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Title:
METHOD FOR COATING A RELAY, RELAY PRODUCED BY SAID METHOD AND SAID RELAYS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2002/047101
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for coating a relay (10), especially a relay of a starter device for internal combustion engines. The housing of said relay comprises at least two parts and has a joint (37) between the first housing part (13) and the second housing part (16). An uncured lacquer seal (40) is applied to said joint (37) and is cured in a further step S¿LH? by means of ultraviolet radiation.

Inventors:
KLEINBECK THOMAS (DE)
WOELFEL GUENTER (DE)
BOEKER KARL-WILHELM (DE)
HEIDT HERBERT (DE)
REDDMANN MAX (DE)
BOEPPLE RALD (DE)
HAMERICH ANDREAS (GB)
Application Number:
PCT/DE2001/004529
Publication Date:
June 13, 2002
Filing Date:
December 05, 2001
Export Citation:
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Assignee:
BOSCH GMBH ROBERT (DE)
KLEINBECK THOMAS (DE)
WOELFEL GUENTER (DE)
BOEKER KARL WILHELM (DE)
HEIDT HERBERT (DE)
REDDMANN MAX (DE)
BOEPPLE RALD (DE)
HAMERICH ANDREAS (GB)
International Classes:
H01H50/02; H01H51/06; (IPC1-7): H01H50/02
Foreign References:
DE4332541A11995-03-30
US2955327A1960-10-11
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Claims:
Ansprüche
1. Verfahren zur Beschichtung eines Relais, insbesondere eines Relais einer Startvorrichtung für Brennkraftmaschinen, dessen Gehäuse zumindest zweiteilig ist und zwischen einem ersten Gehäuseteil (13) und einem zweiten Gehäuseteil (16) eine Fügestelle (37) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Fügestelle (37) eine unausgehärtete Lackdichtung (40) aufgebracht wird, die in einem weiteren Schritt SH mittels ultravioletter Strahlung ausgehärtet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die unausgehärtete Lackdichtung (40) als flüssiger Streifen auf die Fügestelle (37) aufgebracht wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die unausgehärtete Lackdichtung (40) flüssig auf die Fügestelle (37) aufgespritzt und dadurch als Spritzgut aufgebracht wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Relais (10) während des Aufbringens der Lackdichtung (40) um seine Längsache (29) gedreht wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche l bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lackdichtung (40) vor dem flächigen Lackieren des Gehäuses aufgebracht wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lackdichtung (40) nach dem flächigen Lackieren des Gehäuses aufgebracht wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine genaue Positionierung einer Düse (46) zur Fügestelle (37) durch Berühren des Relais (10) oder berührungslos erfolgt.
8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse vor dem flächigen Lackieren grundiert wird.
9. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Aushärten mittels ultravioletter Strahlung anschließend erfolgt.
10. Relais, insbesondere Relais einer Startvorrichtung für Brennkraftmaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß dessen Beschichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche hergestellt ist.
11. Relais, insbesondere Relais einer Startvorrichtung für Brennkraftmaschinen mit einem Deckel und einem Metallgehäuse, mit einem Bereich zwischen dem Deckel und dem Metallgehäuse, dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich zwischen dem Deckel und dem Metallgehäuse mittels einer Dichtung aus unausgehärtetem UVLack abgedichtet ist.
12. Relais nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung aus einem separat aufgebrachten Lackstreifen besteht oder separat aufgespritzt ist.
Description:
Verfahren zur Beschichtung eines Relais, nach dem Verfahren hergestelltes Relais sowie Relais Stand der Technik Aus dem Stand der Technik sind Relais mit Relaisgehäusen bekannt, deren Korrosionsschutz aus einer galvanisch aufgebrachten chemischen Beschichtung besteht. Die zuvor verzinkten Gehäuse werden anschließend beispielsweise gelb chromatiert oder schwarz chromatiert. Der Korrosionsschutz wird gelegentlich auch durch konventionelle organische Beschichtungsstoffe, beispielsweise mittels Lacken auf Wasserbasis, erzielt. Die genannten Verfahren benötigen mit über 30 Minuten eine verhältnismäßig lange Prozeßzeit bis die Beschichtung aufgebracht und ausgehärtet ist. Die bei diesen Prozessen anfallenden Abfallmengen sind erheblich.

Steigen die Qualitätsanforderungen an die Beschichtung, sind sie mit den genannten Verfahren nicht mehr zu erfüllen.

Vorteile der Erfindung Das erfindungsgemäße Verfahren zur Beschichtung eines Relais mit den Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, daß die Fügestelle zwischen zwei Gehäuseteilen eines Relais eine zuverlässige, schnell herzustellende Dichtung erhält.

