DE19754158A1

DE19754158A1 - Method for isolating an electrical component

Info

Publication number: DE19754158A1
Application number: DE19754158A
Authority: DE
Inventors: Marcel Hofsaes
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-10-28
Filing date: 1997-10-28
Publication date: 1999-05-12
Also published as: EP0913882A2; DE59813119D1; ATE307397T1; ES2251051T3; EP0913882A3; EP0913882B1

Abstract

The method involves insulating an electric component (10) having a main body (12), from which at least two connecting wires (14, 15) go off. The component is stuck in such way in a hose-like, shrink-wrap wrapping (21), that both connecting wires project over the wrapping. The wrapping is equipped with a quantity of sealing medium (26), and is sealed at, at least one end, over which at least one connecting wire projects, through the application of heat.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Isolieren eines elektrischen Bauteiles, insbesondere eines temperatur abhängigen Schalters, wobei das Bauteil einen Grundkörper auf weist, von dem zumindest zwei Anschlußdrähte abgehen, mit den Schritten:
Einstecken des Bauteiles in eine schlauchförmige Hülle, derart, daß die beiden Anschlußdrähte über die Hülle vorstehen, und
Verschließen der Hülle an zumindest einem Endbereich, über den zumindest ein Anschlußdraht vorsteht.The present invention relates to a method for insulating an electrical component, in particular a temperature-dependent switch, the component having a base body from which at least two connecting wires extend, with the steps:
Inserting the component into a tubular casing, such that the two connecting wires protrude beyond the casing, and
Closing the sheath at at least one end region, over which at least one connecting wire protrudes.

Ein derartiges Verfahren ist aus der DE 196 21 830 A1 bekannt.Such a method is known from DE 196 21 830 A1.

Bei dem bekannten Verfahren wird ein temperaturabhängiger Schalter mit einer Isolierkappe versehen, um ihn in der übli chen Weise elektrisch zu isolieren und dabei zusätzlich vor Schmutzeintrag oder Beschädigung durch Feuchtigkeit aller Art zu schützen.In the known method, a temperature-dependent Provide the switch with an insulating cap to keep it in the usual position Chen way to electrically isolate and additionally Dirt or damage caused by moisture of all kinds to protect.

Die verwendete schlauchförmige Hülle ist ein Schrumpfschlauch, der nach dem Einstecken des temperaturabhängigen Schalters durch einen Schrumpfprozeß verschlossen wird. Wenn die Anschlußdrähte an gegenüberliegenden Enden des Grundkörpers des temperaturabhängigen Schalters abgehen, wird die Hülle nach dem Einstecken des temperaturabhängigen Schalters an ihren beiden Endbereichen verschlossen. Liegen die beiden Anschlußdrähte dagegen parallel zueinander, so wird aus der schlauchförmigen Hülle zunächst eine Isolierkappe gebildet, indem der eine End bereich der schlauchförmigen Hülle durch Flachpressen unter Wärmeeinwirkung oder durch Verkleben verschlossen wird, bevor der temperaturabhängige Schalter eingesteckt wird.The tubular sleeve used is a shrink tube, after inserting the temperature-dependent switch is closed by a shrinking process. If the Connection wires at opposite ends of the main body of the temperature-dependent switch go off, the envelope after the Insert the temperature-dependent switch on both of them End areas closed. Are the two connecting wires on the other hand, parallel to each other, so the tubular Cover first formed an insulating cap by one end area of the tubular casing by pressing flat under Heat or sealed by gluing before the temperature-dependent switch is inserted.

Bei dem bekannten Verfahren ist von Nachteil, daß die ver schlossenen Endbereiche der schlauchförmigen Hülle nicht hin reichend dicht sind, so daß Schmutz und Feuchtigkeit noch in das Innere der Hülle gelangen und den dort befindlichen, tempe raturabhängigen Schalter beschädigen oder zumindest in seiner Funktion beeinträchtigen können. Die Fig. 4A und 5A der zitierten Druckschrift zeigen deutlich frei bleibende Bereiche sowohl zwischen zwei parallel verlaufenden Anschlußdrähten als auch zu beiden Seiten eines einzeln an einem Endbereich austre tenden Anschlußdrahtes.In the known method, it is disadvantageous that the closed end regions of the tubular casing are not sufficiently tight so that dirt and moisture can still get inside the casing and damage the temperature-dependent switch located there, or at least impair its function . FIGS. 4A and 5A of the cited document, show clearly remaining free areas both austre between two parallel lead wires as well as to both sides of a single at one end portion Tenden connecting wire.

