DE2556610A1 - Kontakttraegeranordnung fuer ein hermetisch abdichtbares relais - Google Patents

Kontakttraegeranordnung fuer ein hermetisch abdichtbares relais

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    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
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    • H01H50/54Contact arrangements
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Description

  • Kontaktträgeranordnung für ein hermetisch abdichtbares Relais
  • Die Erfindung betrifft eine Kontaktträgeranordnung für ein hermetisch abdichtbares Relais mit in Isolierstoff eingebetteten Kontakt- und Spulenanschlüssen.
  • Beim Bestücken gedruckter Leiterplatten, beim Schwall- oder Schlepplöten sowie der Reinigung bestückter Leiterplatten in Ultraschallreinigungsbädern, wächst die Notwendigkeit, daß Leiterplatten-Relais hermetisch dicht sind. Wie aus der deutschen Patentschrift 2 245 803 bekannt ist, sind solche Relais beispielsweise in Metallgehäusen gebechert, wobei für Kontakt-und Spulenanschlüsse isolierende Glaseinschmelzungen vorgesehen sind. Derart abgedichtete Relais sind in ausreichendem Maße hermetisch dicht, jedoch relativ teuer, so daß ihr Einsatz nur in wenigen Fällen wirtschaftlich vertretbar ist.
  • Es wurde auch schon versucht, mit Gehäusen aus thermoplastischem Kunststoff versehene Relais durch Verschweißen der Gehäuseteile abzudichten. Dabei zeigt sich jedoch, daß vor allem eine saubere Abdichtung der Anschlüsse gegenüber der Grundplatte schwierig durchzuführen ist, weil die Sonotrode der Schweißvorrichtung nur von einer Seite an die Anschlüsse herangeführt werden kann und auf der anderen Seite der Grundplatte kein Widerlager existiert, das eine Verformung des erweichten Grundplattenmaterials begrenzt.
  • Um trotzdem einen dichten Verschluß zu erzielen, ist es erforderlich, die Kontaktanschlüsse zusätzlich mit Klebstoff oder Vergußmittel abzudichten. Hierbei darf allerdings nicht übersehen werden, daß bei Erwärmung der Anschlüsse durch den Lötvorgang Leckstellen entstehen können, durch die Löt- oder Reinigungsmitteldämpfe in das Relaisinnere eindringen.
  • Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Kontaktträgeranordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, die wirtschaftlich herstellbar und infolge sicherer, dichter Einbettung der Relaisanschlüsse den problemlosen Aufbau eines hermetisch abgeschlossenen Relais sicherstellt.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß Spulen- und Kontaktanschlüsse in wenigstens einem aus duroplastischem Isolierstoff bestehenden, mit thermoplastischem Material ummantelten Kontaktträger eingebettet sind, und daß die Kontaktträgeranordnung zusammen mit einer Gehäusekappe aus Isolierstoff, ein dicht verschließbares Gehäuse bildet.
  • Durch diese Maßnahmen erreicht man, daß die Qualität der Einbettung der Relaisanschlüsse im duroplastischem Material auch bei überdurchschnittlich starker thermischer Belastung durch den Lötvorgang unbeeinträchtigt bleibt, wobei die thermoplastische Ummantelung eine dichte Verbindung mit der Gehäusekappe begünstigt. Außerdem ist von Vorteil, daß durch die Temperaturbeständigkeit der Einbettung der Anschlüsse auch die Wärmeleitung gegenüber den zitierten Relais verbessert ist. Hierdurch werden relaisinterne Lötverbindungen der Anschlüsse, z.B. mit der Spulenwicklung, geschont und schädliche Ausdünstungen im Inneren des Relais beachtlich reduziert.
  • Die erfindungsgemäß aufgebaute Kontaktanordnung ist darüber hinaus einfach herstellbar. Beispielsweise lassen sich in einem Pressvorgang mehrere Kontaktträger gleichzeitig herstellen. Die eingebetteten Kontakt- und Spulenanschlüsse können dabei aus einer Platine ausgestanzt und zu beiden Seiten der Kontaktträger über Stege verbunden sein. Im Anschluß an den Pressvorgang werden die Verbindungsstege abgetrennt bzw. die Anschlüsse freigeschnitten. Die anschließende Ummantelung mit thermoplastischem Kunststoff erfolgt im Spritzgußverfahren.
  • Eine Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß zwei im wesentlichen quaderförmig ausgebildete Kontaktträger einander gegenüberliegen und daß die Ummantelung der Kontaktträger als Rahmen ausgebildet und an der Anschlußseite mit einem sich über die gesamte Grundfläche der Kontaktträgeranordnung erstreckenden Bodenteil abgeschlossen ist. Bei einer derartigen Kontaktträgeranordnung ist bevorzugt, zwischen dem Bodenteil und den ummantelten, einander gegenüberliegenden Kontaktträgern ein mit einem Spulenkern versehener Spulenkörper angeordnet.
  • Man erzielt hiermit einen besonders kompakten Relaisaufbau, da der durch Rahmen und Bodenteil gebildete Raum für die Relais spule genutzt ist. Trotz relativ großem Einbettungsbereich der Anschlüsse, der aus mechanischen Gründen wünschenswert ist, sind somit Relais geringer Bauhöhe realisierbar.
  • Zur Erhöhung der Haltbarkeit der Anschlußstifte kann zusätzlich vorgesehen sein, daß diese im Einbettungsbereich gekröpft oder im Querschnitt verändert sind, wodurch zugleich die Gasdichtheit der Einbettung verbessert wird.
