Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
PLASTIC HOUSING, METHOD, AND INJECTION MOLDING DEVICE FOR PRODUCING A PLASTIC HOUSING
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2016/202483
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a plastic housing comprising a housing component (10) made of a first duroplastic or thermoplastic which is modified with heat-conductive fillers; at least one sealing element (29a, 29b) which is made of a second elastic plastic, the at least one sealing element (29a, 29b) being bonded to and/or injected onto the housing component (10) in a formfitting manner; and at least one covering cap (33, 34) which is placed on the housing component at an end portion (10a, 10b) of the housing component (10). The sealing element (29) seals a transition surface (35, 36) between the housing component (10) and the covering cap (33, 34) placed on the housing component (10). The invention further relates to a method and an injection molding device for producing the plastic housing.

Inventors:
GEISE STEPHAN (DE)
TUECHERT CARSTEN (DE)
APELT STEFAN (DE)
Application Number:
PCT/EP2016/058567
Publication Date:
December 22, 2016
Filing Date:
April 18, 2016
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
BOSCH GMBH ROBERT (DE)
International Classes:
B29C45/00; B29C45/16; B60R16/023; H05K5/00; H05K5/06; H05K7/20
Foreign References:
EP1762432A22007-03-14
EP0792095A21997-08-27
JPH0631770A1994-02-08
EP1701431A12006-09-13
US20050068750A12005-03-31
JPS56104264A1981-08-19
EP0531656A21993-03-17
DE69729344T22004-10-28
Other References:
MICHAEL MAHLER: "Worldwide Plans for Harmonization of Automotive Radars", 16 May 2011 (2011-05-16), pages 56, XP055283637, Retrieved from the Internet [retrieved on 20160624]
MARTINA LEMMRICH: "Kunststoffe: Wirtschaftliche Alternative zu Metall - Sechs Schritte zur Metall-Substitution", INDUSTRIE ANZEIGER, 12 January 2010 (2010-01-12), pages 1 - 4, XP055283635, Retrieved from the Internet [retrieved on 20160624]
EGELKRAUT S ET AL: "Wärmeleitfähige Kunststoffe für Entwärmungsaufgaben", INTERNET CITATION, 15 July 2008 (2008-07-15), pages 1 - 12, XP007919365, Retrieved from the Internet
JOHANNES HÖRBER: "Wärmeverteilung in elektronischen Baugruppen optimieren", ELEKTRONIK PRAXIS, 26 October 2011 (2011-10-26), pages 1 - 2, XP055283321, Retrieved from the Internet [retrieved on 20160623]
Download PDF:
Claims:
Ansprüche

1. Kunststoffgehäuse mit:

einem Gehäusebauteil (10), welches aus einem ersten, mit wärmeleitfähigen Füllstoffen modifizierten duroplastischen oder thermoplastischen Kunststoff ausgebildet ist;

zumindest einem Dichtungselement (29a, 29b), welches aus einem zweiten, elastischen Kunststoff ausgebildet ist, wobei das zumindest eine

Dichtungselement (29a, 29b) mit dem Gehäusebauteil (10) stoffschlüssig verbunden und/oder an das Gehäusebauteil (10) formschlüssig angespritzt ist; und

zumindest einer Abdeckkappe (33, 34), welche an einem Endabschnitt (10a, 10b) des Gehäusebauteils (10) auf das Gehäusebauteil aufgesetzt ist, wobei das Dichtungselement (29) eine Übergangsfläche (35, 36) des

Gehäusebauteils (10) zu der auf das Gehäusebauteil (10) aufgesetzten Abdeckkappe (33, 34) abdichtet.

2. Kunststoffgehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffgehäuse eine erste Abdeckkappe (33) aufweist, welche an einem ersten Endabschnitt (10a) des Gehäusebauteils (10) auf das Gehäusebauteil (10) aufgesetzt ist, und eine zweite Abdeckkappe (34) aufweist, welche an einem dem ersten Endabschnitt (10a) gegenüberliegenden zweiten

Endabschnitt (10b) des Gehäusebauteils (10) auf das Gehäusebauteil (10) aufgesetzt ist.

3. Kunststoffgehäuse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäusebauteil (10) an dem ersten Endabschnitt (10a) eine erste

Übergangsfläche (35) und an dem zweiten Endabschnitt (10b) eine zweite Übergangsfläche (35) aufweist, wobei die erste Übergangsfläche (35) und die zweite Übergangsfläche (36) jeweils benachbart zu einem Randbereich des Gehäusebauteils (10) stufenförmig ausgebildet sind. Kunststoffgehäuse nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffgehäuse ein erstes Dichtungselement (29a) aufweist, welches an dem ersten Endabschnitt (10a) des Gehäusebauteils (10) mit dem Gehäusebauteil (10) stoffschlüssig verbunden und/oder an das

Gehäusebauteil (10) formschlüssig angespritzt ist, und ein zweites

Dichtungselement (29b) aufweist, welches an dem zweiten Endabschnitt (10b) des Gehäusebauteils (10) mit dem Gehäusebauteil (10) stoffschlüssig verbunden und/oder an das Gehäusebauteil (10) formschlüssig angespritzt ist.

