DE102008013317B4

DE102008013317B4 - Verfahren zur Herstellung einer Aderanschlussleiste mit Gelfüllung

Info

Publication number: DE102008013317B4
Application number: DE102008013317A
Authority: DE
Inventors: Manfred Müller
Original assignee: ADC GmbH
Current assignee: Tyco Electronics Service GmbH
Priority date: 2008-03-10
Filing date: 2008-03-10
Publication date: 2010-10-14
Anticipated expiration: 2028-03-11
Also published as: DE102008013317A1; WO2009112119A1; EP2253048A1; US20110130039A1

Abstract

Verfahren zur Herstellung einer Aderanschlussleiste mit Gelfüllung, wobei die Aderanschlussleiste mindestens ein zweiteiliges Gehäuse umfasst, in dem Aderanschlusskontakte angeordnet sind, wobei das Gehäuse im zusammengesetzten Zustand Hohlräume bildet, die mit einem dielektrischen Gel gefüllt werden, wobei das Gel seine Viskosität verändert, dadurch gekennzeichnet, dass das Gel (10) in mindestens zwei zeitlich getrennten Schritten in das zusammengesetzte Gehäuse (2, 3) gefüllt wird, wobei die Zeit zwischen den Schritten derart gewählt wird, dass die Viskosität des eingefüllten Gels (10) des vorangegangenen Schrittes sich geändert hat.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Aderanschlussleiste mit Gelfüllung.
Es sind Aderanschlussleisten zum Anschalten von Kabeladern bekannt, die üblicherweise zwei Reihen von Kontaktelementen bzw. Aderanschlusskontakten aufweisen. Die Aderanschlusskontakte sind dabei vorzugsweise als Schneid-Klemm-Kontakte ausgebildet. Dabei ist üblicherweise jeweils ein Kontakt der einen Reihe einem Kontakt der anderen Reihe zugeordnet. Die Verbindung zwischen den Kontakten verschiedener Reihen kann dabei unterschiedlich ausgebildet sein. Beispielsweise kann die Verbindung fest sein, wobei dann von Anschlusskontakten gesprochen wird. Alternativ kann elektrisch zwischen den Kontakten ein Trennkontakt oder ein Schaltkontakt sein. All diese Ausführungsformen sollen nachfolgend allgemein als Aderanschlussleiste verstanden werden. Die Aderanschlusskontakte sind in einem mindestens zweiteiligen Gehäuse aus Kunststoff angeordnet, wobei sich in dem Gehäuse Hohlstellen ausbilden. Weiter sind Ausführungen von Aderanschlussleisten bekannt, wobei die beiden Reihen parallel zueinander ausgerichtet sind oder wo diese im rechten Winkel zueinander ausgerichtet sind. Eine derartige Aderanschlussleiste ist beispielsweise aus der DE 196 52 422 C1 bekannt.
Insbesondere in sehr feuchten Umgebungen oder Umgebungen, wo mit Feuchteindringung zu rechnen ist, stellt sich das Problem, dass die Feuchtigkeit zu Korrosion der Adern und Kontakte führt, was die sichere elektrische Kontaktierung gefährdet. Ein weiteres Problem ist, dass die Feuchtigkeit zu Kurzschlüssen zwischen verschiedenen Kontakten führen kann. Daher ist bereits vorgeschlagen worden, die Aderanschlussleiste mit einem dielektrischen Gel zu füllen, in dem die Kontakte eingebettet sind. Das Gel sollte folgende Eigenschaften erfüllen: Es sollte ausreichend fließfähig beim Befüllen sein, sollte im Endzustand keine zu hohe Viskosität aufweisen, damit die nachträgliche Beschaltung der Kontakte möglich bleibt, jedoch auch nicht mehr zu fließfähig sein, damit das Gel wieder auslaufen kann. Dies stellt jedoch ein Problem dar, da die üblicherweise verrasteten Gehäuseteile der Anschlussleisten nicht flüssigkeitsdicht abschließen. Eine Lösung wäre die Verwendung von Dichtungen zwischen den Gehäusehälften, was jedoch in der Herstellung aufwendig wäre. Bei Ausführungsformen, wo die Reihen um 90° zueinander versetzt angeordnet sind, würde selbst dies nicht zum Ziel führen, da dann das Gel aus den Öffnungen für die Kontakte herausfließen könnte.
