DE2524346A1 - Loetdichtung in elektrischen verbindern - Google Patents

Description

• Lötdichtung in elektrischen Verbindern Die Erf; 'tng betrifft eine Lötdichtung für aus Blechstanzteilen hergestellte elektrische Verbinder, sowie eine Rundsteckhülse mit einer erfindungsgemäfsCn Lötdichtung.
• Elektrische Verbinder, die mit dem Ende eines Leiterdrahtes durch Löten verbunden werden, werden aus Metall, und zwar aus Vollmaterial meist durch Drehen und ohren hergestellt.
• Der Leiteranschlußteil muß vom Kontaktteil derart getrennt angeordnet sein, daß keine Lötmittel wie Lot oder Löthilfsmittel während des Lötens in oder auf den Kontaktteil gelangen, weil andernfalls die in der Regel definierten Kontaktflächen verändert würden. Denn das Löthilfmittel würde z.B.
• als Isolator auf den Kontaktflächen wirken, und das erhärtete Lot das Volumen des Kontaktteiles verändern. Diese Trennung wird z.B. bei einer bekannten Steckhülse durch eine nichtausgedrehte Metallwand gewährleistet, die sich zwischen dem Hülsen- und Leiteranschlußteil befindet. Bei der Herstellung eines derartigen Verbinders muß zunächst das Formteil gedreht und dann die Offnungen zwJ'-itig gebohrt werden, wobei das abgedrehte und ausgebohrte Material verloren ist. Bei Steckern wird zwar nur einseitig die Leiteranschlußöffnung gebohrt, dafür bleibt aber der Kontaktteil massiv, was materialaufwndig ist und außerdem das Gewicht des Steckers erhöht. Das Drehen und Bohren sind bekanntlich kostenaufwendige Verfahrensschritte, wobei sich die Kosten dann noch erhöhen, wenn es sich wn sehr kleine Fertigungsteile handelt, wie sie elektrische Verbinder häufig darstellen. Außerdem besitzen die gedrehten und gebohrten Verbinder meist eine undefinierbare Kontaktgabe und Kontaktlage, sind verbi-gungsempfindlich und erfordern aufgrund ihrer relativ rauen Oberflächen zum Teil erhebliche Steck-und Ziehkräfte be L definierten Kontaktdrücken.
• Elektrische Verbinder aus Blechstanzteilen werden meist zur Herstellung lötfreier Verbindungen verwendet. Dabei wird in der Regel das Ende eines Leiterdrahtes in einer Leiterkralle des Verbinders angeschlagen. Ein besonderer Vorteil der elektrischen Verbinder aus Blechtanzteilen liegt bekanntlich darin, daß sie sich in vielfältiven Pormen auf einfache Weise durch Stanzen, Prägen und Biegen herstellen lassen, wobei viele Möglichkeiten gegeben sind, die Form entsprechend den elektrischen und räumlichen Erfordernissen zu gestalten.
• Weitere Vorteile dui elektrischen Verbinder aus Blechstanzteilen sind, daß die Kontaktgabe u.a. durch federnde Elemente dauerhaft und sicher gewährleistet werden kann, der Materialaufwand und -verlust bei der Herstellung sehr gering ist und das Galvanisieren am Stanzteilverbund sehr einfall und derart durchgeführt werden kann, daß die Metallschicht gleichmäßig verteilt und mit sehr glatter Oberfläche aufgetragen wird.
• Die bekannten elektrischen Verbinder aus Blechstanzteilen eignen sich nicht zur Herstellung einer Lötverbindung mit z.B.
• dem Ende eines Leiterdrahtes, weil sie keine Trennwand zwischen dem Kontaktbereich und dem Leiteranschlußteil besitzen und herstellungsbedingt auch keine fugenfreie Trennwand angeordnet werden kann, die wie bei den gedrehten und gebohrten Verbindern den Kontaktbereich gegen das Eindringen von Lötmitteln abdichtet.
• Dementsprechend ist Aufgabe der Erfindung, elektrische Verbinder aus Blechstanzteilen lUt!lr zu gestalten, ohne daß der Materialaufwand und die Fertigungskosten erheblich beeinflt und die definierten Kontaktbereiche der Verbinder durch eindringende Lötmittel verändert werden. Aufgabe der Erfindung ist ferner, eine aus einem Blechstanzteil hergestellte lötbare Rundsteckhülse mit definierter Kontktlage zu schaffen.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Lötdichtung für aus Blechstanzteilen hergestellte elektrische Verbinder gelöst, die aus einer Metallscheibe und einer Dicht scheibe aus einem Dichtungswerkstoff besteht. Uie erfindungsgemäße Lötdichtung ist desweiteren insbesondere durch die Ausgestaltungen gemäß den Ansprüchen 2 bis 13 gekennzeichnet.
