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Elektrisches Bauelement, das zentriert und justiert in
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einem Gehäuse untergebracht ist Die Erfindung betrifft ein elektrisches
Bauelement, das zentriert und justiert in einem Gehäuse in Form eines Bechers mit
rechteckigem Querschnitt untergebracht ist, Stromzuführungsdrähte aufweist, die
aus der Öffnung des Bechers in gleicher Richtung herausragen (radiale Bedrahtung),
und in dem Becher mit ausgehärtetem Vergußmaterial festgelegt ist.
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Derartige elektrische Bauelemente sind in dem Buch nSiemens Bauelemente,
technische Erläuterungen und Kenndaten für Studierende", 2. Auflage, April 1977,
auf den Seiten -439-462, insbesondere auf Seite 454 beschrieben und auf den Seiten
455, 461 und 462 abgebildet.
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In der DE-PS 1 299 073 ist ein Verfahren zum Einbau eines elektrischen
Kondensators mit stirnseitigen Kontaktflächen oder eines ähnlichen mit Kontaktflächen
versehenen elektrischen Bauelementes in ein becherartiges Gehäuse beschrieben. Bei
diesem Verfahren werden die Stromzuführungsdrähte durch im Boden des becherartigen
Gehäuses befindliche Löcher durchgeführt, bis sie aus der Öffnung des Gehäuses herausragen,
wonach die mechanische und elektrische Verbindung der Stromzuführungs drähte mit
den am Bauelement befindlichen Metallschichten beispielsweise durch Löten erfolgt.
Nach dem das so kontaktierte Bauelement wieder im Becher untergebracht ist, wird
dieser einer Vergießeinrichtung zugeführt, in der der freie Raum zwischen dem Bauelement
und den Gehäusewandungen des Bechers vergossen wird.
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Elektrische Bauelemente im Sinne der Erfindung -sind in erster Linie
elektrische Kondensatoren in Form von Rundwickeln oder von Flachwickeln oder Schichtkondensatoren,
das sind solche, bei denen die dielektrisch wirksamen Schichten mit alternierend
nach gegenüberliegenden Seiten endenden Netallschichten übereinander gestapelt sind,
wobei alle diese Kondensatoren an gegenüberliegenden Stirnflächen mit Metallschichten
versehen sind, hergestellt beispielsweise durch Metallspritzverfahren, an denen
die Stromzuführungsdrähte angelötet oder durch Punktschweißen befestigt sind. -Diese
Stromzuführungsdrähte stehen in radialer Richtung von den Bauelementen ab (radiale
Bedrahtung), so daß diese Bauelemente in einem Gehäuse in Form eines rechteckigen
Bechers untergebracht werden können. Andere Bauelemente sind beispielsweise Keramikkondensatoren,
elektrische Widerstände, Spulen und auch Halbleiterbauelemente.
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Beim Einbau solcher Bauelemente in den aus Isolierstoff bestehenden
Becher müssen die Anschlußelemente radial in einem bestimmten Abstand voneinander
(festgelegtes Rastermaß) herausgeführt sein. Durch die unterschiedlichen Abmessungen
und die bestimmenden Fertigungstoleranzen der Bauelemente ist die Forderung nach
einem festgelegten Rastermaß der Stromzuführungsdrähte nur mit sehr großem Aufwand
zu erfüllen, wie dies beispielsweise bei der angegebenen DE-PS 1 299 073 beschrieben
ist.
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Zum Feuchteschutz und zur Festlegung des Bauelementes im Becher wird
dieser mit Vergußmasse, beispielsweise mit im großen Umfang auf dem Markt befindlichen
Epoxidharzen vergossen und diese Vergußmasse dann ausgehärtet.
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Dabei werden diese mit Stromzuführungsdrähten versehenen Bauelemente,
insbesondere elektrische Schichtkondensatoren, in einen vorgeformten Kunststoffbecher
eingeführt, der bereits mit noch flüssiger Vergußmasse vor-
gefüllt
ist und nach dem Einstecken des Bauelementes mit dieser Vergußmasse vollgefüllt
wird. Da die Vergußmasse während des Aushärtevorgangs eine dünnflüssige Phase durchläuft,
besteht die Gefahr, daß das elektrische Bauelement, wenn es nicht im Gehäuse fixiert
ist, seine Lage im Becher-ändert. Es ist bekannt, für diese Zentrierung und Justierung
des Bauelementes im Becher an der Innenwandung des Bechers Führungsrippen vorzusehen.
Solche Führungsrippen setzen aber voraus, daß die Fertigungstoleranzen des elektrischen
Bauelementes nur sehr gering sind.
