DE1148671B

DE1148671B - Vorrichtung zum Herstellen von elektrisch leitenden Litzenstuecken

Info

Publication number: DE1148671B
Application number: DEP28213D
Authority: DE
Inventors: Karl Friedrichs; Guenter Noebauer; Wilhelm Schreihage
Original assignee: Philips Patentverwaltung GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Priority date: 1948-12-30
Filing date: 1948-12-30
Publication date: 1963-05-16
Also published as: DE849499C; FR1002765A; CH279032A; GB694071A

Description

Vorrichtung zum Herstellen von elektrisch leitenden Litzenstücken Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Herstellen von elektrisch leitenden Litzenstücken, in der die Einzeldrähte einer an Haltegliedern eingeklemmten Litze zwischen den Haltegliedern infolge der bei einem Stromdurchgang entstehenden Stromwärme miteinander verschweißbar sind und die Litze an der Schweißstelle teilbar ist.
Als biegsame Stromzuführungen werden bekanntlich häufig Litzen, d. h. gebündelte Drähtchen, verwendet. Um einen geringen Übergangswiderstand von diesen Litzen auf das mit Strom zu versorgende Leiterstück sicherzustellen, werden bekanntlich an den Enden der Litze die einzelnen Drähtchen miteinander verlötet oder verschweißt.
Sofern nicht die Litze bei diesem Löt- oder Schweißvorgang gleichzeitig mit einem gesondert herzustellenden Kontaktteil, z. B. einem Polschuh, verbunden wird, wird es im allgemeinen notwendig sein, die Löt- oder Schweißstelle am Litzenende mechanisch zu bearbeiten, um ihr eine Form zu geben, die für die weitere Verarbeitung geeignet ist. Es müssen also z. B. die folgenden Bearbeitungsschritte vorgenommen werden: Ein Stück der Litze von der gewünschten Länge ist von dem Litzenvorrat abzutrennen. An einem oder beiden Enden des Litzenstückes sind die Einzeldrähtchen miteinander zu verlöten oder zu verschweißen, und der Löt- oder Schweißstelle muß eine für die Weiterverarbeitung geeignete Form, z. B. durch Pressen oder Feilen, gegeben werden. Es ist aber auch schon bekannt, das Trennen der Litze und das Verschweißen der Litzeneinzeldrähte miteinander in einem einzigen Arbeitsgang zu erzielen durch elektrischen Stromdurchgang. Der durch die Litze fließende Strom bewirkt eine starke Erwärmung der einzelnen Litzendrähtchen. Wegen der Wärmeabführung durch Kontaktglieder oder andere Kühlmittel wird erreicht, daß diese Erwärmung nur an einer vorherbestimmten Stelle, nämlich der Schmelzstelle, ausreicht, die Drähtchen zu schmelzen, wobei gleichzeitig die flüssigen Teile der Drähtchen miteinander verschmelzen. Steigt die Temperatur des Litzendrahtes an der Schmelzstelle ausreichend hoch an, so fließt das Litzenmaterial an der Trennstelle fort, wobei die Litze geteilt wird. Es ist auch möglich, die Litze durch das Auseinanderbewegen der Halteklammern an der Schmelzstelle zu teilen. Zum Herstellen einer größeren Anzahl von Litzenstücken, beispielsweise für Serienfertigung von Halbleiterbauelementen, ist dieses labormäßige Verfahren jedoch nicht geeignet.
