung 10, wobei eine erste elektrische Spannung zum Herstellen und eine zweite elektrische Spannung zum Aufheben der Dichtung ange- legt wird.