  • Nach weiteren Ausgestaltungen der Erfindung ist vorgesehen, daß der Spulenkern mit zur Spulenlängsachse senkrecht abgewinkelten Polschuhen versehen ist, und daß die Polschuhe an der dem Bodenteil der Kontaktträgeranordnung abgewandten Seite aus dieser austreten und in dem Profil der Pol schuhe angepaßten Ausnehmungen des Rahmens geführt sind und daß im Spulenkörper in Richtung der Spulenlängsachse abgewinkelte beidseitig über die Stirnseiten des Spulenkörpers hinausragende Anschlußteile eingebettet sind, und daß diese Anschluß teile bei in den Rahmen eingesetztem Spulenkörper mit im Rahmen eingebetteten weiteren Anschlußteilen verbindbar sind.
  • Diese Maßnahmen vereinfacheE die Montage des Relais und gewährleisten außerdem eine sichere Kontaktierung der Spulenanschlüsse mit den in der Kontaktträgeranordnung eingebetteten Anschlußteilen.
  • Ferner bestehen Weiterbildungen der Erfindung darin, daß die rahmenartig ausgebildete Ummantelung an der, dem Bodenteil abgewandten Seite eine Anlage fläche für die Gehäusekappe aufweist, und daß die Gehäusekappe aus thermoplastischem Material besteht und mit dem Rahmenteil verschweißt oder verklebt ist. Durch diese Formgebung der Ummantelung ist ein dichter Verschluß des Relais auf einfache Weise sichergestellt. Gehäusekappe und Ummantelung der Kontaktträgeranordnung werden beispielsweise durch Einwirkung von Ultraschall, Hochfrequenz oder Laser verschweißt.
  • Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
  • Im einzelnen zeigt: Fig. 1 einen Kontaktträger aus duroplastischem Isolierstoff, in dem aus einer Platine ausgestanzte Kontakt- und Spulenanschlüsse eingebettet sind, Fig. 2 und Fig. 3 je einen Kontaktträger der in Fig. 1 dargestellten Art, jedoch mit freigeschnittenen Anschlüssen, Fig. 4 eine komplette Kontaktträgeranordnung, bei der die Ummantelung rahmenartig ausgebildet ist, und Fig. 5 eine weitere Darstellung der Kontaktträgeranordnung von Fig. 4 einschließlich der Kontakte, des Spulenkörpers mit dem Spulenkern sowie der Gehäusekappe.
  • Der in Fig. 1 gezeigte Kontaktträger 7' besteht aus duroplastischem Material und wird in einem Pressvorgang hergestellt. Die eingebetteten Kontakt- und Spulenanschlüsse 8, 10, 11 und 49, 60 sind für eine Mehrzahl von Kontaktträgern 7' aus einer einzigen Platine ausgestanzt, jedoch zu beiden Seiten der Kontaktträger 7' über Stege 80, 81 verbunden. Im Anschluß an den Pressvorgang werden die Verbindungsstege 80, 81 abgetrennt, die Anschlüsse freigeschnitten und somit selbständige Kontaktträger 7' gemäß Fig. 2 und Fig. 3 erhalten. Zwei Kontaktträger 7' werden mit thermoplastischem Material umspritzt, derart, daß eine rahmenartige Kontaktträgeranordnung (Fig. 4) entsteht, welche an der Seite an der dieAnschlüsse 8.49 austreten mit einem sich über die gesamte Grundfläche erstreckenden Bodenteil abgeschlossen ist. Die insoweit erhaltene Kontaktträgeranordnung zeichnet sich durch eine besonders temperaturfeste und zugleich gasdichte Einbettung der Spulenanschlüsse 49 und Kontaktanschlüsse 8 aus. Zur weiteren Erhöhung der Haltbarkeit sind beispielsweise die Anschlüsse 8, 1o sowie 49, 60 im Bereich der duroplastischen Einbettung mit Kröpfungen versehen, wodurch zugleich auch die Gasdichtheit gesteigert wird.
  • Fig. 5 verdeutlicht die Rolle der Kontaktträgeranordnung nach Fig.4 als tragendes Element eines hermetisch abdichtbaren Relais. Anschlußseitig ist die Kontaktträgeranordnung durch das an den einstückigen Rahmen angeformte, aus thermoplastischem Material bestehende Bodenteil abgedichtet; an seiner Oberseite wannenartig zur Aufnahme eines Spulenkörpers 1' geöffnet. Im Spulenkörper 1' ist ein Spulenkern angeordnet, dessen Polschuhe 3' rechtwinkelig zur Spuienlänqsachse abgewilkelt sind und nach oben herausragen. Die Polschuhe 3' weisen nach außen springende Absätze 59 auf, mit denen sie den Spulenkörper 1' in Längsrichtung überragen. Im zusammengebauten Zustand von Kontaktträgeranordnung und Spulenkörper 1' greifen die Absätze 59 in entsprechend gestaltete mittige Aussparungen 58 ein, die an der Innenseite der Stirnwände des Rahmens 57 vorgesehen sind.
  • Auf diese Weise wird der Spulenkörper 1' genau innerhalb des Rahmens 57 positioniert. An den Stirnwänden des Rahmens 57 sind ferner seitliche Anschlußteile 60 vorgesehen, die mit den nach unten aus dem Rahmen 57 herausragenden Spulenanschlüssen 49 verbunden sind. Beim Einbau des Spulenkörpers 1' in den Rahmen 57 legen sich die die Enden der Wicklung 48 bildenden Anschlüsse 61 auf die Anschlußteile 60 und werden mit diesen verlötet oder verschweißt. Ebenso werden die Kontaktfedern 12 und-Justierfedern 13 jeweils mit den zugehörigen Anschlüssen 11 verbunden.
  • Als letzter Arbeitsschritt bei der Montage des Relais wird die Gehäusekappe 23 mit der Thermoplast-Umspritzung des Rahmens 57 verschweißt. Hierzu ist am Rahmen 57 eine Anlagefläche 62 angeformt, auf der die Unterkante der Gehäusekappe 23 im fertig montierten Zustand des Relais zu liegen kommt. Damit ist das gesamte Relais mit einer hermetisch dichten Kunststoffummantelung versehen, in der auch die herausgeführten Anschlüsse 8, 49 sicher eingebettet sind.
  • 7 Ansprüche 5 Figuren L e e r s e i t e