Gemäß der Erfindung dienen zum Herstellen von elektrisch leitenden Litzenstücken selbsttätige Fördermittel, mittels deren die Litze absatzweise in die als Stromzuführungen dienenden klammerartigen Halteglieder einführbar ist, die die Litze während des Stromdurchganges selbsttätig umklammern und nach dem Schweiß- und Trennvorgang freigeben, wobei das fertige, von der Litze abgetrennte Stück die Vorrichtung verläßt. Als Fördermittel dienen vorzugsweise Rollen, von denen die von einer Vorratsrolle abgewickelte Litze zu den Haltegliedern schiebbar ist. Die Litze kann jedoch auch von einer Zange ergriffen werden, die der Litzendraht ergreift und durch die geöffneten Halteglieder zieht. Nachdem der Schweiß- und Trennvorgang vorgenommen wurde und das abgetrennte Litzenstück nach dem Öffnen der Klammern aus diesen herausgefallen ist, beginnt der Einspannvorgang durch Nachziehen des Litzendrahtes von neuem. Sollte es Schwierigkeiten bereiten, das abgetrennte Litzenstück aus den Klammern herausfallen zu lassen, so besteht auch die Möglichkeit, das abgetrennte Stück mittels einer Zange zu entfernen.
Es ist vorteilhaft, wenn an die Litzenenden beim Verschweißen und Trennen keine Fremdstoffe, beispielsweise aus einer Flamme, einem Lichtbogen oder aus einem Lötmittel, gelangen. Deshalb ist mindestens die Schmelz- bzw. Trennstelle während des Bearbeitungsvorganges von einer oxydierenden oder inerten Gasatmosphäre umgeben. Hat die Gasatmosphäre reduzierende Eigenschaften, so wird die Oxydation des entstehenden Litzenendes nicht nur verhindert, sondern es werden etwa an den Litzendrähtchen vorhandene Oxyde reduziert. Dies ist besonders wichtig, falls die Litzenenden beispielsweise als Stromzuführungen in Halbleiterbauelementen dienen sollen. Die Erfindung wird an Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.
Fig.1 zeigt eine Litze mit an sich bekannten Stromzuführungen in Seitenansicht und Fig. 2 das gleiche in Stirnansicht; Fig. 3 zeigt die durchgeschmolzene Litze in Seitenansicht; Fig.4 stellt eine Halbleiteranordnung im Schnitt dar, Fig. 5 in Seitenansicht eine Vorrichtung zum Herstellen von Litzenstücken nach der Erfindung, Fig. 6 die Vorrichtung im Schnitt längs der Linie VI-VI nach Fig. 5.
An einer aus Einzeldrähtchen 1 bestehenden Litze (Fig. 1, 2 und 3) sind zur Halterung und Stromzuführung dienende, an sich bekannte Halteglieder 3 bis 6 befestigt, die paarweise durch Schrauben 7 zusammengehalten werden. Die Stromzuführung geschieht durch die schematisch gezeichneten Leitungen 8 mit dem Schalter 9, die zu einer nicht gezeichneten Spannungsquelle führen, die bei einer Spannung von einigen Volt Ströme von 100 bis 1000 A liefern kann. Nach dem Schließen des Schalters 9 fließt durch Litze 2 ein Strom, durch den sie stark erhitzt wird. Dabei ist die Temperaturerhöhung in der Mitte zwischen den Haltegliedern 3 bis 6 wegen der erhöhten Wärmeableitung durch die Halteglieder am größten, so daß die Drähtchen 1 (vgl. Fig. 3) an dieser Stelle zuerst schmelzen werden. Bei diesem Schmelzvorgang bilden sich an den entstehenden beiden Litzenenden 10 Kappen 11 aus, die aus dem zusammengeschmolzenen Material der Drähtchen 1 bestehen. Nach dem Erlöschen des Öffnungsfunkens zwischen den Litzenenden 10 fließt kein Strom mehr durch die Litze, und die Litzenstücke sind fertig.
Die Fig. 4 zeigt als Anwendungsbeispiel eine Halbleiterdiode für größere Leistungen, bei der ein Litzenstück 13, dessen beide Enden nach dem beschriebenen Verfahren hergestellt sind, als Stromzuleitung verwendet ist. Die Halbleiterdiode besteht aus der Grundplatte 14 mit dem Befestigungsbolzen 15, dem auf die Grundplatte 14 aufgelöteten Halbleiterkristall 16, der einen pn-Übergang enthält, und dem Gehäuse 17 mit der isolierten Durchführung 18. Wegen der nahezu ebenen Fläche der Kappe 11 kann die Litze auf einfache Weise ohne weitere Nachbearbeitung auf den Halbleiterkristall 16 aufgelötet werden.