Ein Verfahren, das nicht zum vollständigen Verschließen der schlauchförmigen Hülle und damit nur zu einer unvollkommenen Isolation des an sich zu schützenden elektrischen Bauteiles führt, weist natürlich Mängel auf, die aus Sicherheitsgründen nicht akzeptiert werden können. So ist es bekannt, daß viele temperaturabhängige Schalter einen zumindest teilweise aus Metall bestehenden Grundkörper aufweisen, bei dem Feuchtig keitskontakt zu einem Kurzschluß führt, so daß er seine Tempe raturüberwachungsfunktion nicht mehr ausführen kann. Ferner werden die mit einer Isolierkappe versehenen temperaturabhängi gen Schalter danach häufig noch mit einer Kennung bedruckt oder anderweitig lackiert oder beträufelt, wobei die dabei verwen dete Flüssigkeit aus Sicherheitsgründen ebenfalls nicht in das Innere der Isolierkappe gelangen darf. Diesen Anforderungen wird das bekannte Verfahren nicht gerecht.A process that does not completely close the tubular shell and thus only an imperfect Isolation of the electrical component to be protected leads, of course, has shortcomings, for security reasons cannot be accepted. So it is known that many temperature-dependent switch at least partially off Metal existing body, with the damp keitkontakt leads to a short circuit, so that his tempe ratur monitoring function can no longer perform. Further the temperature dependent with an insulating cap After that, switches are often still printed with an identifier or otherwise varnished or drizzled, using them For safety reasons, liquid did not get into the Inside of the insulating cap. These requirements the known method does not do it justice.

Es ist weiter bekannt, temperaturabhängige Schalter dadurch zu isolieren, daß sie durch ein Tauchverfahren oder durch Vergie ßen mit einer Schutzschicht umgeben werden, wobei sehr häufig Epoxy-Harz verwendet wird. Dieses Verfahren ist zwar sehr zuverlässig, was die Isolation angeht, es weist jedoch eine Reihe anderer Nachteile auf. So ist der Epoxy-Harz sehr spröde, so daß er bei Verwendung des temperaturabhängigen Schalters an einem vibrierenden Gerät wie bspw. einem Elektromotor durch die mechanischen Belastungen Schaden nehmen kann. Zudem weisen viele temperaturabhängige Schalter einen Grundkörper auf, an dem außenliegend ein PTC-Bauelement vorgesehen ist, um dem Schalter eine bestimmte elektrische Funktion zu verleihen. Wegen der chemischen Reaktion zwischen dem Epoxy-Harz und dem PTC-Material kann die hier beschriebene Ummantelung bei solchen temperaturabhängigen Schaltern nicht eingesetzt werden.It is also known to thereby switch temperature-dependent switches isolate them by dipping or by casting be surrounded with a protective layer, very often Epoxy resin is used. While this procedure is very reliable in terms of insulation, but it has one Number of other disadvantages. So the epoxy resin is very brittle, so that when using the temperature-dependent switch a vibrating device such as an electric motor through the mechanical loads can be damaged. Also point out many temperature-dependent switches on a basic body, on which is provided on the outside a PTC component to the To give switches a specific electrical function. Because of the chemical reaction between the epoxy resin and the PTC material can the sheath described here in such temperature-dependent switches are not used.