Aufgrund der kurzen Trockenzeit ist es möglich, deutlich

kleinere Anlagen zur Beschichtung zu verwenden. Der Korrosionsschutz und die Qualität der Oberfläche des Relais verbessern sich gegenüber dem bisherigen erheblich.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens nach dem Hauptanspruch möglich.

Durch Aufbringen der unausgehärteten Lackdichtung als flüssigen Streifen auf die Fügestelle wird eine genaue Positionierung der Lackdichtung auf der Fügestelle erreicht.

Im Gegensatz zu einem großflächigen Besprühen kann so die Lackdichtung gezielt und ohne Verluste bzw. Verschwendung aufgebracht werden. Das Gleiche gilt im Prinzip für die gezielt und flüssig auf die Fügestelle aufgespritzte Lackdichtung.

Wird das Relais während des Aufbringens der Lackdichtung gedreht, kann der Lackstreifen bzw. die aufgesprühte Dichtung besonders wirtschaftlich rundherum auf das Relais aufgebracht werden.

Wird die Lackdichtung vor dem flächigen Lackieren des Gehäuses aufgebracht, so ist die Wirksamkeit der Lackdichtung unabhängig von der Haftfähigkeit oder anderen Eigenschaften einer zuvor aufgebrachten flächigen Lackierung des Gehäuses. Das Aufbringen der Lackdichtung nach dem flächigen Lackieren des Gehäuses ist dann besonders vorteilhaft, wenn die flächige Lackierung bzw. der dabei verwendete Lack Farbpartikel enthält. Wäre die flüssige Lackdichtung von einer eingefärbten Lackschicht überzogen, so ließe sich die Lackdichtung mittels ultravioletter Strahlung nicht oder nur schwer aushärten.

Um eine günstige Haftung des zunächst flächig aufgebrachten Lacks auf dem Gehäuse sicherzustellen, wird das Gehäuse vorbehandelt, beispielsweise mit einer Phosphatierung.

Haftung der UV-härtenden Beschichtungen (UV Abdichtmasse und UV-Lack) wird bei allen Metallen und einer Vielzahl von Kunststoffen (z. B. Duroplasten) erreicht.

Um die flächig aufgebrachte Lackierung und die aufgebrachte Lackdichtung besonders wirtschaftlich auszuhärten, ist es angezeigt, nach dem Aufbringen sämtlicher UV-Lackschichten (nass in nass Verfahren) diese mittels ultravioletter Strahlung anschließend auszuhärten. Dadurch wird einerseits der Aushärtvorgang auf das notwendige Maß reduziert und andererseits ist die Haftung zwischen einer flächig aufgebrachten Lackschicht und der Lackdichtung dadurch günstiger, da an den Grenzschichten zwischen Lackdichtung und flächiger Lackschicht sich die Übergänge zwischen den Schichten miteinander homogen verbinden.

Wird die Lackdichtung durch zumindest eine Düse aufgebracht, die mittels eines Führungsteils am Gehäuse durch berühren geführt wird, wird erreicht, daß trotz eventueller Fertigungsungenauigkeiten die Lackdichtung an der Fügestelle aufgebracht wird. Insbesondere durch die genaue Positionierung des Führungsteils durch Berühren des Relais in der Fügestelle-die nach außen hin eine Nut darstellt- ist eine präzise Führung des Führungsteils möglich.

Alternativ kann die Positionierung auch berührungslos erfolgen. Ein Aufbringen der Lackdichtung an einer nicht vorhergesehenen Stelle wird dadurch vermieden.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird besonders vorteilhaft bei einem Relais einer Startvorrichtung für Brennkraftmaschinen angewendet. Die Beschichtung eines Relais mittels UV-aushärtbarem Lack ist unempfindlich

gegenüber Kraftstoffen und Schmierstoffen sowie Wasser und verschiedenen Reinigungsmitteln, die üblicherweise bei Motorwäschen verwendet werden. Darüber hinaus ist die Lackdichtung besonders unempfindlich gegenüber thermischen Ausdehnungen und dichtet somit das Relaisgehäuse zuverlässig ab.