Aus der US 6,099,343 ist ein Verfahren zur Herstellung einer Aderanschlussleiste mit Gelfüllung bekannt, wobei die Aderanschlussleiste mindestens ein zweiteiliges Gehäuse umfasst, in dem Aderanschlusskontakte angeordnet sind, wobei das Gehäuse im zusammengesetzten Zustand Hohlräume bildet, die mit einem dielektrischen Gel gefüllt sind.
Aus der WO 94/13032 A1 ist eine Aderanschlussleiste mit Gelfüllung bekannt. Dabei wird die Leiste zuvor mit Dichtelementen wie beispielsweise O-Ringen sowie Bandmaterial abgedichtet, bevor das Gel eingefüllt wird und anschließend aushärtet.
Der Erfindung liegt daher das technische Problem zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung einer Aderanschlussleiste mit Gelfüllung bereitzustellen, das keine inneren Dichtelemente an den Stoßkanten der Gehäuseteile benötigt und trotzdem eine Gelfüllung des zusammengesetzten Gehäuses erlaubt.
Die Lösung des technischen Problems ergibt sich durch das Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Hierzu umfasst die Aderanschlussleiste mindestens ein zweiteiliges Gehäuse, in dem Aderanschlusskontakte angeordnet sind, wobei das Gehäuse im zusammengesetzten Zustand Hohlräume bildet bzw. aufweist, die mit einem dielektrischen Gel gefüllt werden, wobei das Gel seine Viskosität ändert, wobei das Gel in mindestens zwei zeitlich getrennten Schritten in das zusammengesetzte Gehäuse gefüllt wird. Die Zeit zwischen den Schritten ist dabei derart gewählt, dass die Viskosität des Gels des vorangegangenen Schrittes sich geändert hat, nämlich erhöht hat. Hierdurch ergibt sich eine zweiphasige Gelfüllung, die eine Phasengrenze zwischen den beiden Gelfüllungen zur Folge hat. Die Änderung der Viskosität kann dabei unter Einwirkung eines Parameters wie die Temperatur oder Sauerstoff erfolgen. Vorzugsweise ist das Gel dabei jedoch als Zwei-Komponenten-Silikongel ausgebildet. Ein solches wasserabweisendes Zwei-Komponenten-Silikongel ist beispielsweise unter der Typbezeichnung 3-4155 HV Dielectric Gel Kit der Firma Dow Corning bekannt. Dabei kommt es zu einer Additionsvernetzung der Komponenten, wobei im Endzustand das Silikongel eine Viskosität von 1900 Centipoise aufweist. Die Zeit bis zur Verdopplung der Viskosität zu Beginn beträgt 5 Minuten, wobei nach 12 Minuten das Gel nicht mehr fließfähig ist und nach ca. 1 Stunde vollständig ausgehärtet ist (bei Raumtemperatur). Durch die Aufteilung der Befüllung in mindestens zwei Schritte kann auf innere Dichtungen zwischen den Gehäuseteilen verzichtet werden. Dabei wird ausgenutzt, dass bei einer nur teilweisen Befüllung aufgrund von Oberflächenspannungen das noch relativ flüssige Silikongel nicht durch kleine Spalte im Gehäuse ausläuft, was bei einer vollständigen Befüllung der Fall wäre. Nach einer gewissen Zeit von beispielsweise einigen Minuten hat sich die Viskosität so weit erhöht, dass dann auch bei einer Nachfüllung das untere Silikongel nicht aus der Anschlussleiste herausfließen kann. Dabei ist es prinzipiell möglich, für die einzelnen Befüllungsschritte unterschiedliches Silikongel zu verwenden, vorzugsweise erfolgt jedoch die Befüllung mit dem gleichen Silikongel. Vorzugsweise wird die Zeit zwischen den Schritten derart gewählt, dass sich die Viskosität mindestens verdoppelt hat.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Aderanschlusskontakte als Schneid-Klemm-Kontakte ausgebildet, die in zwei parallelen Reihen angeordnet sind, wobei zwischen den Aderanschlusskontakten einer Reihe Stege angeordnet sind, wobei zwischen den Stegen Wandelemente angeordnet sind. Diese Wandelemente verhindern zunächst ein Auslaufen des Gels, wobei diese derart dünn gewählt sind, dass diese beim Anschalten einer Ader durch die Ader eingeschnitten werden.