Weiter ist es bekannt, eine einseitig durch Warmverpressen ver schlossene Schrumpfkappe zu verwenden, in die der temperatur abhängige Schalter eingesteckt wird, wobei das offene Ende, aus dem die beiden Anschlußdrähte herausragen, dann mit einer geeigneten Masse aufgefüllt, also verspritzt wird. Hier ist von Nachteil, daß dieses Verfahren sehr aufwendig ist und zum Teil nur von Hand durchgeführt werden kann. Darüber hinaus sind die verwendeten Auffüllmaterialien häufig sehr spröde, so daß bei Einsatz mit starken Erschütterungen die Isolation beschädigt werden kann.It is also known to ver one-sided by hot pressing closed shrink cap to use in the temperature dependent switch is inserted, with the open end, off protruding the two connecting wires, then with one suitable mass is filled, that is sprayed. Here is from Disadvantage that this process is very complex and in part can only be done by hand. In addition, the fillers used often very brittle, so that at Use with strong vibrations will damage the insulation can be.

Diese Verfahren weisen ferner den gemeinsamen Nachteil auf, daß sie zu stark überdimensionierten temperaturabhängigen Schaltern führen, da die Verguß- oder Ummantelungsmassen die eigentlichen Abmaße des Schalters stark vergrößern. Diesen Nachteil weist das eingangs erwähnte, bekannte Verfahren nicht auf.These methods also have the common disadvantage that too large oversized temperature-dependent switches lead, since the casting or sheathing the actual Significantly increase the size of the switch. This disadvantage points the known method mentioned at the outset does not apply.

Vor diesem Hintergrund ist es Aufgabe der vorliegenden Erfin dung, das eingangs erwähnte Verfahren so weiterzubilden, daß bei geringem Aufwand eine zuverlässige Isolation des Bauteiles nach außen erreicht wird.Against this background, it is the task of the present inventor tion to further develop the above-mentioned method so that reliable insulation of the component with little effort is reached to the outside.

Bei dem eingangs erwähnten Verfahren wird diese Aufgabe erfin dungsgemäß dadurch gelöst, daß die Hülle vor dem Verschließen innen am Endbereich mit einer Menge an Verschlußmittel versehen und zum Verschließen unter Hitzeeinwirkung verpreßt wird.This task is invented in the method mentioned at the beginning appropriately solved in that the envelope before closing Provide an amount of sealing agent on the inside at the end area and is pressed under heat to seal.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird auf diese Weise vollkommen gelöst. Der Erfinder der vorliegenden Anmel dung hat nämlich erkannt, daß schon die Zugabe einer geringen Menge eines geeigneten Verschlußmittels innen in den Endbereich der schlauchförmigen Hülle vor dem Heißverpressen dazu führt, daß die beim Stand der Technik offen bleibenden Lücken sicher verfüllt und verschlossen werden. Es ist überraschenderweise nicht erforderlich, an verschiedenen Stellen Verschlußmaterial aufzubringen, beim Heißverpressen oder Warmverprägen des End bereiches verteilt sich der eingebrachte Tropfen vielmehr an genau die Stellen, die ansonsten offen bleiben.The object underlying the invention is based on this Way completely solved. The inventor of the present application dung has recognized that even adding a small amount Amount of a suitable sealant inside the end area the tubular casing before hot pressing leads to that the gaps remaining in the prior art are certain be filled and sealed. It is surprising not required, closure material at various points to apply when hot pressing or hot stamping the end rather, the introduced drop is distributed exactly the places that otherwise remain open.

Durch einen einzigen weiteren Arbeitsschritt, der zudem automa tisch durchgeführt werden kann, und mit einem sehr geringen zusätzlichen Materialaufwand ist es also möglich, die bei dem bekannten Verfahren auftretenden Nachteile auf sichere Weise zu vermeiden.Through a single additional step, which also automa table can be done, and with a very low additional material expenditure, it is therefore possible for the known disadvantages occurring in a safe manner avoid.

Das Verschlußmittel kann dabei sowohl vor als auch nach dem Einstecken des Bauteiles aufgebracht werden. The closure means can be both before and after Insert the component.

Wird das Verschlußmittel vor dem Einstecken aufgebracht, so können die schlauchförmigen Hüllen bzw. Schrumpfkappen mit dem Verschlußmittel vorkonfektioniert werden, so daß dieser Arbeitsschritt nicht während der Endmontage des temperatur abhängigen Schalters anfällt.If the closure means is applied before insertion, then can the tubular sleeves or shrink caps with the Closure means are pre-assembled, so that this Work step not during final assembly of the temperature dependent switch.