Claims (7)

  1. Patentansprtche Kontaktträgeranordnung für ein hermetisch abdichtbares Relais mit in Isolierstoff eingebetteten Kontakt- und Spulenanschlüssen, dadurch gekennzeichnet, daß Spulen-und Kontaktanschlüsse in wenigstens einem aus duroplastischem Isolierstoff bestehenden, mit thermoplastischem Material ummantelten Kontaktträger eingebettet sind, und daß die Kontaktträgeranordnung zusammen mit einer Gehäusekappe aus Isolierstoff, ein dicht verschließbares Gehäuse bildet.
  2. 2. Kontaktträgeranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei im wesentlichen quaderförmig ausgebildete Kontaktträger einander gegenüberliegen, und daß die Ummantelung der Kontaktträger als Rahmen ausgebildet und an der Anschlußseite mit einem sich über die gesamte Grundfläche der Kontaktträgeranordnung erstreckenden Bodenteil abgeschlossen ist.
  3. 3. Kontaktträgeranordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Bodenteil der Kontaktträgeranordnung und den ummantelten, einander gegenüberliegenden Kontaktträgern ein mit einem Spulenkern versehener Spulenkörper angeordnet ist.
  4. 4. Kontaktträgeranordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Spulenkern mit zur Spulenlängsachse senkrecht abgewinkelten Polschuhen versehen ist und daß die Pol schuhe an der dem Bodenteil der Kontaktträgeranordnung abgewandten Seite aus dieser austreten und in dem Profil der Pol schuhe angepaßten Ausnehmungen des Rahmens geführt sind.
  5. 5. Kontaktträgeranordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Spulenkörper in Richtung der Spulenlängsachse abgewinkelte beidseitig über die Stirnseiten des Spulenkörpers hinausragende Anschlußteile eingebettet sind, und daß diese Anschlußteile bei in den Rahmen eingesetztem Spulenkörper mit im Rahmen eingebetteten weiteren Anschlußteilen verbindbar sind.
  6. 6. Kontaktträgeranordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die rahmenartig ausgebildete Ummantelung an der, dem Bodenteil abgewandten Seite eine Anlagefläche für die Gehäusekappe aufweist.
  7. 7. Kontaktträgeranordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäusekappe aus thermoplastischem Material besteht und mit dem Rahmenteil verschweißt oder verklebt ist.
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