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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Sensorgehäuses mit einem Kontaktadapter gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Sensorgehäuse eines Sensors, der als optoelektronischer Sensor, beispielsweise als Lichtschranke oder Lichttaster ausgebildet ist oder auch nach einem anderen Sensorprinzip arbeitet, beispielsweise als induktiver oder kapazitiver Sensor.
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Sensorgehäuse weisen beispielsweise einen Kontaktadapter für eine Steckverbindung oder beispielsweise auch für ein Kabel mit einem Stecker auf.
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Über den Kontaktadapter wird beispielsweise eine Stromversorgung und/oder eine Kommunikationsschnittstelle für den Sensor realisiert.
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Der Kontaktadapter wird beispielsweise über eine stoffschlüssige Verbindung beispielsweise über eine Klebung in dem Sensor fixiert.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine möglichst einfache Leitungsfixierung, Buchsenfixierung, Steckerfixierung bzw. Kontaktadapterfixierung an einem Sensorgehäuse bereitzustellen, die nach den Anforderungen der Schutzklasse IP67 dicht ist, wobei diese Dichtigkeit auch nach einer Alterung, bzw. bei hohen Temperaturwechseln und nach einer Zugbelastung des Kontaktadapters gewährleistet sein soll.
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Die Aufgabe wird gemäß Anspruch 1 gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines Sensorgehäuses mit einem Kontaktadapter, wobei der Kontaktadapter mittels einer Klebeverbindung mittels Klebstoff mit dem Sensorgehäuse verbunden ist, wobei der Klebstoff Zusätze aufweist, wobei dem Klebstoff berührungslos Energie zugeführt wird, wodurch der Klebstoff gehärtet wird, wodurch der Kontaktadapter in dem Sensorgehäuse befestigt wird.
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Weiter wird die Aufgabe gemäß Anspruch 8 gelöst mit einem Sensorgehäuse, welches nach einem Verfahren gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7 hergestellt ist.
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Dadurch, dass die Härtung erst durch die Energiezufuhr stattfindet, kann der Klebeprozess zeitlich gesteuert werden. Damit kann vor der Energiezufuhr eine Justage zwischen Sensorgehäuse und Kontaktadapter vorgenommen werden, ohne dass der Klebstoff bereits reagiert.
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Durch die Härtung mittels berührungslos zugeführter Energie kann die Klebung sehr schnell ausgehärtet werden. So ist es beispielsweise möglich, dass die Klebung bereits nach ca. 30 Sekunden Prozesszeit belastbar ist. Wodurch das Sensorgehäuse bereits weiterverarbeitet werden kann. Dadurch ist eine effizientere und schnellere Herstellung des Sensors bzw. des Sensorgehäuses möglich.
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Die berührungslose Energiezufuhr benötigt keine Sichtverbindung zu der Klebestelle, wie beispielsweise bei einer UV-Klebung erforderlich. Durch die berührungslose Energiezufuhr können auch optisch verdeckte Flächen mit Klebstoff durch die Energiezufuhr gehärtet werden.
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Beispielsweise kann der Klebstoff als Hotmelt-Klebstoff ausgeführt sein, so dass dieser Klebstoff in erwärmten Zustand flüssig ist und beispielsweise in erwärmtem Zustand durch Aufspritzen durch eine Spritzdüse auf die Klebestelle aufgetragen werden kann.
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Weiterhin ist es möglich, den Klebstoff nach dem Auftragen zu verdichten. Dies kann beispielsweise einfach dadurch geschehen, dass der Klebstoff in einen Füllraum bzw. eine Klebstoffkammer zwischen Sensorgehäuse und Kontaktadapter aufgetragen wird und anschließend das Sensorgehäuse und der Kontaktadapter zusammengefügt werden, wobei durch den Fügevorgang der Klebstoff in dem Füllraum optional verdichtet werden kann. Durch das Verdichten des Klebstoffs bzw. der Klebemasse wird ein nachteiliger Schrumpfeffekt minimiert oder gar ganz beseitigt.
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Der Fügevorgang kann auch während der Aktivierung der Klebung durch die Energiezuführung durchgeführt werden.
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Gemäß der Erfindung kann die Klebung auch an einem fertiggestellten Sensorgehäuse durchgeführt werden. So kann beispielsweise durch die Klebung ein finaler gewünschter Kontaktadapter mit dem Sensorgehäuse verbunden werden. Damit wird die Sensorvariante sehr spät in der Produktion gebildet, wodurch Lagerkosten und Bestände reduziert werden, was zu einer Kostenersparnis führt.