Kunststoffgehäuse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Dichtungselement (29a) in Richtung der ersten Abdeckkappe (33) über den ersten Endabschnitt (10a) des Gehäusebauteils (10) hervorsteht und das zweite Dichtungselement (29b) über den zweiten Endabschnitt (10b) in Richtung der zweiten Abdeckkappe (34) des Gehäusebauteils (10) hervorsteht.

Kunststoffgehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Abdeckkappe (33, 34) das Gehäusebauteil (10) im Bereich des Endabschnitts (10a, 10b) durch eine mit der Abdeckkappe (33, 34) integral ausgebildete Rastnase (33a, 33b; 34a, 34b) umgreift, welche mit einem im Bereich des Endabschnitts (10a, 10b) des Gehäusebauteils (10) ausgebildeten Vorsprung (10c, 10c; lOd, lOf) im Eingriff ist.

Kunststoffgehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste, duroplastische Kunststoff aus einem Epoxidharz, einer Phenolformmasse oder einem BMC ausgebildet ist, wobei der erste, duroplastische Kunststoff mit 30-90%, vorzugsweise 50-70% wärmeleitfähigen Feststoffpartikeln gefüllt ist, und wobei die

wärmeleitfähigen Feststoffpartikel aus Bornitrid, Aluminium- und/oder Magnesiumhydroxid ausgebildet sind.

Kunststoffgehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste, duroplastische Kunststoff mit 5-50%, vorzugsweise 10-30% wärmeleitenden Metallfasern gefüllt ist, und dass wärmeleitenden Metallfasern aus Kupfer, Aluminium und/oder Silber ausgebildet sind.

Kunststoffgehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite, elastische Kunststoff aus einem Duroplast oder einem thermoplastischen Elastomer ausgebildet ist.

10. Kunststoffgehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite, elastische Kunststoff aus Flüssigsilikon ausgebildet ist, und im Gehäuseinneren ausgebildete erste

Befestigungsmittel (30) zum Befestigen einer Platine und/oder am

Gehäuseäußeren ausgebildete zweite Befestigungsmittel (28) zum

Befestigen des Gehäusebauteils (10) an einer Befestigungskomponente mit ausgeformt sind.

11. Verfahren zum Herstellen eines Kunststoffgehäuses mittels einer

Spritzgießvorrichtung, mit den Schritten:

Einspritzen (Sl) eines ersten, mit wärmeleitfähigen Füllstoffen modifizierten duroplastischen oder thermoplastischen Kunststoffes mittels einer ersten

Spritzeinheit (12) in eine erste Kavität (31) eines Spritzgießwerkzeuges (14) der Spritzgießvorrichtung zum Ausbilden eines Gehäusebauteils (10);

Ziehen (S2) hydraulischer Kerne in dem Spritzgießwerkzeug (14) zum Ausbilden einer zweiten Kavität (32) in dem Spritzgießwerkzeug (14);

Einspritzen (S3) eines zweiten, elastischen Kunststoffes mittels einer zweiten Spritzeinheit (13) in die in dem Spritzgießwerkzeug (14)

ausgebildete zweite Kavität (32) zum Ausbilden eines Dichtungselementes (29), wobei das Dichtungselement (29) mit dem Gehäusebauteil (10) stoffschlüssig verbunden und/oder an das Gehäusebauteil (10)

formschlüssig angespritzt wird; und

Aufsetzen (S4) zumindest einer Abdeckkappe (33, 34) an einem

Endabschnitt (10a, 10b) des Gehäusebauteils (10), wobei das

Dichtungselement (29) eine Übergangsfläche (35, 36) des Gehäusebauteils (10) zu der auf das Gehäusebauteil (10) aufgesetzten zumindest einen Abdeckkappe (33, 34) abdichtet.

12. Spritzgießvorrichtung zum Herstellen eines Kunststoffgehäuses, mit:

einer ersten Spritzeinheit (12), welche dazu ausgebildet ist, einen ersten, mit wärmeleitfähigen Füllstoffen modifizierten duroplastischen oder

thermoplastischen Kunststoff in eine erste Kavität (31) eines

Spritzgießwerkzeuges (14) der Spritzgießvorrichtung zum Ausbilden eines Gehäusebauteils (10) einzuspritzen;

in dem Spritzgießwerkzeug angeordneten, ziehbaren hydraulischen Kernen zum Ausbilden einer zweiten Kavität (32) in dem Spritzgießwerkzeug (14); und

einer zweiten Spritzeinheit (13), welche dazu ausgebildet ist, einen zweiten, elastischen Kunststoff in die in dem Spritzgießwerkzeug (14) ausgebildete zweite Kavität (32) zum Ausbilden eines Dichtungselementes (29) derart einzuspritzen, dass das Dichtungselement (29) mit dem Gehäusebauteil (10) stoffschlüssig verbunden und/oder an das Gehäusebauteil (10)

formschlüssig angespritzt ist, und wobei das Dichtungselement (29) eine jeweilige Übergangsfläche (35, 36) des Gehäusebauteils (10) zu zumindest einer auf das Gehäusebauteil (10) aufsetzbaren Abdeckkappe (33, 34) abdichtet.

Description:
Beschreibung Titel

Kunststoffgehäuse, Verfahren und Spritzgießvorrichtung zum Herstellen eines Kunststoffgehäuses

Die Erfindung betrifft ein Kunststoffgehäuse, ein Verfahren zum Herstellen eines Kunststoffgehäuses mittels einer Spritzgießvorrichtung und eine

Spritzgiessvorrichtung zum Herstellen eines Kunststoffgehäuses.