Zeichnungen In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele eines nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Relais sowie das Verfahren dargestellt. Es zeigen : Figur la zeigt ein erfindungsgemäßes Relais in einer Seitenansicht, Figur 1b zeigt das Relais in einer Seitenansicht von rechts, Figur lc zeigt das Relais in einer Seitenansicht von links, Figur 2 zeigt eine Einzelheit des Relais aus Figur la, Figur 3 zeigt einen Teilquerschnitt durch das Relais an der Fügestelle zwischen dem Spulengehäuse und dem Relaisdeckel, Figur 4 zeigt einen ähnlichen Ausschnitt des Relais in einem zweiten Ausführungsbeispiel, Figur 5 zeigt einen Teilquerschnitt durch das Relais mit zwei verschiedenen Darstellungen, die Lackdichtung aufzutragen, die Figuren 6a bis 6e zeigen verschiedene Abschnitte des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Beschreibung In Figur la ist ein Relais 10 für eine nicht dargestellte Startvorrichtung für Brennkraftmaschinen dargestellt. Das Relais 10 weist ein erstes Gehäuseteil 13, in der Ausführung als Spulengehäuse für eine Einzugsspule des Relais 10 auf.

Als zweites Gehäuseteil 16 ist ein Relaisdeckel vorgesehen, der die elektrischen Verbindungselemente zu einer Starterbatterie und einem Startermotor trägt. Das erste Gehäuseteil 13 hat an seinem in der Figur la dargestellten linken Ende einen zylinderringförmigen Abschnitt 19, der das

äußere sichtbare Ende einer nicht dargestellten Relaisöffnung darstellt, in die ein elektromagnetisch erregbarer Relaiskern 22 eingesetzt ist.

Das erste Gehäuseteil 13 weist an seinem, dem zweiten Gehäuseteil 16 zugewandten Ende 25 einen Bördelrand 28 auf, durch den das zweite Gehäuseteil 16 mit dem ersten Gehäuseteil 13 fest verbunden ist. Dieser Bördelrand 28 ermöglicht ein formschlüssiges Befestigen des ersten Gehäuseteils 13 mit dem zweiten Gehäuseteil 16. Das Relais 10 weist eine Längsachse 29 auf.

In Figur lc ist die Draufsicht auf den Relaiskern 22 dargestellt. Um den im wesentlichen zylinderringförmigen Abschnitt 19 herum, sind in einer ringförmigen Stirnfläche 31 drei Gewindebohrungen 34 eingebracht. Mittels dieser Gewindebohrungen 34 ist das Relais 10 üblicherweise mit einem Antriebslagerschild der Startvorrichtung zu befestigen.

Die Mantelfläche des vollständigen, in den Figuren la bis lc dargestellten Relais ist mit einem UV-strahlungshärtenden Lack 43 beschichtet. Die Gewinde-bzw. Gewindebohrungen 34 bleiben dabei lackfrei.

In Figur 2 ist ein Teilschnitt durch den Übergangsbereich bzw. den als Fügestelle bezeichneten Bereich dargestellt, in dem das zweite Gehäuseteil 16 mittels des Bördelrandes 28 mit dem ersten Gehäuseteil 13 fest verbunden ist. Zwischen dem ersten Gehäuseteil 13 und dem zweiten Gehäuseteil 16 ist dadurch eine bereits erwähnte Fügestelle 37 vorhanden.

Unbehandelt und damit unbeschichtet birgt diese Fügestelle 37 die Gefahr, daß durch den bekannten Kapillareffekt durch diese Fügestelle 37 Fremdstoffe wie beispielsweise Flüssigkeiten (Öl, Wasser,...) in das Relais 10 eindringen

können und dieses in der Folge dadurch zerstört werden kann (Korrosion). In diesem ersten Ausführungsbeispiel ist daher vorgesehen, daß die Fügestelle 37 an ihrem zur Außenseite des Relais 10 gerichteten Ende mittels einer Lackdichtung 40 abgedichtet ist. Während das zweite Gehäuseteil 16 üblicherweise aus einem duroplastischen Kunststoff besteht, besteht das erste Gehäuseteil 13 üblicherweise aus einem korrosionsanfälligen Metall. Daher ist das erste Gehäuseteil 13 lackiert. Im Ausführungsbeispiel nach Figur 2 wird zunächst die Lackdichtung 40 aufgetragen und anschließend das erste Gehäuseteil 13 mit einer Lackschicht versehen. Die Lackschicht 43 bedeckt dabei das Gehäuseteil 13 zumindest ab der Lackdichtung 40 bis zum zylinderringförmigen Abschnitt 19.

In Figur 3 ist ein zweites Ausführungsbeispiel gemäß der Schnittlinie in Figur la dargestellt. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich vom Ausführungsbeispiel nach Figur 2 darin, daß das erste Gehäuseteil 13 und das zweite Gehäuseteil 16 zunächst mit der durchgängigen Lackschicht 43 versehen ist und darüber im Bereich des nach außen gerichteten Endes der Fügestelle 37 mit der Lackdichtung 40 versehen ist. Die Notwendigkeit dieser Reihenfolge ergibt sich daraus, daß die Lackschicht 43 im Vereich des nach außen gerichteten Endes des Fügestelle 37 unter Umständen nicht mehr zusammenhängend ist und dadurch eine zuverlässige Dichtung nicht gewährleistet ist.

