DE1194945B - Elektrisches Anschlusselement und Verfahren zur Kontaktierung von rohrfoermigen Bau-elementen - Google Patents

Description

• Elektrisches Anschlußelement und Verfahren zur Kontaktierung von rohrförmigen Bauelementen Die Erfindung betrifft ein für ein rohrförmiges Bauelement bestimmtes elektrisches Ansehlußelement, das aus einem Draht besteht, der an seinem einen Ende zur federnden Kontaktierung mit der Innenseite des Bauelemente- oder Trägerrohres ankerartig gestaltet ist.
• Die Kontaktierung der rohrförmigen Bauelemente mit ihren elektrischen Anschlußelementen bereitet erhebliche Schwierigkeiten, wenn die Anschlußelemente, z. B. Drähte, sowohl in galvanischer als auch mechanischer Hinsicht dauerhaft mit den Bauelementen kontaktiert sein sollen. Die Vereinfachung des Aufbaus der Bauelemente und die Verkleinerung ihrer geometrischen Abmessungen führen nämlich zu e#'_ner hohen mechanischen Beanspruchung der mechanischen Kontaktgabe zwischen dem Bauelement bzw. dessen rohrförmigem Tragkörper und den gleichzeitig der Halterung des Bauelements dienenden Anschlußelementen.
• Die drahtförmigen Anschlußelemente sind neben Zug- und Druckbeanspruchnungen zusätzlichen Biegebeanspruchungen unterworfen. Die frei tragende Halterung des Bauelements an stirnseitig angebrachten drahtförmigen Anschlußelementen führt nach dem Einbau bei besonderen Erschütterungen oftmals zu mechanischen Schwingungen, die, über einen längeren Zeitraum betrachtet, zur Verschlechterung der mechanischen Kontaktgabe und gegebenenfalls sogar zum Bruch der galvanischen Verbindung führen können. Weiter können hohe mechanische Beanspruchungen der Kontaktierung bei der Umhüllung mit Lackschichten auftreten, bei der das Bauelement z. B. mit seinem einen oder beiden Anschlußelementen in ein Tauchbad geführt wird, oder auch bei der Lagerung oder beim Transport dieser Bauelemente.
• Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die mechanische und galvanische Verbindung zwischen den Anschlußelementen und dem rohrförmigen Bauelement zu verbessern. Die Verbindung soll insbesondere bei dauernder oder kurzzeitiger, z. B. stoßartiger Beanspruchung gegen Schäden mechanischer oder elektrischer Art sicher sein. Das Anschlußelement soll möglichst einfach aufgebaut sein und eine automatische Massenfertigung dieser Elemente sowie die Automation der Kontaktierung dieser Elemente mit den rohrförmigen Bauelementen ermöglichen.
• Es ist bereits ein rohrförmiges Bauelement, wie z. B. ein Rohrkondensator und ein mit einer auf der Innenseite eines rohrförmigen Tragkörpers aufgebrachten Widerstandsschicht versehener Schichtwiderstand, bekannt, das mit drahtförmigen Anschlußelementen versehen ist, die an ihrem einen Ende ankerförmig umgebogen und beispielsweise federnd mit der inneren Kondensatorbelegung oder dem Schichtgemischwiderstandsanschluß verlötet sind. Es ist darüber hinaus bekannt, zur Verbesserung der mechanischen Kontaktierung die Rohrkörperenden mit einer Vergußmasse, z. B. Gießharz, abzuschließen, so daß das drahtförmige Anschlußelement durch diese Vergußmasse zusätzlich justiert wird. Eine bereits bekannte Anordnung dieser Art weist ein mit gabelartigen Enden versehenes Anschlußelement auf, das jeweils nur mit einem durchgebogenen Bereich dieser Enden auf der beschichteten Trägerrohrinnenseite aufliegt und durch seine Verschiebung eine wahlweise Einstellung des Widerstandswertes gestattet. Ein koaxial auf das drahtförmige Anschlußelement aufgeschobener und befestigter Teller dient dabei der Halterung der einen Gabelenden sowie des Anschlußdrahtes. Dieser Teller kann auch zur mechanischen Festigkeit und Zentrierung des Anschlußelementes beitragen. Dies gilt allerdings nur dann, wenn der eingestellte Widerstandswert so gering ist, daß der Teller am Stirnende des Trägerkörpers anliegt und mit diesem vergossen oder verkittet ist. Darüber hinaus ist ein zur Kont e. kli t erung dienendes Anschlußelement bekanntgeworden, das einen Teller aufweist, der mit Abstand von einem zapfenschraubenförmigen Ende auf den Zapfen aufgebracht ist. Der Teller erfüllt dabei nicht die Aufgabe, durch seine Verkittung mit dem Trägerkörper zur mechanischen Festigkeit des Anschlußelements beizutragen; seine Aufgabe besteht vielmehr darin, als Widerlager für die unter der Wirkung von Federn gegen die Widerstandsschicht und durch Drehung des Zapfens samt Teller gegen die verjüngte Innenfläche des Trägerkörpers gepreßten Enden der Flügel zu dienen. Dementsprechend ist nicht das Ende des Zapfens selbst ankerartig ausgebildet, sondern ein aus den beiden Flügeln und einem Zentrierstück bestehendes ankerartiges Teil auf das schraubenförmige Ende des Zapfens aufgeschraubt.