Stand der Technik

Radarmodule werden zur Überwachung des Frontbereichs eines Kraftfahrzeuges beispielsweise hinter einem Firmensymbol des jeweiligen Herstellers in einem Kühlergrill platziert. Aktuelle Modulgehäuse werden in Serie im Aluminium- Druckgussverfahren hergestellt. Das Aluminiumgehäuse dient als Kühlkörper, um die entstehende Wärme des Sensors aus dem Platinenbereich zu führen.

In einem zweiten Bearbeitungsschritt werden die Übergangsflächen zu den thermoplastischen Abdeckkappen mechanisch zerspant, damit diese möglichst plan sind. Ebenso müssen z.B. Gewinde zur Fixierung der Platine im Gehäuse ins Aluminium geschnitten werden. Um das Eindringen von Feuchtigkeit zu verhindern, werden in einem dritten Schritt an die Außenflächen des Gehäuses Silikondichtungen eingesetzt. Diese können in einem separaten Prozess in einem speziellen Spritzgießwerkzeug gefertigt oder direkt in das in ein

Spritzgießwerkzeug eingelegte Aluminiumgehäuse eingespritzt werden. Die Fertigungsschritte nehmen viel Zeit und Anlagentechnik in Anspruch und erhöhen somit den Bauteilpreis. Da die montierten Gehäuse später frei im Motorraum des Kraftfahrzeuges angebracht sind, kann die Aluminiumoberfläche durch aggressive Medien angegriffen werden und korrodieren. Durch eine solche Korrosionsschicht kann die Wärmeabfuhr behindert werden, der Sensor überhitzen und das Modul komplett ausfallen.

Die DE 697 29 344 T2 offenbart ein in einem Gehäuse angeordnetes

Radarmodul für ein Kraftfahrzeug.

Offenbarung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung schafft ein Kunststoffgehäuse mit einem

Gehäusebauteil, welches aus einem ersten, mit wärmeleitfähigen Füllstoffen modifizierten duroplastischen oder thermoplastischen Kunststoff ausgebildet ist, zumindest einem Dichtungselement, welches aus einem zweiten, elastischen Kunststoff ausgebildet ist, wobei das zumindest eine Dichtungselement mit dem Gehäusebauteil stoffschlüssig verbunden und/oder an das Gehäusebauteil formschlüssig angespritzt ist, und zumindest einer Abdeckkappe, welche an einem Endabschnitt des Gehäusebauteils auf das Gehäusebauteil aufgesetzt ist, wobei das Dichtungselement eine Übergangsfläche des Gehäusebauteils zu der auf das Gehäusebauteil aufgesetzten Abdeckkappe abdichtet.

Die vorliegende Erfindung schafft des Weiteren ein Verfahren zum Herstellen eines Kunststoffgehäuses mittels einer Spritzgießvorrichtung. Das Verfahren umfasst ein Einspritzen eines ersten, mit wärmeleitfähigen Füllstoffen

modifizierten duroplastischen oder thermoplastischen Kunststoffes mittels einer ersten Spritzeinheit in eine erste Kavität eines Spritzgießwerkzeuges der Spritzgießvorrichtung zum Ausbilden eines Gehäusebauteils. Das Verfahren umfasst des Weiteren ein Ziehen hydraulischer Kerne in dem

Spritzgießwerkzeug zum Ausbilden einer zweiten Kavität in dem

Spritzgießwerkzeug. Das Verfahren umfasst überdies ein Einspritzen eines zweiten, elastischen Kunststoffes mittels einer zweiten Spritzeinheit in die in dem Spritzgießwerkzeug ausgebildete zweite Kavität zum Ausbilden eines

Dichtungselementes, wobei das Dichtungselement mit dem Gehäusebauteil stoffschlüssig verbunden und/oder an das Gehäusebauteil formschlüssig angespritzt wird. Das Verfahren umfasst darüber hinaus ein Aufsetzen zumindest einer Abdeckkappe an einem Endabschnitt des Gehäusebauteils, wobei das Dichtungselement eine Übergangsfläche des Gehäusebauteils zu der auf das Gehäusebauteil aufgesetzten zumindest einen Abdeckkappe abdichtet.

Die vorliegende Erfindung schafft des Weiteren eine Spritzgießvorrichtung zum Herstellen eines Kunststoffgehäuses, mit einer ersten Spritzeinheit, welche dazu ausgebildet ist, einen ersten, mit wärmeleitfähigen Füllstoffen modifizierten duroplastischen oder thermoplastischen Kunststoff in eine erste Kavität eines Spritzgießwerkzeuges der Spritzgießvorrichtung zum Ausbilden eines

Gehäusebauteils einzuspritzen, in dem Spritzgießwerkzeug angeordneten, ziehbaren hydraulischen Kernen zum Ausbilden einer zweiten Kavität in dem