• Gegenstand der Erfindung ist außerdem eine Rundsteckhülse, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem Blechstanzteil hergestellt ist, einen Lötanschlußteil 1 und einen Kontaktbereicht 2, sowie eine Lötdichtung gemäß den Ansprüchen 1 bis 13 zwischen dem Lötanschlußteil und dem Kontaktbereich besitzt.
• Die erfindungsgemäße Rundsteckhülse ist ferner insbesondtre durch die Merkmale der Ansprüche15 bis 19 gekennzeichnet.
• Die erfindungsgemäße Lötdichtung ist sandwichartig aus einer Dichtscheibe und einer Metallscheibe aufgebaut. Diese Ausbildung der erfindungsgemäßen Lötdichtung lag keineswegs nahe.
• Denn jede derartige Dichtung läßt am Rande Kanäle und Schlitze frei, die nach Art einer Kapillare wirken und den Durchtritt von Lötmitteln geradezu fördern. Es wird jedoch vermutet, daß beim Löten ein Temperaturgradient zwischen den Metallteilen der Lötzone und insbesondere der Dicht scheibe auftritt, der bewirkt, daß z.B. das erste in die Kapillaren oder Schlitze eingedrungene Lot erstarrt und verhindert, daß das nachdringende flüssige Lot durchtritt. Es ist aber auch möglich, Dichtungswerkstoffe zu verwCllden, die lotabweisend sind und dadurch einen Druchbruch des t'ots in den Kontaktbereich des Verbinders verhindern.
• Desweiteren hat sich gezeigt, daß es besonders günstig ist, wenn die Dichtungswerkstoffe gleichzeitig gegenüber den Löthilfsmitteln abweisend wirken, weil dadurch die kapillare Förderung der Löthilfsmittel verhindert wird.
• Darüberhinaus müssen tie Dichtungswerkstoffe den Löttemperatur turen standhalten, ausreichend plastisch sein, damit sie sich all die Innenwanduiig des Verbinders pressen lassen und auch genügend Elastizität aufweisen, damit sie z,B. den Wärmedehnungen des Metalls beim Löten folgen können. Besonders gute Dichtungswerkstoffe sind gleichzeitig schlechte Wärmeleiter.
• Sie nehmen aus der Lötzone fließende Wärmt nur langsam auf und behalten während des Lötens ein derart niedriges Themperaturniveau, daß die Viskosität des t.ts erhöht wird und das Lot e:starrt. Es ist aber auch möglich, sehr gute Wärmeleiter einzusei en, die ddfüi sorgen, daß die Wärme schnell vom Dichtungsbereich auf die Metallteile der Kontaktbereiches übertr''en und dadurch eine Kaltsteile im Dichtungsbereich geschaffen wird.
• Dichtungswerkstoffe die dl- genannten Anforderungen besonders gut erfülle,l,sind Dichtung~werkstoffe auf Zellulosefaserbasis mit abgestimmter Kunststoffbindung. Sie besitzen eine Dichte von etwa 0,85 kg pro cdm,Zugfestigkeiten im Bereich 2 von 120 bis 150 kp pro cm , eine Zusammendrückung geprüft nach ASTM F 36 von 20 bis 25 % und eine Rückfederung ebenfalls geprüft nach ASTM F 36 von mindestens 30%. Die Dicnt-2 pressung beträgt ohne Innendruck etwa 10 kp pro cm und gegen 2 einen Öldruckvon 2 atü etwa 80 kp pro cm . Der Anwendungsbereich dj ser Dichtungswerkstoffe liegt in bezug auf Druck bis 10 atü und bezüglich der Themperatur bis 120 ° C im Dauerbetrjb nd kurzfristig bis 1500 C. Sie sind besonders geeignet für Abdichtungsfälle an nachgiebigen Konstruktionen bei Dauert-emperaturen bis 1200 C, beispielsweise an Steuergehäusen, Getrieben, Ventilhauben, Olwannen, hydraulischen und pneumatischen Alilagen, chemischen Apparaten, Pun n und Kompressoren und werden unter dem Handelsnamen "Abil" N vertrieben. Ebenfalls geeignet ist ein Dichtungswerkstoff auf Zellulosefaserbasis, der aus einer Zellulosefaserplatte mit einer Füllung aus dicht- und weichmachenden Chemikalien aufgebaut ist. Dieser Dichtungswerkstoff wird unter der Bezeichnung "Abil" gehandelt. Ferner ist besonders l eignet ein Dichtungswerkstoff auf der Basis Asbest-Kautscjiuk, der unter der HandelsbezeichlIng "Cobrit" gehandelt wird, wobei insbsodere "Cobrit" 200 geeignet ist. Ferner werden ausgezeichnete Ergebnisse erzielt mit einem Dichtungswerkstoff auf der Basis Kork-Kunststoff der unter der Bezeichnung "Coplastic" 2 im Handel eiiiältlich ist, Drücken bis 10 atü und T-emperaturen bis 1200 C standhält. Ein weiterer ausgezeichneter Dichtungswerkstoff ist auf; der Basis Asbest-Kork-Kautschuk hergestellt und wird unter dem Warennamen "Cobritol" 305 vertrieben.