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In Weiterbildung der Erfindung weist der Klebstoff magnetisierbare Zusätze auf und der Klebstoff wird mittels Induktion erwärmt, wodurch der Klebstoff gehärtet wird, wodurch der Kontaktadapter in dem Sensorgehäuse befestigt wird.
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Ein Klebstoff mit magnetisierbaren Zuschlägen, welcher mittels Induktion aktiviert wird, ist beispielsweise aus der
DE 3240319 A1 oder der
DE 3233837 A1 bekannt.
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Beispielsweise ist der Klebstoff eine wärmehärtbare Acrylat-Epoxidharz Zusammensetzung mit magnetisierbaren Zusätzen.
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Die Erfindung betrifft beispielsweise eine klebende lösungsmittelfreie Zusammensetzung, die als Klebstoff verwendet wird und in kürzester Zeit wärmehärtbar ist.
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Mittels eines Magnetfeldes einer Feldspule kann die Energie in den magnetischen Zusätzen des Klebstoffes induziert werden. Dadurch wird nur der Klebstoff erwärmt, bzw. mit Energie versorgt. Dadurch werden umliegende Bauteile, beispielsweise Kunststoffbauteile, insbesondere das Sensorgehäuse selbst nicht mit Energie beaufschlagt, so dass diese Bauteile keinen negativen Einflüssen ausgesetzt sind. Dadurch, dass nur der Klebstoff mit Energie versorgt wird, kann die Klebung präzise durchgeführt werden und die Zeitdauer der Klebung präzise gesteuert werden.
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Weiter ist ein einfaches Handling des Kontaktadapters möglich, wenn der Kontaktadapter selbst magnetisch ist. Dadurch kann der Kontaktadapter durch magnetische Führungen positioniert werden.
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In Weiterbildung der Erfindung wird ein Magnetfeldfeld mittels einer bogenförmigen bzw. hufeisenförmigen bzw. U-förmigen Feldspule erzeugt, wobei der Klebstoff vom Magnetfeld der bogenförmigen Feldspule erfasst wird.
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Dadurch ist es möglich, die zu klebende Baugruppe seitlich in das Magnetfeld zu führen bzw. die Feldspule seitlich auf die zu klebende Baugruppe zu führen.
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In Weiterbildung der Erfindung wird ein Magnetfeldfeld mittels einer bogenförmigen Feldspule erzeugt, wobei der Kontaktadapter in dem Magnetfeld der bogenförmigen Feldspule rotiert wird.
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Durch Rotation der Baugruppe bzw. der Feldspule wird der Klebstoff gleichmäßig aktiviert.
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In Weiterbildung der Erfindung wird ein Magnetfeldfeld mittels einer ringförmigen Feldspule erzeugt, wobei der Kontaktadapter sich in der Mitte der Feldspule befindet.
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Dadurch wird ein homogenes Magnetfeld gebildet und die Klebestelle kann beispielsweise ohne Rotation der Klebestelle gleichmäßig gehärtet werden.
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Dazu wird die Klebestelle in etwa der Mitte der Feldspule positioniert bzw. die Feldspule derart positioniert, dass die Klebestelle in etwa der Mitte der Feldspule angeordnet ist.
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In Weiterbildung der Erfindung wird das Magnetfeld mittels Feldrichtungselementen ausgerichtet.
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Die Feldrichtungselemente können beispielsweise angeordnete ferritische Abschirmungen sein. Die Feldrichtungselemente können beweglich ausgeführt sein. Die Feldrichtungselemente können eine geometrische Form zur Richtcharakteristik aufweisen. Beispielsweise können die Feldrichtungselemente im Querschnitt U-förmig ausgebildet sein.
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In einer alternativen Weiterbildung der Erfindung weist der Klebstoff Dipolzusätze auf, wobei der Klebstoff mittels Mikrowellen erwärmt wird, wodurch der Klebstoff gehärtet wird, wodurch der Kontaktadapter in dem Sensorgehäuse befestigt wird.
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Ein Klebstoff mit zugesetzten Dipolen, welcher mittels Mikrowellen erwärmt wird ist aus der
DE 102006059462 A1 bekannt.
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Beispielsweise kann ein nicht reaktiver thermoplastischer Schmelzklebstoff verwendet werden, der durch Mikrowellenstrahlung erwärmbar ist. Beispielsweise sind mindestens 50 Gew.-% bezogen auf die Menge der Basispolymeren eines thermoplastischen Polymeren aus Ethylen-Vinylacetat enthalten und ggf. zusätzlich thermoplastische, polare Gruppen enthaltende Polymere sowie 0,5 bis 15 Gew.-% von Polyolen mit einem Siedepunkt oberhalb von 120°C.