Spritzgießwerkzeug, und einer zweiten Spritzeinheit, welche dazu ausgebildet ist, einen zweiten, elastischen Kunststoff in die in dem Spritzgießwerkzeug ausgebildete zweite Kavität zum Ausbilden eines Dichtungselementes derart einzuspritzen, dass das Dichtungselement mit dem Gehäusebauteil

stoffschlüssig verbunden und/oder an das Gehäusebauteil formschlüssig angespritzt ist, und wobei das Dichtungselement eine jeweilige Übergangsfläche des Gehäusebauteils zu zumindest einer auf das Gehäusebauteil aufsetzbaren Abdeckkappe abdichtet. Eine Idee der vorliegenden Erfindung ist es, eine einfachere, schnellere und kostengünstigere Herstellung von wärmeleitfähigen Kunststoffgehäusen, insbesondere Radarmodulgehäusen, zu ermöglichen, die neben einer guten Medienbeständigkeit auch eine bestimmte Dichtigkeit gegen das Eindringen von Feuchtigkeit aufweisen. Ferner soll das Gehäuse durch eine günstigere

Materialwahl ein geringeres Gewicht aufweisen und in möglichst wenigen

Prozessschritten hergestellt werden können. Damit die Wärme ideal aus dem Platinenbereich abgeführt werden kann, müssen die partiellen Bereiche des Gehäuses eine hohe Planparallelität gegenüber der Platine aufweisen und Formtoleranzen auch bei erhöhten Temperaturen eingehalten werden.

Die partiellen Bereiche sind die beispielsweise in Fig. 1 gezeigten, sichtbaren Bereiche eines ersten duroplastischen Kunststoffes zwischen jeweiligen

Formeinsätzen eines Spritzgießwerkzeuges der Spritzgießvorrichtung. Somit kann ein kostengünstiges Kunststoffgehäuse, insbesondere Kunststoff- Radarmodulgehäuse hergestellt werden, das durch eine optimale Bauteilkonstruktion und gute Wärmeleitfähigkeit des duroplastischen Materials die entstehende Wärme des Sensors ideal aus dem Platinenbereich führt.

Nach dem Einspritzen des Gehäusematerials werden auf derselben

Spritzgießmaschine im selben Spritzgießwerkzeug hydraulische Kerne gezogen, wodurch eine neue Kavität entsteht. In diese werden Dichtungen aus einem elastischen Kunststoff eingespritzt, die die Übergangsflächen zu Abdeckkappen des Gehäuses ohne zusätzlichen Montageaufwand stabil abdichten.

Da sich die duroplastischen Materialien chemisch vernetzen, entsteht ein mechanisch- und dimensionsstabiles Gehäuse, das auch bei hohen

Temperaturen enge Formtoleranzen einhält. Die Flächen sind durch eine gute Oberflächenqualität sehr eben und müssen nicht mechanisch nachgearbeitet werden.

Die Verringerung der Prozessschritte im Vergleich zu Aluminiumgehäusen führt zu geringeren Kosten bei der Fertigungsanlagentechnik und zu einer enormen Fertigungszeitreduzierung, was den späteren Bauteilpreis verringert. Die duroplastischen Materialien sind sehr medienbeständig und haben durch die Fertigung in einem Spritzgießwerkzeug eine gute Haftung zueinander.

Durch die geringere Dichte des Kunststoffes im Vergleich zu Aluminium wird das Gehäuse leichter. Da die duroplastischen Materialien eine niedrigere Viskosität besitzen, können filigrane Gehäusebereiche oder Wanddickensprünge gut ausgeformt werden. Die niedrigere Viskosität des Duroplasts ermöglicht ebenfalls einen hohen Gehalt an wärmeleitfähigen Füllstoffen im Kunststoff, ohne das Fließverhalten deutlich zu verschlechtern. Somit wird eine sehr gute

Wärmeleitfähigkeit des Materials mit einem guten Füllverhalten im

Spritzgießwerkzeug erreicht.

Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren. Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass das

Kunststoffgehäuse eine erste Abdeckkappe aufweist, welche an einem ersten Endabschnitt des Gehäusebauteils auf das Gehäusebauteil aufgesetzt ist, und eine zweite Abdeckkappe aufweist, welche an einem dem ersten Endabschnitt gegenüberliegenden zweiten Endabschnitt des Gehäusebauteils auf das

Gehäusebauteil aufgesetzt ist. Durch das Vorsehen von zwei Abdeckkappen kann das Gehäusebauteil vorzugsweise von beiden Seiten aus mit

beispielsweise elektronischen Komponenten bestückt werden. Damit ist eine effizientere Raumausnutzung des Gehäusebauteils möglich.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Gehäusebauteil an dem ersten Endabschnitt eine erste Übergangsfläche und an dem zweiten Endabschnitt eine zweite Übergangsfläche aufweist, wobei die erste Übergangsfläche und die zweite Übergangsfläche jeweils benachbart zu einem Randbereich des Gehäusebauteils stufenförmig ausgebildet sind. Die

Übergangsfläche dient somit in vorteilhafter Weise als Auflagefläche zur Auflage des Dichtungselements.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Kunststoffgehäuse ein erstes Dichtungselement aufweist, welches an dem ersten Endabschnitt des Gehäusebauteils mit dem Gehäusebauteil stoffschlüssig verbunden und/oder an das Gehäusebauteil formschlüssig angespritzt ist, und ein zweites Dichtungselement aufweist, welches an dem zweiten Endabschnitt des Gehäusebauteils mit dem Gehäusebauteil stoffschlüssig verbunden und/oder an das Gehäusebauteil formschlüssig angespritzt ist. Durch Vorsehen des ersten Dichtungselements und des zweiten Dichtungselements können somit die erste Abdeckkappe und die zweite Abdeckkappe effektiv abgedichtet werden.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass das erste Dichtungselement in Richtung der ersten Abdeckkappe über den ersten