Wird das Verschlußmittel dagegen erst nach dem Einstecken des Bauteiles aufgebracht, so kann dieser Schritt wahlweise erfol gen, d. h. nur bei solchen temperaturabhängigen Schaltern, bei denen eine extrem hohe Anforderung an die Isolationswirkung der schlauchförmigen Hülle zu stellen ist.However, the closure means only after inserting the Applied component, so this step can be done optionally gen, d. H. only with such temperature-dependent switches, at which have an extremely high requirement for the insulation effect of the tubular casing is to be provided.

Dabei ist es bevorzugt, wenn als Verschlußmittel ein heiß verflüssigbares Vergußmittel, vorzugsweise Silikon, verwendet wird.It is preferred if a hot sealant liquefiable potting compound, preferably silicone, used becomes.

Diese Maßnahme ist besonders vorteilhaft, weil beim Verpressen des Endbereiches unter Hitzeeinwirkung das Vergußmittel fließ fähig wird, so daß es genau die Bereiche ausfüllt, in die die Hülle selbst nicht hineingepreßt wird. Silikon hat sich dabei als besonders geeignetes Material erwiesen.This measure is particularly advantageous because during pressing of the end area under the influence of heat, the potting compound flows is able to fill the areas in which the Sleeve itself is not pressed into it. Silicone was there proven as a particularly suitable material.

Wenn die Anschlußdrähte im wesentlichen parallel und mit Abstand zueinander von dem Grundkörper abgehen, so ist es besonders bevorzugt, wenn die Menge an Verschlußmittel zwischen die beiden Anschlußdrähte innen an der Hülle angebracht wird.If the leads are essentially parallel and with Distance from each other from the base body, so it is particularly preferred if the amount of sealing agent is between the two connecting wires are attached to the inside of the casing.

Hier ist von Vorteil, daß sich das Verschlußmittel bereits genau dort befindet, wo die größte Menge benötigt wird, um bei dem Verpressen verbleibende Lücken zu verschließen. The advantage here is that the closure means already located exactly where the greatest amount is needed to be at to close the remaining gaps after pressing.

Weiterhin ist es bevorzugt, wenn als Menge an Verschlußmittel ein Tropfen von 60 mg bis vorzugsweise etwa 20 mg verwendet wird.It is further preferred if the amount of sealing agent a drop of 60 mg to preferably about 20 mg is used becomes.

Hier ist von Vorteil, daß nur eine extrem geringe Materialmenge eingesetzt werden muß, um bei den üblichen Abmessungen von tem peraturabhängigen Schaltern, die z. B. einen Durchmesser von 10 mm sowie eine Höhe von 4 mm haben können, für eine sichere Isolation zu sorgen.The advantage here is that only an extremely small amount of material must be used to the usual dimensions of tem temperature-dependent switches, the z. B. a diameter of 10 mm and a height of 4 mm for a safe To provide isolation.

Abschließend ist es noch von Vorteil, wenn der Endbereich bei einer Temperatur von größer als etwa 100°C verpreßt wird.In conclusion, it is still an advantage if the end area is at a temperature of greater than about 100 ° C is pressed.

Hier ist von Vorteil, daß das Vergußmittel sich so weit ver flüssigt, daß es sämtliche ansonsten etwa frei bleibende Lücken verfüllen kann.The advantage here is that the potting compound ver so far liquid that there are any gaps that otherwise remain free can fill.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung und der bei gefügten Zeichnung.Further advantages result from the description and the at added drawing.

Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nach stehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in den jeweils angegebenen Kombinationen, sondern auch in anderen Kombinatio nen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the above and the following standing features to be explained not only in each specified combinations, but also in other combinations NEN or used alone, without the scope of to leave the present invention.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dar gestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen: An embodiment of the invention is shown in the drawing and is described in more detail in the following description explained. Show it:

Fig. 1 eine Draufsicht auf ein elektrisches Bauteil, das nach dem neuen Verfahren isoliert wurde; Figure 1 is a plan view of an electrical component that has been isolated by the new method.