• Bei einem elektrischen Anschlußelement der eingangs erwähnten Art besteht die Erfindung darin, daß ein in einigem Abstand vom ankerartig gestalteten Drahtende koaxial auf dem Draht aufgebrachter Teller mit einem Durchmesser etwa gleich dem inneren Durchmesser des Rohrendes an seinem Rand wulstartig mit einem Klebemittel versehen ist. Dieser Teller kann in einer weiteren Ausbildung der Erfindung durch Einstauchen des Anschlußdrahtes aus diesem selbst gebildet sein. Als Klebemittel eignet sich insbesondere ein härtbares Harz, z. B. Gießharz, das nach dem Verkleben des Tellerrandes mit dem Rohrkörper zusätzlich ausgehärtet werden kann. Die mechanische Festigkeit wird dadurch bedeutend verbessert.
• Mit dem Anschlußelement gemäß der Erfindung läßt sich eine hohen mechanischen Beanspruchungen genügende Kontaktierung erzielen. Durch die gewählte Bemessung des Tellerdurchmessers kann der Teller allenfalls nur mit dem Bereich seiner einen Stirnkante an der Stirnfläche des Tragkörpers anliegen, wodurch eine möglichst große Klebefläche erzielt wird, und damit der Teller mit dem überwiegenden Teil seiner Randzone in Gießharz eingebettet werden kann. Hierdurch wird bewußt vermieden, daß der Teller, mehr als unbedingt erforderlich, unmittelbar auf der Stirnfläche des Tragkörpers aufliegt. Fertigungstechnisch weist das Anschlußelement nach der Erfindung ebenfalls erhebliche Vorteile auf. Im Unterschied zu den bereits bekannten Anschlußelementen mit Teller erfolgt die Zentrierung des drahtförmigen Endes und die Verkittung des bereits an seinem Rand wulstartig mit einem Klebemittel versehenen Tellers mit dem Tragkörper in einem Arbeitsgang.
• Erfindungsgemäß wird das rohrförmige Bauelement mit dem erfindungsgemäßen Anschlußelement dadurch kontaktiert, daß das ankerförmig gestaltete Drahtende in den Rohrkörper bis zur lötfähigen Schicht eingeschoben wird, so daß der Teller entweder an der Stirnseite des Rohrkörpers anliegt oder etwas in diesem eindringt. Durch Erwärmung wird das ankerförmig gestaltete Drahtende mit der lötfähigen Schicht verlötet und der Tellerrand durch das Klebemittel mit dem Rohrkörper verklebt. Die Erwärmung kann z. B. mit Heißluft vorgenommen werden.
• In den F i g. 1 bis 6 sind Beispiele für die Erfindung angegeben.
• In F i g. 1 ist ein Bauelement mit einem rohrförmigen Tragkörper 1, einer Widerstandsschicht 2 auf der Innenseite des Tragkörpers und einem drahtförmigen Anschlußelement 3 dargestellt. Das Anschlußelement 3 ist an seinem Ende ankerartig (4) gestaltet und besitzt in einigem Abstand von diesem ankerartig gestalteten Ende 4 einen Teller 5. Das ankerartig gestaltete Ende ist in den Rohrkörper hineingeschoben und steht mit einer lötfähigen Zinnschicht 6 in Verbindung. Es ist mit dieser Zinnschicht verlötet. Der Teller liegt auf der Stirnseite des rohrförmigen Tragkörpers auf und ist dort mit Araldit 7 verklebt. Der Teller 6 dient gleichzeitig zur axialen Führung des Anschlußdrahtes. Zu diesem Zweck kann es vorteilhaft sein, die Tragkörperstirnseite nicht abzuflachen, sondern konisch abgerundet oder mit Abstufungen versehen zu gestalten. Auch Verstärkungen der Rohrkörperdicke an der Stirnseite nach F i g. 2 sind unter Umständen vorteilhaft. Ein zusätzlicher Verguß 8 verstärkt die Festigkeit und verbessert unter Umständen den Feuchteschutz.