Endabschnitt des Gehäusebauteils hervorsteht und das zweite Dichtungselement über den zweiten Endabschnitt in Richtung der zweiten Abdeckkappe des Gehäusebauteils hervorsteht. Somit kann das Gehäusebauteil zuverlässig mediendicht verschlossen werden. Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die zumindest eine Abdeckkappe das Gehäusebauteil im Bereich des Endabschnitts durch eine mit der Abdeckkappe integral ausgebildete Rastnase umgreift, welche mit einem im Bereich des Endabschnitts des Gehäusebauteils ausgebildeten Vorsprung im Eingriff ist. Somit können die Abdeckkappen einfach und sicher am Gehäusebauteil befestigt werden.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass der erste, duroplastische Kunststoff aus einem Epoxidharz, einer Phenolformmasse oder einem BMC ausgebildet ist, wobei der erste, duroplastische Kunststoff mit 30- 90%, vorzugsweise 50-70% wärmeleitfähigen Feststoffpartikeln gefüllt ist, und wobei die wärmeleitfähigen Feststoffpartikel aus Bornitrid, Aluminium- und/oder Magnesiumhydroxid ausgebildet sind. Vorstehend genannte Stoffe und

Verbindungen sind zur Ausbildung des Kunststoffgehäuses vorteilhaft. Durch die Füllung mit wärmeleitfähigen Feststoffpartikeln kann eine gute Wärmeleitfähigkeit des Kunststoffgehäuses erreicht werden.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass der erste, duroplastische Kunststoff mit 5-50%, vorzugsweise 10-30% wärmeleitenden Metallfasern gefüllt ist, und dass die wärmeleitenden Metallfasern aus Kupfer, Aluminium und/oder Silber ausgebildet sind. Somit kann eine notwendige

Festigkeit des Kunststoffgehäuses gewährleistet werden.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass der zweite, elastische Kunststoff aus einem Duroplast oder einem thermoplastischen Elastomer ausgebildet ist. Die Wahl des Materials kann somit an die individuellen Erfordernisse des Kunststoffgehäuses angepasst werden.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass der zweite, elastische Kunststoff aus Flüssigsilikon ausgebildet ist, und im

Gehäuseinneren ausgebildete erste Befestigungsmittel zum Befestigen einer Platine und/oder am Gehäuseäußeren ausgebildete zweite Befestigungsmittel zum Befestigen des Gehäusebauteils an einer Befestigungskomponente mit ausgeformt sind. Das Kunststoffgehäuse sowie die inneren und äußeren Befestigungsmittel können somit in einem einzigen Prozessschritt hergestellt werden.

Die beschriebenen Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich beliebig miteinander kombinieren.

Weitere mögliche Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale der Erfindung.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die beiliegenden Zeichnungen sollen ein weiteres Verständnis der

Ausführungsformen der Erfindung vermitteln. Sie veranschaulichen

Ausführungsformen und dienen im Zusammenhang mit der Beschreibung der Erklärung von Prinzipien und Konzepten der Erfindung.

Andere Ausführungsformen und viele der genannten Vorteile ergeben sich im Hinblick auf die Zeichnungen. Die dargestellten Elemente der Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu zueinander gezeigt.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Spritzgießwerkzeuges einer Spritzgießvorrichtung gemäß einer bevorzugten

Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 eine Schnittansicht des erfindungsgemäßen Spritzgießwerkzeuges der Spritzgießvorrichtung gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung; eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Spritzgießwerkzeuges der Spritzgießvorrichtung gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung; Fig. 4 eine Schnittansicht eines Kunststoffgehäuses gemäß der

bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 5 eine Draufsicht des Kunststoffgehäuses gemäß der bevorzugten

Ausführungsform der Erfindung; und

Fig. 6 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Herstellen des

Kunststoffgehäuses mittels einer Spritzgießvorrichtung gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.

In den Figuren der Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Elemente, Bauteile oder Komponenten, soweit nichts

Gegenteiliges angegeben ist.

Fig. 1 zeigt eine Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Spritzgießwerkzeuges einer Spritzgießvorrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.

In Fig. 1 ist das Spritzgießwerkzeug 14 gezeigt. Das Spritzgießwerkzeug 14 ist Teil einer (in Fig. 1 nicht gezeigten) Zweikomponenten-Spritzgießvorrichtung. Das Spritzgießwerkzeug 14 ist geeignet, mittels einer ersten Spritzeinheit 12 einen ersten, mit wärmeleitfähigen Kunststoffen modifizierten duroplastischen Kunststoff einzuspritzen. Das Spritzgießwerkzeug 14 ist des Weiteren geeignet, mittels einer zweiten Spritzeinheit 13 einen zweiten, elastischen Kunststoff einzuspritzen.