In Figur 4 ist dargestellt, wie und mit welchen Mitteln die Lackdichtung 40 auf das nach außen gerichtete Ende der Fügestelle 37 aufgetragen wird. Auf der linken Seite der Figur 4 ist ein erstes Verfahren abgebildet. Dabei wird mittels einer Düse 46 ein kontinuierlicher Lackstreifen erzeugt, der an das nach außen gerichtete Ende der

Fügestelle 37 positioniert wird. Durch kontinuierliches Drehen des Relais 10 um seine Achse 52 wird dadurch schließlich eine kontinuierliche umlaufende Lackdichtung 40 erzeugt.

Auf der rechten Seite der Figur 4 ist ein zweites Ausführungsbeispiel für das Auftragen der Lackdichtung 40 dargestellt. Dazu wird ebenso mit einer Düse 46 der Lack aufgetragen, wobei in dieser Düse der Lack mit hohem Druck gefördert wird und sich somit sprühen läßt. Der Lack wird in diesem Beispiel aufgespritzt und bildet bei ebenso kontinuierlicher Drehung um die Achse 52 am nach außen gerichteten Ende der Fügestelle 37 eine zusammenhängende Lackdichtung 40.

In Figur 5 ist das Ende des Relais 10 ausschnittsweise gezeigt, das den zylinderringförmigen Abschnitt 19 aufweist.

Hier ist vorgesehen, an der ringförmigen Stirnfläche 31 sowie im Bereich des Winkels 55 ebenfalls mit Lack zu beschichten, wobei die Lackschicht auf der ringförmigen Stirnfläche 31 dicker ist als im Winkel 55.

In den Figuren 6a bis 6e sind die einzelnen Verfahrensschritte dargestellt. Gemäß Figur 6a ist vorgesehen, in einem Schritt SLD die unausgehärtete Lackdichtung 40 am nach außen gerichteten Ende der Fügestelle 37 als Spritzgut aufzubringen und in einem weiteren Schritt SH die Lackschicht 37 bzw. die Lackdichtung 40 mittels ultravioletter Strahlung auszuhärten.

Gemäß Figur 6b ist in einem weiteren Ausführungsbeispiel des Verfahrens vorgesehen, zunächst die Lackschicht 43 im Schritt SLSV aufzubringen, bevor die unausgehärtete Lackdichtung 40 im Schritt SLD aufgebracht wird. Es wird dadurch auf das frisch lackierte Relais 10 eine nasse

Lackdichtung 40 aufgebracht. Nach dem Aufbringen der Lackdichtung 40 im Schritt SLD ist vorgesehen, die gesamte Lackbeschichtung, bestehend aus der Lackschicht 43 und der Lackdichtung 40, im Schritt SH auszuhärten. Das Verfahren nach Figur 6b führt zum Ausführungsbeispiel nach Figur 3.

Im Ausführungsbeispiel nach Figur 6c ist vorgesehen, gegenüber der Darstellung in Figur 6b das Aufbringen der Lackdichtung 40 und der Lackschicht 43 in der Reihenfolge zu vertauschen und anschließend auszuhärten. Es wird demzufolge zunächst der Verfahrensschritt SLD vorgenommen, anschließend die Lackschicht 43 im Verfahrensschritt SLSN aufgetragen und anschließend beide Lackschichten gemeinsam im Schritt SH ausgehärtet. Das Verfahren nach Figur 6c führt zum Ausführungsbeispiel nach Figur 2. Dem Ausführungsbeispiel nach den Verfahrensschritten gemäß Figur 6b kann in einem weiteren Ausführungsbeispiel das Auftragen einer Grundierung auf dem ersten Gehäuse 13 vorgelagert sein, Verfahrensschritt SAG.

Analog gilt dies für ein weiteres Ausführungsbeispiel, Figur 6e, in dem den Verfahrensschritten gemäß Figur 6c ebenfalls der Verfahrensschritt SAG vorhergeht, wonach zuvor eine Grundierung aufgebracht wird.

Das Aushärten der Lackschicht 43 und der Lackdichtung 40 benötigen etwa eine Zeit zwischen 15 und 20 Sekunden. Die Abdichtung ist dann fest. Die Schichtdicke kann in Filmdicken zwischen 0,1 mm bis 1 mm aufgebracht und ausgehärtet werden. Die Abdichtung haftet sowohl auf Metallen, anderen Lacken, Phosphatierungen und Duroplasten.