In einer alternativen Ausführungsform sind die Aderanschlusskontakte als Schneid-Klemm-Kontakte ausgebildet und in zwei zueinander im rechten Winkel angeordneten Reihen angeordnet, wobei zwischen den Aderanschlusskontakten einer Reihe Stege angeordnet sind, wobei zwischen den Stegen Wandelemente angeordnet sind, wobei hinsichtlich der Funktion der Wandelemente auf die vorangegangene Ausführungsform verwiesen werden kann.
Weiter vorzugsweise umfasst das Gehäuse ein Gehäuseoberteil und ein Gehäuseunterteil, wobei das Gehäuseoberteil mit den Stegen einer ersten Reihe und das Gehäuseunterteil mit den Stegen einer zweiten Reihe ausgebildet sind, wobei das Gehäuseoberteil Befüllöffnungen aufweist, die im zusammengesetzten Zustand der Gehäuseteile oberhalb der Aderanschlusskontakte der zweiten Reihe liegen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist an dem Gehäuseoberteil oberhalb der Befüllöffnungen eine vorspringende Kante angeordnet, wobei zwischen der Kante und dem Gehäuseunterteil jeweils ein Dichtelement angeordnet ist.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Fig. zeigen:
1a eine Seitenansicht einer Aderanschlussleiste mit zwei parallelen Reihen von Aderanschlusskontakten,
1b eine Draufsicht auf die Aderanschlussleiste gemäß 1a,
1c eine Schnittdarstellung der Aderanschlussleiste gemäß 1a entlang des Schnittes A-A,
1d eine schematische Darstellung der Befüllung der Aderanschlussleiste gemäß 1a–1c in einem ersten Schritt,
1e eine schematische Darstellung der Befüllung der Aderanschlussleiste gemäß 1a–1c in einem zweiten Schritt,
2a eine Seitenansicht einer Aderanschlussleiste mit zwei zueinander im rechten Winkel stehenden Reihen von Aderanschlusskontakten,
2b eine Draufsicht auf die Aderanschlussleiste gemäß 2a,
2c eine Schnittdarstellung der Aderanschlussleiste gemäß 2a entlang des Schnittes A-A,
2d eine schematische Darstellung der Befüllung der Aderanschlussleiste gemäß 2a in einem ersten Schritt,
2e eine schematische Darstellung der Befüllung der Aderanschlussleiste gemäß 2a in einem zweiten Schritt und
2f eine schematische Darstellung der Befüllung der Aderanschlussleiste gemäß 2a in einem dritten Schritt.