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Mögliche nicht vernetzende Schmelzklebstoffe enthalten üblicherweise 15 bis 80 Gew.-% an thermoplastischen Basispolymeren, die dem Klebstoff die Grundeigenschaften verleihen, wie Schmelzviskosität und Schmelzverhalten, Haftung und Stabilität. Es ist möglich, dass mindestens 50 Gew.-% der Basispolymeren aus Ethylenvinylacetat-Copolymeren bestehen. Insbesondere sind Schmelzklebstoffe geeignet, die zu mindestens 70 Gew.-% thermoplastische EVA-Polymere enthalten, bezogen auf die Menge der Basispolymere.
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Die oben genannten Vorteile zu den magnetisierbaren Zusätzen treffen auch auf die Dipolzusätze zu.
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Die Erfindung wird nachstehend auch hinsichtlich weiterer Vorteile und Merkmale unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. Die Figuren der Zeichnung zeigen in:
- 1a ein erfindungsgemäßes Sensorgehäuse;
- 1b einen Kontaktadapter;
- 1c Kontakte des Kontaktadapters;
- 2 bis 6 jeweils ein Sensorgehäuse mit jeweils einem Kontaktadapter.
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In den nachfolgenden Figuren sind identische Teile mit identischen Bezugszeichen versehen.
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1a zeigt ein Sensorgehäuse 1 eines Sensors, der als optoelektronischer Sensor, beispielsweise als Lichtschranke oder Lichttaster ausgebildet ist oder auch nach einem anderen Sensorprinzip arbeitet, beispielsweise als induktiver oder kapazitiver Sensor. Der Sensor ist über einen Stecker bzw. eine Buchse angeschlossen, insbesondere zur Stromversorgung, aber auch zur Daten- oder Signalübertragung. Das Sensorgehäuse 1 kann auch andere Gehäuseformen aufweisen und insbesondere besonders klein als Miniatursensor ausgebildet sein.
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Das Sensorgehäuse 1 gemäß 1a ist beispielsweise gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt.
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1b zeigt einen Kontaktadapter 2, der in dem Sensorgehäuse 1 gemäß 1a angeordnet ist. Der Kontaktadapter 2, welcher die Kontakte 11 umschließt, ist vorzugsweise aus Kunststoff ausgebildet.
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1c zeigt metallische Kontakte 11, die in dem Kontaktadapter 2 gemäß 1b angeordnet sind. Die Kontakte 11 sind beispielsweise als Stiftkontakte ausgebildet.
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2 zeigt ein Verfahren zur Herstellung eines Sensorgehäuses 1 mit einem Kontaktadapter 2, wobei der Kontaktadapter 2 mittels einer Klebeverbindung 3 mittels Klebstoff 4 mit dem Sensorgehäuse 1 verbunden ist, wobei der Klebstoff 4 Zusätze 5 aufweist, wobei dem Klebstoff 4 berührungslos Energie zugeführt wird, wodurch der Klebstoff 4 gehärtet wird, wodurch der Kontaktadapter 2 in dem Sensorgehäuse 1 befestigt wird.
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Gemäß 2 ist der Kontaktadapter 2 durch einen Vorspritzling an dem Kabel bzw. der Leitung 15 und eine Hülse 13 gebildet. Zwischen dem Kontaktadapter 2 bzw. der Hülse 13 und dem Sensorgehäuse 1 ist der Klebstoff 4 in einer Klebstoffkammer 17 angeordnet. Der Kontaktadapter 2 wird in Fügerichtung 14 in das Sensorgehäuse 1 eingefügt. Die Fügerichtung 14 erfolgt in diesem Beispiel vom Sensorgehäuseinnern nach außen in Richtung der Leitung 15, wodurch die Klebestelle mit Druck beaufschlagt wird.
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Dadurch ist es möglich, den Klebstoff 4 nach dem Auftragen zu verdichten. Dies wird dadurch erreicht, dass der Klebstoff 4 in einen Füllraum bzw. eine Klebstoffkammer 17 zwischen Sensorgehäuse 1 und Kontaktadapter 2 aufgetragen wird und anschließend das Sensorgehäuse 1 und der Kontaktadapter 2 zusammengefügt werden, wobei durch den Fügevorgang der Klebstoff 4 in der Klebstoffkammer 17 optional verdichtet werden kann. Durch das Verdichten des Klebstoffs 4 bzw. der Klebemasse wird ein nachteiliger Schrumpfeffekt minimiert oder gar ganz beseitigt.
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Der Fügevorgang kann auch während der Aktivierung der Klebung durch die Energiezuführung durchgeführt werden.
