DE2524346B2

DE2524346B2 - Lötdichtung in elektrischen Verbindern

Info

Publication number: DE2524346B2
Application number: DE19752524346
Authority: DE
Inventors: Horst Ing.(Grad.) 5600 Wuppertal Beetz
Original assignee: Grote & Hartmann & Co Kg 5600 Wuppertal GmbH
Current assignee: Grote & Hartmann & Co Kg 5600 Wuppertal GmbH
Priority date: 1975-06-02
Filing date: 1975-06-02
Publication date: 1978-12-07
Also published as: DE2524346C3; DE2524346A1

Description

³⁰

Die Erfindung betrifft eine Lötdichtung für aus Blechstanzteilen hergestellte elektrische Verbinder, bestehend aus einem Lötanschlußteil und einem Kontaktbereich, wobei die Lötdichtung zwischen dem ⁴⁽⁾ Lötanschlußteil und dem Kontaktbereich angeordnet ist und eine Metallscheibe in Kombination mit einer Dichtung aufweist.

Elektrische Verbinder, die mit dem Ende eines Leiterdrahtes durch Löten verbunden werden, werden ⁴⁾ aus Metall, und zwar aus Vollmaterial meist durch Drehen und Bohren 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 ⁾⁰ gelangen, weil andernfalls die in der Regel definierten Kontaktflächen verändert würden. Denn das Löthilfsmittel würde z. B. als Isolator auf den Kontaktflächen wirken, und das erhärtete Lot das Volumen des Kontaktteiles verändern. Diese Trennung wird z. B. bei ^v' 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 öffnungen zweiseitig ^h" 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 materialaufwendig 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 um sehr kleine Fertigungsteile handelt wie sie elektrische Verbinder häufig darstellen. Außerdem besitzen die gedrehten und gebohrten Verbinder meist eine undefinierbare Kontaktgabe und Kontaktlage, sind verbiegungsempfindiich und erfordern aufgrund ihrer relativ rauhen Oberflächen zum Teil erhebliche Steck- und Ziehkräfte bei 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 Blechstanzteilen liegt bekanntlich darin, daß sie sich in vielfältigen Formen auf einfache Weise durch Stanzen, Prägen und Biegen herstellen lassen, wobei viele Möglichkeiten gegeben sind, die Form entsprechend den elek:rischen und räumlichen Erfordernissen zu gestalten. Weitere Vorteile der 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 einfach und derart durchgeführt werden kann, daß die Metallschicht gleichmäßig verteilt und mit sehr glatter Oberfläche aufgetragen wird.

Die bekannten elektrischen Verbinder aus Blechstanztcilei; eignen sich nur bedingt zur Herstellung einer Lötverbindung mit z. B. dem Ende eines Leiterdrahtes, weil sie grundsätzlich keine Trennwand zwischen dem Kontaktbereich und dem Leiteranschlußteil besitzen und herstellungsbedingt auch keine fugenfreie Trennwand angeordnet werden kann. Daher wird nach der US-PS 32 68 851 zwischen dem Kontaktbereich und dem Lötteil eines elektrischen Verbinders ein ausgestanzter und nach innen abgewinkelter Blechlappen in Kombination mit einem Kunststoffkern verwendet. Der Kern wird vom Blechmantel des Lötteils fest umschlossen, damit verhindert wird, daß kapillar, Fluxmittel und/oder Lot in den Kontaktbereich beim Löten gelangt. Die Kapillarwirkung ist jedoch nicht mit Sicherheit auszuschließen.

Dementsprechend ist Aufgabe der Erfindung, eine Lötdichtung zu schaffen, bei der die Kapillarwirkung verhindert wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Lötdichtung mit den Merkmalen des Hauptanspruches sowie der Unteransprüche 2 bis 6 gelöst.

Die Dichtungswerkstoffe sind lotabweisend und verhindern dadurch einen Durchbruch des Lots in den Kontaktbereich des Verbinders. Des weiteren sind die Dichtungswerkstoffe vorzugsweise oder gleichzeitig löthilfsmittel- bzw. fluxmittelabweisend, wodurch die kapillare Förderung des Löthilfsmittels unterdrückt wird.

Darüber hinaus sollten die Dichtungswerkstoffe den Löttemperaturen standhalten, ausreichend plastisch sein, damit sie sich an die Innenwandung 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 Wärme nur langsam auf und behalten während des Lötens ein derartig niedriges Temperaturniveau, daß die Viskosität des Lots erhöht wird und das Lot erstarrt. Es ist aber auch möglich, sehr gute Wärmeleiter einzusetzen, die dafür sorgen, daß die Wärme schnell vom Dichtungsbereich

auf die Metallscheibe des Kontaktbereichs übertragen und dadurch eine Kaltstelle im Dichtungsbereich geschaffen wird.