Fig. 2 eine Draufsicht auf das elektrische Bauteil aus Fig. 1 längs des Pfeils A, vor dem Verpressen des Endbereiches, aus dem die Anschlußdrähte heraus ragen; und FIG. 2 shows a top view of the electrical component from FIG. 1 along the arrow A, before the end region is crimped, from which the connecting wires protrude; and

Fig. 3 eine Ansicht wie Fig. 2, jedoch nach dem Verpressen. Fig. 3 is a view like Fig. 2, but after pressing.

In Fig. 1 ist mit 10 ein elektrisches Bauteil bezeichnet, das hier ein temperaturabhängiger Schalter 11 ist. Der Schalter 11 weist einen gestrichelt angedeuteten Grundkörper 12 auf, von dem zwei Anschlußdrähte 14, 15 parallel und im Abstand zuein ander abgehen.In Fig. 1, 10 denotes an electrical component, which is a temperature-dependent switch 11 here. The switch 11 has a dashed base body 12 , from which two connecting wires 14 , 15 go parallel and at a distance to each other.

Der Grundkörper 12 ist derart in eine Isolierkappe 17 hinein geschoben, daß an deren Endbereich 18 aus einer Öffnung 19 die beiden Anschlußdrähte 14, 15 hervorragen.The base body 12 is pushed into an insulating cap 17 such that the two connecting wires 14 , 15 protrude from an opening 19 at its end region 18 .

Die Isolierkappe 17 ist aus einer schlauchförmigen Hülle 21 gefertigt, deren anderer Endbereich 22 z. B. durch Verpressen unter Hitzeeinwirkung so verschlossen wurde, daß sich eine sichelförmige Kante 23 ausgebildet hat, deren Rand 24 an dem Grundkörper 12 anliegt.The insulating cap 17 is made of a tubular sleeve 21 , the other end portion 22 z. B. was closed by pressing under the influence of heat so that a crescent-shaped edge 23 has formed, the edge 24 of which rests on the base body 12 .

In Fig. 2 ist in einer Ansicht längs des Pfeiles A aus Fig. 1 das elektrische Bauteil 10 vor dem Verpressen des Endbereiches 18 gezeigt. Es ist zu erkennen, daß die schlauchförmige Hülle 21 eine sehr dünne Wandung 25 aufweist, die den in der Öffnung 19 steckenden Grundkörper 12 eng anliegend umgibt. Zwischen die Anschlußdrähte 14, 15 ist innen in die Öffnung 19 ein Tropfen eines Verschlußmateriales 26 eingebracht, das vorzugsweise Silikon 27 ist.In FIG. 2, the electrical component 10 before the end region 18 is pressed is shown in a view along the arrow A from FIG. 1. It can be seen that the tubular casing 21 has a very thin wall 25 which closely surrounds the base body 12 inserted in the opening 19 . A drop of a closure material 26 , which is preferably silicone 27, is introduced inside the opening 19 between the connecting wires 14 , 15 .

Unter dem Bauteil 10 befindet sich ein Heizkissen 31 mit einer Heizung 32, wobei oberhalb des Bauteiles 10 ein Oberstempel 33 angeordnet ist. Heizkissen 31, Heizung 32 sowie Oberstempel 33 sind in Fig. 2 lediglich schematisch angedeutet und sollen das Verpressen unter Hitzeeinwirkung andeuten, wozu der Oberstempel 33 in Richtung eines Pfeiles 34 auf das Heizkissen 31 zu bewegt wird.Is located under the component 10 a heating pad 31 with a heater 32, wherein above the component 10, a punch is arranged 33rd Heating pad 31 , heating 32 and upper punch 33 are only indicated schematically in FIG. 2 and are intended to indicate the pressing under the influence of heat, for which purpose the upper punch 33 is moved towards the heating pad 31 in the direction of an arrow 34 .

Bei diesem Preßvorgang wird der Randbereich 18 entsprechend verpreßt und verschlossen, so daß sich ein in Fig. 1 bei 35 gezeigter Rand bildet, der dem Rand 24 bei der sichelförmigen Kante 23 entspricht.In this pressing process, the edge region 18 is correspondingly pressed and closed, so that an edge is shown at 35 in FIG. 1, which corresponds to the edge 24 at the crescent-shaped edge 23 .

