DE102007004308A1

DE102007004308A1 - Verfahren zum Verbinden einer elektrischen Anschlussklemme mit einer Leiterbahn und mit diesem Verfahren hergestelltes elektrisches Gerät

Info

Publication number: DE102007004308A1
Application number: DE102007004308A
Authority: DE
Inventors: Alfons Standecker; Heinz Dr. Wöllmer
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2007-01-29
Filing date: 2007-01-29
Publication date: 2008-04-30

Abstract

Bei einem Verfahren zum Verbinden einer elektrischen Anschlussklemme (8) mit einer Leiterbahn (4) eines elektrischen Gerätes (2) wird die Anschlussklemme (8) mit einem Laserschweißverfahren mit der Leiterbahn (4) verschweißt.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Verbinden einer für die elektrische Kontaktierung eines Drahtleiters vorgesehenen elektrischen Anschlussklemme mit einer Leiterbahn eines elektrischen Gerätes. Die Erfindung bezieht sich außerdem auf ein elektrisches Gerät, das eine mit diesem Verfahren mit einer Leiterbahn verbundene elektrische Anschlussklemme aufweist.
Um einen von einem elektrischen Gerät nach außen führenden Drahtleiter mit einer im elektrischen Gerät angeordneten Strom- oder Leiterbahn zu verbinden, werden elektrische Anschlussklemmen eingesetzt, die eine lösbare, mechanisch stabile und elektrisch gut leitende Kontaktierung zwischen dem Drahtleiter und der Leiterbahn sicherstellen. Hierzu werden häufig so genannte Federzug-Anschlussklemmen eingesetzt, bei denen ein blanker oder ein mit einem Stecker versehener Drahtleiter mit einer in der Anschlussklemme fixierten Anschlussfeder an einen Anschlussbügel der Anschlussklemme gedrückt wird. Die Anschlussklemme muss dabei selbst mechanisch belastbar und gut elektrisch leitend mit einer in das Innere des elektrischen Gerätes führenden oder im Inneren des elektrischen Gerätes befindlichen Leiterbahn verbunden sein. Hierzu ist es im Stand der Technik bekannt, die Anschlussklemme entweder mit der Leiterbahn zu verschrauben oder durch Widerstandsschweißen stoffschlüssig mit der Leiterbahn zu verbinden. In der Regel sind jedoch die Anschlussstellen, d.h. die Stellen an denen die Anschlussklemmen angeordnet sind von einem elektrisch isolierenden Gehäuse umgeben, welches das elektrische Gerät nach außen begrenzt und einzelne Strom- bzw. Leiterbahnen untereinander isoliert. Um mit dem bekannten Verfahren eine Verbindung zwischen der Anschlussklemme und der weiter in das elektrische Gerät führenden Leiterbahn herstellen zu können, ist jedoch eine ausreichende Zugänglichkeit für das Schraubwerkzeug oder die Schweißelektroden erforderlich. Die Größe des elektrischen Gerätes und damit der für die Anschlussstellen zur Verfügung stehenden Bauraum ist jedoch aus wirtschaftlichen Gründen begrenzt. Aufgrund der begrenzten Zugänglichkeit der Anschlussstellen, ist es deshalb häufig erforderlich, die Anschlussklemmen mit den Leiterbahnen in einem Stadium des Gerätezusammenbaus zu verbinden, in dem die Zugänglichkeit der Anschlussstellen noch nicht durch weitere Bauteile des elektrischen Gerätes verhindert oder erschwert wird.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zum Verbinden einer elektrischen Anschlussklemme mit einer Leiterbahn eines elektrischen Gerätes anzugeben, das eine sichere elektrische und mechanische Verbindung auch bei eingeschränkter Zugänglichkeit der Anschlussstelle ermöglicht. Außerdem liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein elektrisches Gerät mit einer mit diesem Verfahren mit einer Leiterbahn verbundenen elektrischen Anschlussklemme anzugeben.
Hinsichtlich des Verfahrens wird die Aufgabe gemäß der Erfindung gelöst mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruches 1, indem die Anschlussklemme mit einem Laserschweißverfahren mit der Leiterbahn verschweißt wird.
Durch die Verwendung eines Laserschweißverfahrens ist eine sichere Verbindung auch bei beengten Verhältnissen und eingeschränkter Zugänglichkeit der Verbindungsstelle möglich. Dies ermöglicht eine weitere Verringerung der Baugröße des elektrischen Gerätes.