Die erste Spritzeinheit 12 ist in einem unteren Bereich des Spritzgießwerkzeuges 14 angeordnet, und geeignet, den ersten, duroplastischen Kunststoff in

Horizontalrichtung des ersten Spritzgießwerkzeuges 14 einzuspritzen. Die zweite Spritzeinheit 13 ist in einem oberen Bereich des Spritzgießwerkzeuges 14 angeordnet. Die zweite Spritzeinheit 13 ist ausgebildet, mittels zwei im oberen Bereich des Spritzgießwerkzeuges 14 angeordneten Nadelverschlussdüsen 20 den zweiten, elastischen Kunststoff in das Spritzgießwerkzeug 14 einzuspritzen. Eine jeweilige Nadel der Nadelverschlussdüsen 20 ist in dem in Fig. 1 gezeigten Verfahrensschritt zum Herstellen des Kunststoffgehäuses in einer ersten Position PI angeordnet, in welcher die jeweilige Nadel derart aus den

Nadelverschlussdüsen 20 hervorsteht, dass der zweite, elastische Kunststoff nicht aus der zweiten Spritzeinheit 13 in das Spritzgießwerkzeug 14 austreten kann. Die Nadelverschlussdüsen 20 weisen des Weiteren eine Wasserkühlung 20a auf.

Das Spritzgießwerkzeug 14 weist ferner ein Paar von Formeinsätzen 25 auf, welche mittels einem jeweiligen Kernzug 21 mit Außenwänden des

Spritzgießwerkzeuges 14 verbunden sind. Die Formeinsätze 25 sind mittels des jeweiligen Kernzugs 21 in Querrichtung des Spritzgießwerkzeuges 14 von einer geschlossenen in eine offene Position und umgekehrt bewegbar. Das

Spritzgießwerkzeug 14, insbesondere ein Gehäuse des Spritzgießwerkzeuges 14 sowie die Formeinsätze 25 des Spritzgießwerkzeuges 14, weisen eine

Mehrzahl von elektrischen Heizpatronen 22 auf, welche geeignet sind, das Spritzgießwerkzeug 14 auf eine vorbestimmte Betriebstemperatur zu erwärmen. Das Spritzgießwerkzeug 14 weist des Weiteren in einem oberen, zu den

Nadelverschlussdüsen 20 benachbarten Bereich einen Duroplast-Drucksensor 24 auf. Der Duroplast-Drucksensor 24 ist in einem der Formeinsätze integriert.

Das Spritzgießwerkzeug 14 weist überdies in einem unteren Bereich einen Auswerfer 26 zum Auswerfen eines hergestellten Gehäusebauteils 10 sowie einen Angusskanal 27 auf, welcher zwischen der ersten Spritzeinheit 12 und den jeweiligen Formeinsätzen 25 des Spritzgießwerkzeuges 14 angeordnet ist.

In einem ersten, in Fig. 1 gezeigten Verfahrensschritt Sl wird ein mit

wärmeleitfähigen Füllstoffen modifizierter duroplastischer Kunststoff mit der ersten, horizontalen Spritzeinheit 12 druckgeregelt eingespritzt und das gesamte Gehäusebauteil 10 mit jeweiligen Halterungen bzw. Befestigungen, welche im Gehäuseinneren sowie am Gehäuseäußeren angeordnet sind, ausgeformt. Der

Forminnendruck wird dabei von dem Duroplast- Drucksensor 24 an einem Fließwegende überwacht und einer (in Fig. 1 nicht gezeigten)

Maschinensteuerung übermittelt. Das Duroplastmaterial ist in der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform durch einen BMC (Bulk Molding Compound) ausgebildet. Alternativ kann das Duroplastmaterial auch durch eine Phenolformmasse oder ein Epoxidharz ausgebildet sein. Das Epoxidharz bzw. die anderen, vorstehend erwähnten verwendbaren Materialien sind mit 50 - 70 % wärmeleitfähigen Feststoffpartikeln, im vorliegenden Ausführungsbeispiel Bornitrid, gefüllt. Alternativ können als Feststoffpartikel auch Aluminiumhydroxid, Magnesiumhydroxid oder eine Kombination aus zumindest einem von Bornitrid,

Aluminiuimhydroxid und Magnesiumhydroxid vorgesehen sein.

10 - 30 % des Duroplastmaterials ist mit wärmeleitenden Metallfasern gefüllt. Die wärmeleitenden Metallfasern sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel aus Kupfer ausgebildet. Alternativ können die wärmeleitenden Metallfasern auch aus

Aluminium oder Silber, oder einer Kombination aus zumindest einem von Kupfer, Aluminium und Silber ausgebildet sein. Die wärmeleitenden Metallfasern gewährleisten eine notwendige Festigkeit des Gehäusebauteils 10. Trotz des hohen Füllgrads weist der erste, duroplastische Kunststoff in dem mit

elektrischen Heizpatronen auf 140°C - 170°C aufgeheizten Spritzgießwerkzeug

14 eine sehr niedrige Viskosität auf.

Anschließend werden die Nadeln der Nadelverschlussdüsen 20 der auf 30° - 40° gekühlten Nadelverschlussdüsen 20 parallel auf eine zweite Position P2 gezogen, in welcher die Nadeln in die Nadelverschlussdüsen 20 eingefahren sind, sodass der zweite Kunststoff mittels der zweiten Spritzeinheit 13 in das Spritzgießwerkzeug 14 einspritzbar ist. Der erste, duroplastische Kunststoff wird mit der ersten Spritzeinheit 12 der Zweikomponenten-Spritzgießvorrichtung mit einem maximalen Forminnendruck von ca. 200 - 400 bar über den Angusskanal 27 in eine Kavität des Spritzgießwerkzeuges 14 eingespritzt.