Bei diesem Verpressen unter Hitzeeinwirkung verformt sich die Wandung 25 im Endbereich 18 und legt sich an die Außenkontur der Anschlußdrähte 14, 15 an, wie es in Fig. 3 zu sehen ist. Die Wandung 25 sorgt jedoch nicht für eine vollständige Umschließung der Anschlußdrähte 14, 15, lediglich in Außen bereichen 37 liegen die obere und die untere Wandung 25 eng aufeinander. Links von dem Anschlußdraht 15 sowie rechts von dem Anschlußdraht 14 und zwischen den Anschlußdrähten 14, 15 bleiben Lücken 41, 42, 43, die durch die Wandung 25 nicht ver schlossen werden können. In diese Lücken fließt nun das Silikon 27 hinein, das durch die Heizung 37 so weit erhitzt wird, daß es fließfähig wird. During this pressing under the action of heat, the wall 25 deforms in the end region 18 and lies against the outer contour of the connecting wires 14 , 15 , as can be seen in FIG. 3. However, the wall 25 does not ensure that the connecting wires 14 , 15 are completely enclosed, only in the outer regions 37 are the upper and lower walls 25 closely aligned. Left of the connecting wire 15 and right of the connecting wire 14 and between the connecting wires 14 , 15 remain gaps 41 , 42 , 43 , which can not be closed by the wall 25 ver. The silicon 27 now flows into these gaps and is heated by the heater 37 to such an extent that it becomes flowable.

Die schlauchförmige Hülle 21 weist in Fig. 2 eine Breite paral lel zum Heizkissen 31 von z. B. 10 mm sowie eine Höhe zwischen Heizkissen 31 und Oberstempel 33 von z. B. 4 mm auf. Bei diesen üblichen Abmaßen ist ein Tropfen von Verschlußmaterial 26 mit einem Volumen von 20 bis 60 mg ausreichend, um die Lücken 41, 42, 43 vollständig zu verfüllen und zu verschließen.The tubular sleeve 21 has in Fig. 2 a width parallel to the heating pad 31 of z. B. 10 mm and a height between heating pad 31 and upper punch 33 of z. B. 4 mm. With these usual dimensions, a drop of closure material 26 with a volume of 20 to 60 mg is sufficient to completely fill and close the gaps 41 , 42 , 43 .

Es sei noch erwähnt, daß der Tropfen von Verschlußmaterial 26 sowohl vor dem Einstecken des Bauteiles 10 in die schlauch förmige Hülle 21 als auch danach aufgebracht werden kann.It should also be mentioned that the drop of sealing material 26 can be applied both before inserting the component 10 into the tubular casing 21 and afterwards.

Claims

1. A method for insulating an electrical component ( 10 ), in particular a temperature-dependent switch ( 11 ), the component ( 10 ) having a base body ( 12 ) from which at least two connecting wires ( 14 , 15 ) extend, with the steps:
Inserting the component ( 10 ) into a tubular sheath ( 21 ) such that the two connecting wires ( 14 , 15 ) protrude over the sheath ( 21 ), and
Closing the sheath ( 21 ) on at least one end region ( 18 ) over which at least one connecting wire ( 14 , 15 ) projects,
characterized in that the sleeve ( 21 ) before closing the inside of the end region ( 18 ) is provided with an amount of sealing agent ( 26 ) and is pressed under heat to close it.

2. The method according to claim 1, characterized in that the closure means ( 26 ) is applied before inserting the component ( 10 ).

3. The method according to claim 1, characterized in that the closure means ( 26 ) is applied after inserting the component ( 10 ).

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that a hot-meltable potting compound is used as the closure means ( 26 ).

5. The method according to claim 4, characterized in that silicone ( 27 ) is used as the closure means ( 26 ).

6. The method according to any one of claims 1 to 5, in which the connecting wires ( 14 , 15 ) project substantially parallel and at a distance from one another from the base body ( 12 ), characterized in that the amount of closure means ( 26 ) between the two Connection wires ( 14 , 15 ) is attached to the inside of the sheath ( 21 ).

7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that a drop of about 60 mg to preferably about 20 mg is used as the amount of closure means ( 26 ).

8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the end region ( 18 ) is pressed at a temperature of greater than about 100 ° C.