Eine besonders stabile Schweißverbindung zwischen der Leiterbahn und der Anschlussklemme, insbesondere eine Federzug-Anschlussklemme, wird erzielt, wenn ein Anschlussbügel der Anschlussklemme mit einer Überlappschweißung mit der Leiterbahn verschweißt wird.
Hinsichtlich des elektrischen Gerätes wird die Aufgabe gemäß der Erfindung gelöst mit einem elektrischen Gerät mit den Merkmalen des Patentanspruches 4. Vorteilhafte Ausgestaltungen des elektrischen Gerätes sind in den Patentanspruch 4 untergeordneten Patentansprüchen 5 und 6 angegeben. Die Vorteile der auf das elektrische Gerät bezogenen Patentansprüche ergeben sich sinngemäß aus den Vorteilen der ihnen jeweils zugeordneten Verfahrensansprüche.
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf das Ausführungsbeispiel der Zeichnung verwiesen, in deren einziger Figur eine gemäß der Erfindung mit einer Leiterbahn eines elektrischen Gerätes verschweißte Anschlussklemme in einer schematischen Seitenansicht dargestellt ist.
Gemäß dieser Figur ist ein elektrisches Gerät 2, beispielsweise ein Leistungsschütz, mit in der Regel einer Mehrzahl von Leiterbahnen 4 versehen, die in das Innere des elektrischen Gerätes 2 führen. Die Leiterbahnen 4, beispielsweise flache Metallschienen oder Metallblechen oder ein Runddraht, die im elektrischen Gerät 2 fixiert sind. Zur elektrischen Kontaktierung eines geräteexternen Drahtleiters 6 ist an der Leiterbahn 4 eine Anschlussklemme 8 fixiert, bei der es sich im Ausführungsbeispiel um eine so genannte Federzug-Anschlussklemme handelt, bei der der blanke, abisolierte Drahtleiter 6, ein Runddraht oder eine Litze, unmittelbar mit einer Anschlussfeder 10 an einen Schenkel 11 eines im Schnitt annähernd U-förmig gebogenen Anschlussbügels 12 angedrückt wird. Alternativ hierzu kann der Drahtleiter 6 auch mit einem Stecker versehen sein, mit dem er mittelbar in der Anschlussklemme 8 fixiert, d.h. elektrisch angeschlossen wird. Der Anschlussbügel 12 ist an seiner Basis 14 mit einer Mehrzahl von Schweißpunkten 16 in einer Überlappschweißung mit der Leiterbahn 4 stoffschlüssig verbunden. Die Schweißverbindung erfolgt dabei mit einem Laserschweißverfahren, bei dem ein fokussierter Laserstrahl L die Basis 14 des Anschlussbügels 12 sowie einen Teil der Leiterbahn 4 aufschmilzt, um auf diese Weise eine stoffschlüssige Verbindung zwischen Leiterbahn 4 und Anschlussklemme herzustellen.
In der Figur ist der auf die Basis 14 des Anschlussbügels 12 gerichtete Laserstrahl L gestrichelt veranschaulicht. Deutlich ist zu erkennen, dass das Verfahren auch bei räumlich beengten Verhältnissen und erschwerter Zugänglichkeit der Anschlussstelle eine sichere mechanische und elektrische Verbindung zwischen der Anschlussklemme 8 und der Leiterbahn 4 ermöglicht.

Claims

Verfahren zum Verbinden einer elektrischen Anschlussklemme (8) mit einer Leiterbahn (4) eines elektrischen Gerätes (2), bei dem die Anschlussklemme (8) mit einem Laserschweißverfahren mit der Leiterbahn (4) verschweißt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem ein Anschlussbügel (12) der Anschlussklemme (8) mit einer Überlappschweißung mit der Leiterbahn (4) verschweißt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Anschlussklemme (8) eine Federzug-Anschlussklemme ist.
Elektrisches Gerät (2) mit einer elektrischen Anschlussklemme (8) für die mittelbare oder unmittelbare elektrische Kontaktierung eines Drahtleiters (6) mit einer Leiterbahn (4), bei dem die Anschlussklemme (8) mit einem Laserschweißverfahren mit der Leiterbahn (4) verschweißt ist.
Elektrisches Gerät nach Anspruch 3, bei dem ein Anschlussbügel (12) der Anschlussklemme (8) mit einer Überlappschweißung mit der Leiterbahn (4) verschweißt ist.
Elektrisches Gerät nach Anspruch 4 oder 5, bei dem die Anschlussklemme (8) eine Federzug-Anschlussklemme ist.