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Gemäß 3 ist der Kontaktadapter 2 durch einen Vorspritzling an dem Kabel bzw. der Leitung 15 und eine Hülse 13 gebildet. Zwischen dem Kontaktadapter 2 bzw. der Hülse 13 und dem Sensorgehäuse 1 ist der Klebstoff 4 in einer Klebstoffkammer 17 angeordnet. Der Kontaktadapter 2 ist dabei konisch ausgebildet. Der Kontaktadapter 2 wird in Fügerichtung in das Sensorgehäuse 1 eingefügt. Die Fügerichtung erfolgt in diesem Beispiel von außen in das Sensorgehäuse 1 nach innen in Richtung des Sensorgehäuses 1, wodurch die Klebestelle mit Druck beaufschlagt wird.
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Gemäß 2 und 3 weist der Klebstoff 4 magnetisierbare Zusätze 6 auf und der Klebstoff 4 wird mittels Induktion erwärmt, wodurch der Klebstoff 4 gehärtet wird, wodurch der Kontaktadapter 2 in dem Sensorgehäuse 1 befestigt wird.
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Gemäß 4 wird mittels eines Magnetfeldes einer Feldspule 16 die Energie in den magnetisierbaren Zusätzen 6 des Klebstoffes 4 induziert. Dadurch wird nur der Klebstoff 4 erwärmt, bzw. mit Energie versorgt. Dadurch werden umliegende Bauteile, beispielsweise Kunststoffbauteile, insbesondere beispielsweise das Sensorgehäuse 1 selbst nicht mit Energie beaufschlagt, so dass diese Bauteile keinen negativen Einflüssen ausgesetzt sind. Dadurch, dass beispielsweise nur der Klebstoff 4 mit Energie versorgt wird, kann die Klebung präzise durchgeführt werden und die Zeitdauer der Klebung präzise gesteuert werden.
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Weiter ist gemäß 4 ein einfaches Handling des Kontaktadapters 2 möglich, wenn der Kontaktadapter 2 selbst magnetisierbar ist. Dadurch kann der Kontaktadapter 2 durch magnetische Führungen positioniert werden.
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Gemäß 4 wird ein Magnetfeldfeld insbesondere mittels einer bogenförmigen bzw. hufeisenförmigen bzw. U-förmigen Feldspule 7 erzeugt, wobei der Klebstoff 4 vom Magnetfeld der bogenförmigen Feldspule 7 erfasst wird.
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Dadurch ist es möglich, die zu klebende Baugruppe seitlich in das Magnetfeld zu führen bzw. die Feldspule 7 seitlich auf die zu klebende Baugruppe zu führen.
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Gemäß 4 wird das Magnetfeld mittels Feldrichtungselementen 9 ausgerichtet.
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Die Feldrichtungselemente 9 können beispielsweise angeordnete ferritische Abschirmungen sein. Die Feldrichtungselemente 9 können beweglich ausgeführt sein. Die Feldrichtungselemente 9 können eine geometrische Form zur Richtcharakteristik aufweisen. Beispielsweise können die Feldrichtungselemente 9 im Querschnitt U-förmig ausgebildet sein.
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Gemäß 4 wird ein Magnetfeldfeld mittels einer bogenförmigen Feldspule 7 erzeugt, wobei der Kontaktadapter 2 in dem Magnetfeld der bogenförmigen Feldspule 7 rotiert werden kann. Durch Rotation der Baugruppe bzw. der Feldspule 7 wird der Klebstoff gleichmäßig aktiviert.
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Gemäß der in 5 gezeigten Ausführungsform wird ein Magnetfeld mittels einer ringförmigen Feldspule 8 erzeugt, wobei der Kontaktadapter 2 sich in der Mitte der Feldspule 8 befindet.
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Gemäß der in 6 dargestellten alternativen Ausführungsform weist der Klebstoff 4 Dipolzusätze 10 auf, wobei der Klebstoff 4 mittels Mikrowellen erwärmt wird, wodurch der Klebstoff 4 gehärtet wird, wodurch der Kontaktadapter 2 in dem Sensorgehäuse 1 befestigt wird.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Sensorgehäuse
- 2
- Kontaktadapter
- 3
- Klebeverbindung
- 4
- Klebstoff
- 5
- Zusätze
- 6
- magnetisierbare Zusätze
- 7
- bogenförmige Feldspule
- 8
- ringförmige Feldspule
- 9
- Feldrichtungselemente
- 10
- Dipolzusätze
- 11
- Kontakte
- 12
- Vorspritzling
- 13
- Hülse
- 14
- Fügerichtung
- 15
- Leitung
- 16
- Feldspule
- 17
- Klebstoffkammer
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 3240319 A1 [0017]
- DE 3233837 A1 [0017]
- DE 102006059462 A1 [0032]