Fig. 2 zeigt eine Schnittansicht des erfindungsgemäßen Spritzgießwerkzeuges der Spritzgießvorrichtung gemäß der bevorzugten Ausführungsform der

Erfindung.

In Fig. 2 ist das Spritzgießwerkzeug 14 nach dem Einspritzen des zweiten, elastischen Kunststoffes mittels der zweiten Spritzeinheit 13 gezeigt. Nach Abschluss des Einspritzens Sl des ersten, duroplastischen Kunststoffes mittels der ersten Spritzeinheit 12 in das Spritzgießwerkzeug 14 der Zweikomponenten- Spritzgießvorrichtung werden zunächst die hydraulischen Kerne bzw. Formeinsätze 25 nach einer vorgegebenen Härtezeit des ersten duroplastischen Kunststoffes nach hinten gezogen, und der zweite, elastische Kunststoff mittels der zweiten Spritzeinheit 13 in das Spritzgießwerkzeug 14, insbesondere in eine, in dem Spritzgießwerkzeug 14 ausgebildete Kavität eingespritzt. Der zweite, elastische Kunststoff ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel durch

Flüssigsilikon ausgebildet. Alternativ kann der zweite Kunststoff auch durch einen anderen geeigneten Duroplast oder einen thermoplastischen Elastomer ausgebildet sein. Fig. 3 zeigt eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Spritzgießwerkzeuges der Spritzgießvorrichtung gemäß der bevorzugten Ausführungsform der

Erfindung.

In der Darstellung von Fig. 3 ist nur einer der Formeinsätze 25 des

Spritzgießwerkzeuges 14 gezeigt, so dass eine Seitenansicht auf das in das Spritzgießwerkzeug 14 eingelegte Gehäusebauteil 10 möglich ist. Die Nadeln der Nadelverschlussdüsen 20 sind in einer dritten Position P3 angeordnet. In der dritten Position P3 der Nadeln der Nadelverschlussdüsen 20 sind die Nadeln derart angeordnet, dass diese einen Austritt des zweiten, elastischen

Kunststoffes in das Spritzgießwerkzeug 14 verhindern und ein Entformen des Gehäuses aus dem Spritzgießwerkzeug 14 ermöglichen. Mit (in Fig. 3 nicht gezeigten) Auswerfern wird das fertige Gehäusebauteil 10 aus dem

Spritzgießwerkzeug 14 geschoben und mit einem (in Fig. 3 nicht gezeigten) Handling entnommen. In Fig. 3 ist in einem äußeren Randbereich des

Gehäusebauteils 10 die im vorliegenden Ausführungsbeispiel aus Flüssigsilikon ausgebildete Dichtung 29 gezeigt. Des Weiteren sind die im Gehäuseinneren angeordneten Anschraubpunkte bzw. ersten Befestigungsmittel 30 sowie am Gehäuseäußeren angeordneten zweiten Befestigungsmittel 28 bzw.

Trägeranbindung angeordnet. Des Weiteren ist der Angusskanal 27 im unteren Bereich des Gehäusebauteils 10 gezeigt.

Wenn das Gehäuse abgekühlt ist, kann eine bestückte Sensorplatine mit speziellen Duroplastschrauben in die im Gehäuseinneren ausgebildeten ersten Befestigungsmittel 30, welche als Bohrungen ausgebildet sind, verschraubt werden und thermoplastische Abdeckkappen aufgesetzt werden. Alternativ kann das Gehäusebauteil 10 auch aus einem mit denselben wärmeleitfähigen Füllstoffen verstärkten thermoplastischen Material wie z.B. Polyamid oder Polyphenylensulfid hergestellt werden. Als Dichtungsmaterial kann in einem vergleichbaren Spritzgießwerkzeug beispielsweise bei einer Temperatur von 100°C - 120°C ein thermoplastisches Elastomer eingespritzt werden.

Fig. 4 zeigt eine Schnittansicht eines Kunststoffgehäuses gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.

Das Kunststoffgehäuse umfasst vorzugsweise ein erstes Dichtungselement 29a, welches mit dem Gehäusebauteil 10 an einem ersten Endabschnitt 10a des Gehäusebauteils 10 stoffschlüssig verbunden ist, und ein zweites

Dichtungselement 29b, welches mit dem Gehäusebauteil 10 an einem zweiten Endabschnitt 10b des Gehäusebauteils 10 stoffschlüssig verbunden ist.

Alternativ kann das erste Dichtungselement 29a und/oder das zweite

Dichtungselement 29b beispielsweise formschlüssig an dem jeweiligen

Endabschnitt 10a, 10b des Gehäusebauteils 10 an das Gehäusebauteil 10 angespritzt sein.

Das Kunststoffgehäuse weist vorzugsweise eine erste Abdeckkappe 33 auf, welche an dem ersten Endabschnitt 10a des Gehäusebauteils 10 auf das Gehäusebauteil 10 aufgesetzt ist. Das Kunststoffgehäuse weist vorzugsweise des Weiteren eine zweite Abdeckkappe 34 auf, welche an einem, dem ersten Endabschnitt 10a gegenüberliegenden zweiten Endabschnitt 10b des

Gehäusebauteils 10 auf das Gehäusebauteil 10 aufgesetzt ist.