• Der Teller stellt in seinem Zentrum einen Festpunkt für den Anschlußdraht dar. Um diesen Punkt sind radiale Auslenkungen des Drahtes 3 möglich, da das Drahtende federnd mit der Anschlußschicht 6 kontaktiert ist. Diese erfindungsgemäße Kombination führt zu wesentlichen Vorteilen gegenüber bereits bekannten Anschlußorganen.
• In den F i g. 3 bis 6 ist als Beispiel die Reihenfolge der erfindungsgemäßen Kontaktierung angegeben.
• In F i g. 3 ist das Anschlußelement mit dem ankerartig gestalteten Ende 4 und dem auf dem Draht 3 angeordneten Teller 5 dargestellt.
• In F i g. 4 ist gezeigt, wie der Tellerrand mit einem Klebemittel 7 versehen ist.
• Nach F i g. 5 wird das elektrische Anschlußelement mit dem Klebering 7 unter Erwärmung der lötfähigen Zinnschicht 6 mittels eines Heißluftstrahles 9 in den rohrförmigen Körper 1 eingeführt, bis der mit Klebemittel versehene Teller auf der Trägerkörperstirnseite aufliegt. Dabei wird auch das Klebemittel 7 nach F i g. 6 durch den Heißluftstrahl 9 erwärmt und zum Erweichen gebracht. Nach gleichzeitiger Verlötung des Drahtendes 4 mit der lötfähigen Zinnschicht 6 wird der Heißluftstrahl abgeschaltet oder das Bauelement mit dem Anschlußelement aus der Heißluftzone entfernt. Nach Verkleben des Klebemittels kann dieses in einem zusätzlichen Arbeitsgang, z. B. in Wanderöfen, vollständig ausgehärtet werden.
• Das erfindungsgemäße Kontaktierungsverfahren mit dem erfindungsgemäßen Anschlußelement eignet sich ausgezeichnet für die Verwendung in der automatischen Massenkontaktierung rohrfömiger elektrischer Bauelemente mit den Anschlußelementen. Es führt zu sehr guten mechanischen Eigenschaften der Kontaktstellen.

Claims (7)

1. Patentansprüche: 1. Elektrisches Anschlußelement für rohrförmige Bauelemente, bestehend aus einem Draht, der an seinem Ende zur federnden Kontaktierung mit der Innenseite des Bauelemente- oder Trägerrohres ankerartig gestaltet ist, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß ein in einigem Abstand vom ankerartig gestalteten Drahtende koaxial auf dem Draht aufgebrachter Teller mit einem Durchmesser etwa gleich dem inneren Durchmesser des Rohrendes an seinem Rand wulstartig mit einem Klebemittel versehen ist.
2. 2. Elektrisches Anschlußelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Draht tellerartig gestaucht ist.
3. 3. Elektrisches Anschlußelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Klebemittel aus einem härtbaren Harz besteht.
4. 4. Elektrisches Anschlußelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Klebemittel aus Gießharz besteht.
5. 5. Verfahren zur Kontaktierung eines rohrförmigen Bauelementes, das auf der Rohrinnen- Seite lötfähige Schichten, z. B. aus Zinn, aufweist, mit einem elektrischen Anschlußelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das federnde Drahtende bis zu einer lötfähigen Schicht in den Rohrkörper gegebenenfalls unter Erwärmung der lötfähigen Schicht eingeführt wird, so daß der mit Klebemittel versehene Teller an der Rohrkörperstirnseite aufliegt oder in den Rohrkörper eindringt, und daß die Lötstellung und die Klebestellen so weit erwärmt werden, daß die Drahtenden mit der lötfähigen Schicht verlötet und der Teller mit dem Rohrkörper verklebt sind.
6. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Erwärmung mit Heißluft vorgenommen wird.
7. 7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Klebemittel nach der Verklebung ausgehärtet wird. In Betracht gezogene Druckschriften: USA: Patentschrift Nr. 2 901721.