• Die Erfindung wird anhand der Fig. 1 bis 4 näher erläutert.
• Es zeigen: Fig. 1 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Rundsteckhülse, Fig. 2 eine Draufsicht auf die erfindungsgemäße Rundsteckhülse mit teilweisem Anschnitt, Fig. 3 einen Schnitt längs A-B d&r Fig. 1, Fig. 4 einen Schritt @gs C-D der Fig. 2 Die dargestellte erfindungsgemäße Rundsteckhülse besteht aus dem Lötanschlußteil 1, dem Kontaktbereicil 2 und der erfindungsgemäßen L;tdichtung 3. Die L@tdichtung besteht aus der Dichtscheibe 4 und der Metallscheibe 5. Im dargestellten Beispiel ist die Metallscheibe über einen Steg 6 mit dem Lötanschlußteil verbunden und deckelartig nach innen gezogen. L)ie Ulchl scheibe 4 dagegen wird durch Pressitz gehaltert. Diese Ausführungsform der Metallscheibe hat den besonderen Vorteil, daß sie zur Übertragung der Elektrizität beiträgt, aus dem gleichen Material besteht wie der Verbinder und darüberhinaus die Funktion einer Abstützung für die Dicht scheibe übernimmt. Selbstverständlich ist es aber auch möglich, eine vobereitete Dichtung aus einer Metall- und Dichtscheibe herzustellen und zwischen den Kontaktbereich uiid den Lötanschlußteil anzuordnen. Der Lötanschlußteil 1 besitzt Drahtdurchführungen 7 und 8 durch die das Leiterdrahtende gesteckt wird.
• Die Drahtdurchführung 7 ist ausgestanzt, während die Drahtdurchführung 8 durch Biegen der Metallscheibe 5 in den Innenraum der Rundsteckhülse entsteht. In die Lötzone des Lötanschlußteils 1 wird zunächst das abisolierte Ende eines elektrischen Leiters gesteckt und anschließend der freibleibende Raum voll mit Lot ausgefüllt, damit die Kontaktierung optimal ist. Hierbei ist es vorteilhaft, daß die Metallscheibe 5 über den Steg 6 mit der Jteckhülse leitend verbunden ist und zur Übertragung der elektrischen Energie beiträgt. Es hat sich gezeigt, daß bei Verwendung nur einer der beiden Scheiben 4 oder £) der Lötdichtungder erstrebte Erfolg nicht erzielt werden kann.
• Der Lötanschlußteil 1 ist über eine Sicke 9 mit dem Kontaktbereich 2 verbunden. Die Sicke dient zur Aufnahme der erfindungsgemäßen Lötdichtung 3 und als Anschlag in einem Steckergehäuse. Der Kontaktbereich 2 besteht aus den Führungsringen 10 und 11, die über die Stege 14 und 15 mit den beiden Federarmen 12 verbunden sind. Die Anordnung der Federarme zwischen den Führungsringen hat den besonderen Vorteil, daß die Federarme gegen Beschädigungen beim Transport oder beim Stecken geschützt sind.
• Die Federarme 12 besitzen Fr;sparungen 13, die das Gewicht der erfindungsgemäßen Rundsteckhülse verr-ingern und außerdem zu einer besonders weichen Federkennlinie der Federarme 12 beitragen. Die Endbereiche 16 der Federarme 12 sind nach innen abgeknickt und bilden dadurch Kontaktkanten 14, die auf der Oberfläche des Steckerteiles (nicht dargestellt) aufliegen und zusammen mit dem Bodenbereich 18 die kontaktgebenden Auflager für das Steckerteil (nicht dargestellt) bilden. durch die e einordnung wird eine definierte Kontaktlage sichergestellt.