In den 1a bis 1c ist eine Aderanschlussleiste 1 dargestellt, umfassend ein Gehäuseoberteil 2 und ein Gehäuseunterteil 3. Das Gehäuseoberteil 2 ist mit zwei Reihen Stegen 4 ausgebildet. Zwischen jeweils zwei Stegen 4 ist ein als Schneid-Klemm-Kontakt ausgebildeter Aderanschlusskontakt 5 angeordnet. Somit weist die Aderanschlussleiste zwei zueinander parallele Reihen R1, R2 (siehe 1b) von Aderanschlusskontakten 5 bzw. Stegen 4 auf. Zwischen einem Aderanschlusskontakt 5 der ersten Reihe R1 und einem zugeordneten Aderanschlusskontakt 5 der zweiten Reihe R2 ist jeweils ein Trennkontakt 6 angeordnet, der durch zwei federnde Schenkel 7 gebildet ist. Dabei ist jeweils ein Schenkel 7 mit einem Aderanschlusskontakt 5 verbunden, was in 1c dargestellt ist. Zwischen den Stegen 4 sind jeweils Wandelemente 8 angeordnet. Diese Wandelemente 8 sind etwas flacher als die Stege 4, aber höher als die Kontaktbereiche 9 der Aderanschlusskontakte 5. Des Weiteren sind die Wandelemente 8 gegenüber den Stegen 4 nach innen versetzt angeordnet. Die Wandelemente 8 sind dabei vor den Aderanschlusskontakten 5 angeordnet. Die Wandelemente 8 sind relativ dünnwandig, so dass diese beim Anschalten der Adern von diesen durchtrennt werden. Von oben sind seitlich zwei Dichtelemente 20 eingesteckt, die den Innenraum der Aderanschlussleiste 1 seitlich abdichten. Die Dichtelemente 20 können dann nach der Befüllung mit Gel 10 und dem anschließenden Aushärten wieder herausgezogen werden.
In 1d ist der erste Befüllungsschritt mit einem Gel 10, insbesondere einem Zwei-Komponenten-Silikongel dargestellt. Dabei wird in einem ersten Schritt soviel Gel 10 von oben in Befüllrichtung B (siehe 1a) eingefüllt, dass dies knapp über der Stoßkante 11 zwischen Gehäuseoberteil 2 und Gehäuseunterteil 3 liegt (siehe 1c). Da somit nur eine geringe Menge Gel 10 über der Stoßkante 11 liegt, reicht die Oberflächenspannung aus, dass kein Gel durch die Stoßkante 11 austreten kann. Wenn das Gel seine Viskosität erhöht hat, kann in einem zweiten Schritt die Aderanschlussleiste bis zur Oberkante der Wandelemente 8 gefüllt werden (siehe 1e). Damit liegt der Kontaktbereich 9 der Aderanschlusskontakte 5 vollständig im Gel 10, so dass beim Anschalten einer Ader die abgeschnittene Ader ebenfalls vollständig im Gel 10 eingebettet ist. Die Zerstörung der Wandelemente 8 beim Anschalten der Adern ist unkritisch, da das Gel eine so hohe Viskosität nach dem Aushärten hat, dass es nicht herausfließen kann.
In den 2a bis 2f ist eine alternative Ausführungsform dargestellt, wobei gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Die Aderanschlussleiste weist wieder ein Gehäuseoberteil 2 und ein Gehäuseunterteil 3 auf. Im Gegensatz zur Ausführungsform gemäß den 1a bis 1e sind jedoch die Reihen R1, R2 nicht parallel zueinander ausgerichtet, sondern die Stege 4 bzw. Aderanschlusskontakte 5 sind im rechten Winkel zueinander angeordnet. Die Stege 4 der ersten Reihe R1 sind dabei Bestandteil des Gehäuseoberteils 2 und die Stege 4 der zweiten Reihe R2 sind Bestandteil des Gehäuseunterteils 3. Die Trennkontakte 6 sind dabei von der Oberseite des Gehäuseoberteils 3 zugänglich. Das Gehäuseoberteil 2 weist eine vorspringende Kante 12 auf, unter der zusätzliche Befüllöffnungen 13 in das Gehäuseoberteil 2 eingebracht sind. Diese Befüllöffnungen 13 liegen oberhalb der Aderanschlusskontakte 5 der zweiten Reihe R2. An den Stirnseiten 14 der Kante 12 ist jeweils ein Dichtelement 15 angeordnet, das sich im Gehäuseunterteil 3 abstützt. Das Gehäuseoberteil 2 weist ferner eine Wand 16 mit Einbuchtungen 17 auf, wobei sich unterhalb der Einbuchtungen 17 Öffnungen 18 (siehe 2c) befinden.