Eine selbsttätig arbeitende Vorrichtung nach der Erfindung zur Durchführung des in den Fig. 1 bis 3 dargestellten bekannten Verschweiß- und Trennverfahrens besteht, wie die Fig.5 und 6 zeigen, aus den beiden Paaren von Haltegliedern 19, 20 und 21, 22. Diese Halteglieder dienen gleichzeitig zur Halterung einer Litze 23 und zur Stromzuführung. In den Haltegliedern 19 bis 22 sind dreieckige Ausnehmungen 24 vorgesehen (vgl. Fig. 6), in denen die Litze 23 bei geschlossenen Klammern gehalten wird. Durch das in dem Gehäuse 25 angebrachte, nicht gezeichnete Getriebe können die Halteglieder 21 und 22 (Fig. 5) in der durch Pfeile angedeuteten Richtung bewegt werden, während das Halteglied 19 feststehend ist. Die von einer nicht gezeichneten Vorratsrolle abzuwickelnde Litze 23 läuft zwischen zwei Förderrollen 26, deren nicht gezeichneter Antrieb sich in dem Getriebekasten 27 befindet.
Zunächst werden die beiden Rollen in Richtung der Pfeile 28 so weit bewegt, daß die Litze 23, die auf dem Halteglied 19 aufliegt, um die Länge des herzustellenden Litzenstückes in Pfeilrichtung 29 vorgeschoben wird. Dann schließen sich die Halteglieder 20, 21 und 22, so daß die Litze in den beiden Haltegliedpaaren festgehalten wird, worauf nach einer geringen Ruhezeit von etwa 0,05 Sekunden ein Stromstoß durch die Litze geleitet wird, der auf die oben beschriebene Weise die Litze unter gleichzeitiger Verschweißung der Drahtenden trennt. Danach werden die beweglichen Halteglieder wieder in die in Fig. 5 gezeichnete Stellung gebracht; dabei fällt das fertige Litzenstück (nicht gezeichnet) aus der Vorrichtung; der Vorgang beginnt von neuem. Die Litzenstücke weisen, mit Ausnahme des ersten, an ihren beiden Enden miteinander verschweißte Einzeldrähte auf.
Mit der Vorrichtung nach der Erfindung lassen sich selbsttätig in einfacher Weise Litzenstücke beliebig vorgegebener Länge herstellen, an deren Enden die Einzeldrähtchen der Litze in elektrisch einwandfreier Weise miteinander verschmolzen sind.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Vorrichtung zum Herstellen von elektrisch leitenden Litzenstücken, in der die Einzeldrähte einer an Haltegliedern eingeklemmten Litze zwischen den Haltegliedern infolge der bei einem Stromdurchgang entstehenden Stromwärme miteinander verschweißbar sind und die Litze an der Schweißstelle teilbar ist, gekennzeichnet durch selbsttätige Fördermittel (26), mittels deren die Litze (23) absatzweise in die als Stromzuführungen dienenden klammerartigen Halteglieder (19 bis 22) einführbar ist, die die Litze während des Stromdurchganges selbsttätig umklammern und nach dem Schweiß- und Trennvorgang wieder freigeben, wobei das fertige, von der Litze abgetrennte Stück die Vorrichtung verläßt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1., dadurch gekennzeichnet, daß als Fördermittel (26) Rollen dienen, zwischen denen die von einer Vorratsrolle abgewickelte Litze zu den Haltegliedern schiebbar ist.
3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß an sich bekannte Mittel vorgesehen sind, selbsttätig die Vorgänge des Einführens der Litze (23) in die Halteglieder (19, 20, 21, 22), des Festklemmens in den Haltegliedern, des Stromflusses, des öffnens der Halteglieder und des Entfernens des fertigen Litzenstückes zu bewirken.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die Schmelzstelle von einer oxydierenden bzw. inerten Gasatmos°häre umgeben ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 832177, 50 388.