• Die erfindungsgemäße Lötdichtung 3 gewährleistet vollkommen, daß kein Löthilfsmittel und Lot während des Lötens aus der Lötzone 1 in den KontaktL,creich 2 dringt, obwohl der herstellungsbedingte Schlitz 19 der Rundsteckhüise in der Praxis meist auseinanderklafft und obwohl unvermeidbare Kapillaren und Fugen zwischen dem Rand der Dichtung und der Innenwand des Verbinders nach dem Einsetzen der Dichtung verbleiben.

Claims (19)

1. A n s p r ü c h e:

   Lötdichtung für aus Blechstanzteilen hergestellte elektrische Verbinder bestehend aus einer Metallscheibe und einer Dichtscheibe aus einem Dichtungswerkstoff.
2. 2. Lötdichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß sie zwischen dem Kontaktbereich und dem Leiteranschlußteil angeordnet ist.
3. 3. Lötdichtung nach Anspruch 1 und 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Dichtscheibe der Querschnittsfläche des elektrischen Verbinders angepaßt ist.
4. 4. Lötdichtung nach Anspruch 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Metallscheibe leiteranschlußseitig und die Dicht scheibe kontaktteilseitig angeordnet sind.
5. 5. Lötdichtung nach Anspruch 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c hn e t, daß die Metallscheibe aus dem gleichen Werkstoff wie der elektrische Verbinder besteht und mit dem elektrischen Verbinder leitend verbunden ist.
6. 6. Lötdichtung nach Anspruch 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Dicke der Metallscheibe der Blechstärke des elektrischen Verbinders entspricht.
7. 7. Lötdichtung nach Anspruch 1 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Metallscheibe und die Dichtscheibe etwa gleich dick sind.
8. 8. Lötdichtung nach Anspruch 1 bis 7, da d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Dichtscheibe aus einem Dichtungswerkstoff besteht, der lötmittelabweisend ist.
9. 9. Lötdichtung nach Anspruch 1 bis 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Dichtscheibe aus einem Dichtungswerkstoff besteht, dessen Wärmeleitfähigkeit geringer ist als die des Werkstoffes des elektrischen Verbinders.
10. 10. Lötdichtung nach Anspruch 1 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z ei c h n e t, daß die Dichtscheibe aus einem Dichtungswerkstoff auf Zellulosefaserbasis besteht.
11. 11. Lötdichtung nach Anspruch 1 bis 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Dichtscheibe aus einem Dichtungswerkstoff auf Kork-Kunststoff-Basis besteht.
12. 12. Lötdichtung nach Anspruch 1 bis 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n et, daß die Dichtscheibe aus einenl Dichtungswerkstoff auf Asbest-Kautschuk-Basis besteht.
13. 13. Lötdichtung nach Anspruch 1 bis 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Dichtscheibe aus einem Dichtungswerkstoff auf Asbest-Kork-Kautschuk-Basis besteht.
14. 14. Rundsteckhülse g e k e n n z e i c h n e t d u r c h einen Leiteranschlußteil (1) und einen Kontaktbereich (2) sowie eine Lötdichtung gemäß der Ansprüchen 1 bis 13 zwischen dem Leiteranschlußteil und dem Kontaktbereich.
15. 15. Rundsteckhülse nach Anspruch 14, g e k e n n z e i c hn e t d u r c h eine Lötdichtung (3) bestehend aus einer Dichtscheibe (4) aus einem Dichtungswerkstoff auf Zellulosefaserbasis und einer Metallscheibe (5), die über einen Steg (6) leitend mit der Rundsteckhülse verbunden ist.
16. 16. Rundsteckhülse nach Anspruch 14 und 15, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß sie zwischen dem Lötanschlußteil (1) und dem Kontaktbereich (2) eine Sicke (9) besitzt.
17. 17. Rundsteckhülse nach Anspruch 14 bis 16, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Kontaktbereich (2) zwei Führungsringe (10, 11) besitzt, die über Stege (14, 15) mit zwei Federarmen (12) verbunden sind.
18. 18. Rundsteckhülse nach Anspruch 14 bis 17, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Federarme (12) Freisparungen (13) besitzen.
19. 19. Rundsteckhülse nach Anspruch 14 bis 18, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Endbereiche (16) der Federarme (12) nach innen abgeknickt sind.

    Leerseite