Im Gehäuseinneren des Gehäusebauteils 10 sind die Anschraubpunkte bzw. ersten Befestigungsmittel 30 angeordnet. Vorzugsweise sind auf einer Vorder- und Rückseite der ersten Befestigungsmittel 30 Elektronikkomponenten 37, 38, 39 40 angeordnet.

Das Gehäusebauteil 10 weist vorzugsweise an dem ersten Endabschnitt 10a eine erste Übergangsfläche 35 und an dem zweiten Endabschnitt 10b eine zweite Übergangsfläche 35 auf, wobei die erste Übergangsfläche 35 und die zweite Übergangsfläche 36 jeweils benachbart zu einem Randbereich des Gehäusebauteils 10 stufenförmig ausgebildet sind.

Das erste Dichtungselement 29a steht vorzugsweise in Richtung der ersten Abdeckkappe 33 über den ersten Endabschnitt 10a des Gehäusebauteils 10 hervor. Das zweite Dichtungselement 29b steht vorzugsweise in Richtung der zweiten Abdeckkappe 34 über den zweiten Endabschnitt 10b des

Gehäusebauteils 10 hervor. Das erste Dichtungselement 29a dichtet vorzugsweise die erste Übergangsfläche

35 des Gehäusebauteils 10 zu der auf das Gehäusebauteil 10 aufgesetzten ersten Abdeckkappe 33 ab. Das zweite Dichtungselement 29b dichtet vorzugsweise die zweite Übergangsfläche 36 des Gehäusebauteils 10 zu der auf das Gehäusebauteil 10 aufgesetzten zweiten Abdeckkappe 34 ab.

Die erste Abdeckkappe 33 umgreift vorzugsweise das Gehäusebauteil 10 im Bereich des ersten Endabschnitts 10a durch eine mit der ersten Abdeckkappe 33 integral ausgebildete Rastnase 33a, 33b, welche mit einem im Bereich des ersten Endabschnitts 10a des Gehäusebauteils 10 ausgebildeten Vorsprung 10c, lOe im Eingriff ist. Die zweite Abdeckkappe 33 umgreift vorzugsweise das

Gehäusebauteil 10 im Bereich des zweiten Endabschnitts 10b durch eine mit der zweiten Abdeckkappe 34 integral ausgebildete Rastnase 34a, 34b, welche mit einem im Bereich des zweiten Endabschnitts 10b des Gehäusebauteils 10 ausgebildeten Vorsprung lOd, lOf im Eingriff ist.

Fig. 5 zeigt eine Draufsicht des Kunststoffgehäuses gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.

Die mit der ersten Abdeckkappe 33 integral ausgebildete Rastnase 33a ist vorzugsweise rechteckig ausgebildet und weist einen im Wesentlichen mittigen

Ausschnitt auf, durch den die Rastnase 33a mit dem im Bereich des ersten Endabschnitts 10a des Gehäusebauteils 10 ausgebildeten Vorsprung 10c, lOe im Eingriff ist. Die mit der zweiten Abdeckkappe 34 integral ausgebildete

Rastnase 34a ist vorzugsweise rechteckig ausgebildet und weist einen im Wesentlichen mittigen Ausschnitt auf, durch den die Rastnase 34a mit dem im Bereich des zweiten Endabschnitts 10b des Gehäusebauteils 10 ausgebildeten Vorsprung lOd, 10† im Eingriff ist.

Fig. 6 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Herstellen des

Kunststoffgehäuses mittels einer Spritzgießvorrichtung gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.

Das Verfahren zum Herstellen eines Kunststoffgehäuses mittels einer

Spritzgießvorrichtung umfasst ein Einspritzen Sl eines ersten, mit

wärmeleitfähigen Füllstoffen modifizierten duroplastischen oder

thermoplastischen Kunststoffes mittels einer ersten Spritzeinheit in eine erste Kavität eines Spritzgießwerkzeuges der Spritzgießvorrichtung zum Ausbilden eines Gehäusebauteils. Das Verfahren umfasst des Weiteren ein Ziehen S2 hydraulischer Kerne in dem Spritzgießwerkzeug zum Ausbilden einer zweiten Kavität in dem Spritzgießwerkzeug. Das Verfahren umfasst überdies ein Einspritzen S3 eines zweiten, elastischen Kunststoffes mittels einer zweiten Spritzeinheit in die in dem Spritzgießwerkzeug ausgebildete zweite Kavität zum Ausbilden eines Dichtungselementes, wobei das Dichtungselement mit dem Gehäusebauteil stoffschlüssig verbunden und/oder an das Gehäusebauteil formschlüssig angespritzt wird. Das Verfahren umfasst darüber hinaus ein Aufsetzen S4 zumindest einer Abdeckkappe an einem Endabschnitt des Gehäusebauteils, wobei das Dichtungselement eine Übergangsfläche des Gehäusebauteils zu der auf das Gehäusebauteil aufgesetzten zumindest einen Abdeckkappe abdichtet.

Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele vorstehend beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Art und Weise modifizierbar. Insbesondere lässt sich die Erfindung in mannigfaltiger Weise verändern oder modifizieren, ohne vom Kern der Erfindung abzuweichen.

Beispielsweise können die wärmeleitfähigen Feststoffpartikel sowie die wärmeleitfähigen Metallfasern, welche jeweils zum Ausbilden des ersten, duroplastischen Kunststoffes befüllt werden, in einem anderen geeigneten Verhältnis zueinander befüllt werden.