Dichtungswerkstoffe, die die genannten Anforderungen besonders gut erfüllen, sind Dichiungswerksioffe auf Zellulosefaserbasis mit abgestimmter Kunststoffbindung. Sie besitzen eine Dichte von etwa 0,85 kg/dm³, Zugfestigkeiten im Bereich von 12 bis 15 N/mm², eine Zusammendrückung geprüft nach ASTM (American Society for Testing and Materials) F 36 von 20 bis 25% und eine Rückfederung ebenfalls geprüft nach ASTM F 36 von mindestens 30%. Die Dichtpressung beträgt ohne Innendruck etwa 1 N/mm² und gegen einen Öldruck von 2 bar etwa 8 N/mm². Der Anwendungsbereich dieser Dichtungswerkstoffe liegt in bezug auf Druck bis 10 bar und bezüglich der Temperatur bis 120⁰C im Dauerbetrieb und kurzfristig bis 150⁰C Sie sind besonders geeignet für Abdichtungsfälle an nachgiebigen Konstruktionen bei Dauerfmperaturen bis 120° C, beispielsweise an Steuergehäusen, Getrieben, Ventilhauben, ölwannen, hydraulischen und pneumatischen Anlagen, chemischen Apparaturen, Pumpen 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 geeignet ein Dichtungswerkstoff auf der Basis Asbest-Kautschuk, der unter der Handelsbezeichnung »Cobrit« gehandelt wird, wobei insbesondere »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 erhältlich ist, Drücken bis 10 bar und Temperaturen bis !2O⁰C standhält. Ein weiterer ausgezeichneter Dichiungswerkstoff ist auf de;' 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 zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Rundsteckhülse mit Lötdichtung,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Rundsteckhülse mit teilweisem Anschnitt,

Fig. 3 einen Schnitt längs A -ßder Fig. 1.

Fi g. 4 einen Schnitt längs C—Dder F i g. 2.

Die dargestellte erfindungsgemäße Rundsteckhülse besteht aus dem Lötanschlußteil I.dem Kontaktbereich 2 und der erfindungsgemäßen Lötdichtung 3. Die Lötdichtung 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 gebogen. Die Dichtscheibe 4 dagegen wird durch Preßsitz gehaltert. Diese Ausführungssform der MetaHscheibe hat den besonderen Vorteil, daß sie zur Übertragung der Elektrizität beiträgt, aus dem gleichen Material besteht wie der Verbinder und darüber hinaus die Funktion einer Abstützung für die Dichtscheibe übernimmt. Selbstverständlich ist es aber auch möglich, eine vorbereitete Dichtung aus einer Metall- und Dichtschei-

H) be herzustellen und zwischen den Kontaktbereich und den Lötanschlußtei! anzuordnen. Der Lötanschlußteil 1 besitzt Drahtdurchführungen 7 und 8, durch die das Leiterdrahtende gesteckt wird. Die Drahtdurchführung 7 ist ausgestanzt, während die Drahtdurchführung 8

i"> durch Biegen der Metallscheibe 5 in den Innenraum der Rur.dsteckhülse entsteht. In die Lötzor.e des Lötanschlußteils 1 wird zunächst das abisolierte Ende eines elektrischen Leiters gesteckt und anschließend der freibleibende Raum voll mit Lot ausgefüllt, damit die

->u Kontaktierung optimal ist. Hierbei ist es vorteilhaft, daß die Metallscheibe 5 über den Steg 6 mit der Steckhülsc leitend verbunden ist und zur Übertragung der elektrischen Energie beiträgt.

Der Lötanschlußteil 1 ist über eine Sicke 9 mit dem

-¹I Kontaktbereich 2 verbunden. Die Sicke dient zur Aufnahme der erfindungsgemäßen Lötdichtung 3 und als Anschlag in einem Steckergehäuse. Der Kontakibereich 2 besteht aus den Führungsringen 10 und 11. die über die Stege 14 und 15 mit den beiden Federarmen 12

so 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 Freisparungen 13, die das

i"> Gewicht der erfindungsgemäßen Rundsteckhülse verringern und außerdem zu einer besonders weichen Federkennlinie der der Federarme 12 beitragen. Die Endbereiche 16 der Federarme 12 sind nach innen abgeknickt und bilden dadurch Kontaktkanten 14, die

to auf der Oberfläche des Steckerteiles (nicht dargestellt) aufliegen und zusammen mit dem Bodenbereich 18 die kontaktgebenden Auflager für das Steckerteil (nicht dargestellt) bilden. Durch diese Anordnung 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 Kontaktbereich 2 dringt, obwohl der herstellungsbedingte Schlitz 19 der Rundsteckhülse 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.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Lötdichtung für aus Blechstanzteilen hergestellte elektrische Verbinder, bestehend aus einem Lötanschlußteil und einem Kontaktbereich, wobei die Lötdichtung zwischen dem Lötanschlußteil und dem Kontaktbereich angeordnet ist und eine Metallscheibe in Kombination mit einer Dichtung aufweist dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung aus einem Dichtungswerkstoff besteht, der fluxmittel- und/oder lotabweisend ist

2. Lötdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Dichtung aus einem Dichtungswerkstoff auf Kork-Kunststoff-Basis besteht.

3. Lötdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung aus einem Dichtungswerkstoff auf Asbest-Kautschuk-Basis besteht.

4. Lötdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung aus einem Dichtungswerkstoff auf Asbest-Kork-Kautschuk-Basis besteht

5. Lötdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Dichtung aus einem Dichtungswerkstoff auf Zellulosefaser-Basis mit abgestimmter Kunststoffbindung besteht.

6. Lötdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung aus einem Dichtungswerkstoff auf Zellulosefaser-Basis mit einer Füllung aus dicht- und weichmachenden Chemikalien besteht.

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