Die Befüllung der Aderanschlussleiste 1 mit Gel 10 erfolgt in drei Schritten. In einem ersten Schritt wird zunächst die Aderanschlussleiste 1 um einen Winkel α gekippt (siehe 2d) und anschließend ein wenig Gel 10 über die Befüllöffnungen 13 in Befüllrichtung B1 eingefüllt. Die Menge an Gel ist dabei wieder derart bemessen, dass die Oberflächenspannung ausreicht, um zu verhindern, dass noch flüssiges Gel 10 an der Stoßkante 11 zwischen Gehäuseoberteil 2 und Gehäuseunterteil 3 austritt. Nachdem das Gel 10 ausgehärtet ist, wird der Befüllvorgang in Befüllrichtung B2 (B1 = B2) fortgesetzt (siehe 2e), wobei nun das bereits ausgehärtete Gel 10 ein Herausfließen des weiteren Gels 10 verhindert. Der Winkel α ist dabei derart gewählt, dass einerseits die Aderanschlusskontakte 5 der zweiten Reihe R2 vollständig mit Gel 10 bedeckt sind und andererseits kein Gel 10 durch die Öffnung 18 austreten kann. Der Winkel α liegt dabei vorzugsweise zwischen 30°–40°. In einem dritten Schritt schließlich wird nach dem Aushärten des Gels 10 des zweiten Schrittes der Aderanschlussleiste um den Winkel β gekippt und Gel 10 von oben in Befüllrichtung B3 eingefüllt. Das Gel 10 wird dabei in die Öffnungen der Trennkontakte 6 und/oder in die Kammer gefüllt, in denen die Aderanschlusskontakte 5 angeordnet sind. Dabei ist der Winkel β derart bemessen, dass die Aderanschlusskontakte 5 der ersten Reihe vollständig von Gel 10 umgeben sind und gleichzeitig kein Gel 10 durch die Öffnung 18 austreten kann (siehe 2f). Der Winkel β liegt vorzugsweise zwischen 20°–30°. Die Dichtelemente 15 bilden zusammen mit der Kante 12 und den Wandelementen 8 eine Art Wanne, so dass bei der Befüllung beim zweiten Schritt kein Gel 10 seitlich austreten kann. Es sei angemerkt, dass der Winkel zwischen den Reihen R1, R2 nicht exakt ein rechter Winkel sein muss.

1: Aderanschlussleiste
2: Gehäuseoberteil
3: Gehäuseunterteil
4: Steg
5: Aderanschlusskontakt
6: Trennkontakt
7: Schenkel
8: Wandelement
9: Kontaktbereich
10: Gel
11: Stoßkante
12: vorspringende Kante
13: Befüllöffnung
14: Stirnseite
15: Dichtelement
16: Wand
17: Einbuchtung
18: Öffnung
20: Dichtelement
R1, R2: erste und zweite Reihe

Claims

Verfahren zur Herstellung einer Aderanschlussleiste mit Gelfüllung, wobei die Aderanschlussleiste mindestens ein zweiteiliges Gehäuse umfasst, in dem Aderanschlusskontakte angeordnet sind, wobei das Gehäuse im zusammengesetzten Zustand Hohlräume bildet, die mit einem dielektrischen Gel gefüllt werden, wobei das Gel seine Viskosität verändert, dadurch gekennzeichnet, dass das Gel (10) in mindestens zwei zeitlich getrennten Schritten in das zusammengesetzte Gehäuse (2, 3) gefüllt wird, wobei die Zeit zwischen den Schritten derart gewählt wird, dass die Viskosität des eingefüllten Gels (10) des vorangegangenen Schrittes sich geändert hat.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gel (10) als Zwei-Komponenten-Silikongel ausgebildet ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in den zeitlich getrennten Schritten das gleiche Gel (10) verwendet wird.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeit zwischen den Schritten derart gewählt wird, dass die Viskosität des eingefüllten Gels (10) des vorangegangenen Schrittes sich mindestens verdoppelt hat.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aderanschlusskontakte (5) als Schneid-Klemm-Kontakte ausgebildet sind, die in zwei parallelen Reihen (R1, R2) angeordnet sind, wobei zwischen den Aderanschlusskontakten (5) einer Reihe (R1, R2) Stege (4) angeordnet sind, wobei zwischen den Stegen (4) Wandelemente (8) angeordnet sind, wobei das Gehäuse (2) ein Gehäuseoberteil (2) und ein Gehäuseunterteil (3) umfasst, wobei in einem ersten Schritt soviel Gel (10) eingefüllt wird, dass das Gel (10) knapp über einer Stoßkante (11) zwischen Gehäuseoberteil (2) und Gehäuseunterteil (3) liegt, und in einem zweiten Schritt die Aderanschlussleiste bis zur Oberkante der Wandelemente (8) gefüllt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Aderanschlusskontakte (5) als Schneid-Klemm-Kontakte ausgebildet sind und in zwei zueinander im rechten Winkel angeordneten Reihen (R1, R2) angeordnet sind, wobei zwischen den Anschlusskontakten (5) einer Reihe (R1, R2) Stege (4) angeordnet sind, wobei zwischen den Stegen (4) Wandelemente (8) angeordnet sind, wobei das Gehäuse ein Gehäuseoberteil (2) und ein Gehäuseunterteil (3) umfasst, wobei das Gehäuseoberteil (2) mit den Stegen (4) einer ersten Reihe (R1) und das Gehäuseunterteil (3) mit den Stegen (4) einer zweiten Reihe (R2) ausgebildet sind, wobei das Gehäuseoberteil (2) Befüllöffnungen (13) aufweist, die im zusammengesetzten Zustand der Gehäuseteile (2, 3) oberhalb der Anschlusskontakte (5) der zweiten Reihe (R2) liegen, wobei das Gehäuseoberteil (2) eine Wand (16) mit Einbuchtungen (17) aufweist, unter denen sich Öffnungen (18) befinden, wobei in einem ersten Schritt die Aderanschlussleiste (1) um einen ersten Winkel (α) gekippt und anschließend Gel (10) über die Befüllöffnungen (13) eingefüllt wird, so dass das Gel (10) knapp oberhalb einer Stoßkante (11) zwischen Gehäuseoberteil (2) und Gehäuseunterteil (3) steht, wobei nach Aushärtung des Gels (10) des ersten Schrittes in einem zweiten Schritt der Befüllvorgang fortgesetzt wird, wobei soviel Gel (10) eingefüllt wird, dass einerseits die Aderanschlusskontakte (5) der zweiten Reihe (R2) vollständig mit Gel (10) bedeckt sind und andererseits kein Gel (10) durch die Öffnung (18) austritt, wobei nach Aushärten des Gels (10) des zweiten Schrittes die Aderanschlussleiste um einen zweiten Winkel (β) gekippt wird und von oben Gel (10) eingefüllt wird, wobei soviel Gel (10) eingefüllt wird, dass die Aderanschlusskontakte (5) der ersten Reihe (R1) vollständig mit Gel (10) bedeckt sind und andererseits kein Gel (10) durch die Öffnung (18) austritt.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Gehäuseoberteil (2) oberhalb der Befüllöffnungen (13) eine Vorspringende Kante (12) angeordnet ist, wobei zwischen der Kante (12) und dem Gehäuseunterteil (3) jeweils ein Dichtelement (15) angeordnet ist.
Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Winkel (α) zwischen 30° und 40° und der zweite Winkel (β) zwischen 20° und 30° liegt.