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Unter bestimmten Bedingungen wurde das Einklemmen der elektrischen
Bauelemente durch eine besondere Formgebung der schmalen Seitenwände des Bechers
verwirklicht, so z. B. durch einen im Becher am oberen Ende der schmalen Seitenwände
rechtwinklig angespritzten Führungslappen mit einem zentrierend wirkenden Profil
oder durch längs der Innenwände der schmalen Seitenflächen angespritzte federnde
Lippen. Diese bereits bekannten Fixierhilfen haben aber den Nachteil, daß sie sich
spritztechnisch nur schwer realisieren lassen, beispielsweise wegen der auftretenden
Entformung, und darüber hinaus nur kleine Toleranzen zwischen Bauelementlänge und
Becherinnenlänge federnd ausgleichen können.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elektrisches
Bauelement anzugeben, bei dessen Herstellung die Toleranzen der Abmessungen des
elektrischen Bauelementes größer sein können, das bis zur Aushärtung des Vergußmaterials
zentriert und justiert seine Lage im Becher.beibehält und bei dem sowohl der Spritzvorgang
des Bechers als auch der Einbau des elektrischen Bauelementes in den Becher auf
einfache Weise vorgenommen werden kann.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist das elektrische Bauelement eingangs
angegebener Art erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die Stromzuführungsdrähte
an das Bauelement derart befestigt sind, daß sie je ein überstehendes Drahtstück
bilden, diese Drahtstücke in Richtung der Öffnung des Bechers zurückgebogen sind
und einen klemmenden Halt des Bauelementes im Becher bewirken.
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Durch die Erfindung ist gewährleistet, daß die überstehenden Drahtstücke
bei der vollautomatischen Herstellung (Kontaktierung) der Bauelemente ohne weiteres
entstehen können, daß das Zurückbiegen der überstehenden Drahtstücke als einfacher
Arbeitstakt in den Gang der automatischen Herstellung eingefügt werden kann und
daß durch einen spitzen Winkel zwischen überstehendem, zurückgebogenem Drahtstück
und Stromzuführungsdraht eine federnde Wirkung entsteht, die den klemmenden Halt
des Bauelementes vom Einsetzen bis zum Aushärten der Vergußmasse gewährleistet.
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Vorzugsweise sind in den Seitenteilen des Bechers Vertiefungen eingebracht,
in denen die zurückgebogenen Drahtstücke der Stromzuführungsdrähte gelagert sind.
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Bei dieser Ausführungsform werden beim Einbau in den Becher die zurückgebogenen
Drahtstücke in die dafür vorgesehenen Vertiefungen (Führungsnut) in den Seitenwänden
des Bechers eingeführt. Dadurch ist gewährleistet, daß die Stromzuführungsdrähte
in Querrichtung zentrisch aus dem Becher herausgeführt sind. In Längsrichtung wird
eine Symetrierung der elektrischen Bauelemente im Becher dadurch erreicht, daß die
zurückgebogenen Drahtstücke nicht so weit gebogen werden, daß sie parallel zu den
Stromzuführungsdrähten stehen, sondern noch leicht nach außen gespreitzt sind und
erst beim Einführen in den Becher ihre entgültige Lage bekommen. Hierdurch wird
erreicht, daß Toleranzen der elektrischen Bauelemente in
der Längsachse
ausgeglichen werden. Ferner wird durch die federnde Wirkung der zurückgebogenen
Drahtstücke das Bauelement im Becher zentriert und justiert festgelegt.
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Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindungsind
die zurückgebogenen Drahtstücke der Stromzuführungsdrähte eine Verbreiterung bildend
verformt, die etwa gleich der lichten Breite des Bechers entspricht.
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Durch diese Verbreiterung wird einerseits die Federwirkung der zurückgebogenen
Drahtstücke verbessert und andererseits wird die Führung des elektrischen Bauelements
in Querrichtung im Becher gewährleistet.
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Ferner ist es vorteilhaft, wenn die Abbiegungen der Stromzuführungsdrähte
das Bauelement je um einen Betrag überragen, der den Abstand zwischen dem Bauelement
und dem Boden des Bechers bestimmt.
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Hierdurch ist gewährleistet, daß das Bauelement nicht unmittelbar
mit der Innenseite des Bechers in Berührung kommt und daß der gebildete freie Raum
vollständig mit Vergußmasse ausgefüllt werden kann.
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Die Erfindung wird nachfolgend und unter Bezugnahme auf die Zeichnungen
näher erläutert.
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Es zeigen Fig. 1 eine Seitenansicht im Schnitt eines elektrischen
Bauelementes, Fig. 2 bis 5 die einzelnen Stufen der Vorbereitung des elektrischen
Bauelementes für den Einbau in den Becher, Fig. 6 einen Becher in Draufsicht, Fig.
7 bis 10 die Vorbereitung des elektrischen Bauelementes einer anderen Ausführungsform
für den Einbau in den Becher,
Fig. 11 ein elektrisches Bauelement
eingebaut im Becher.
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In den Figuren sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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In Fig. 1 ist das elektrische Bauelement 1, das an seinen Stirnseiten
Metall schichten 22 und 23 aufweist, mit Stromzuführungsdrähten 3 und 4 versehen,
die an den Metallschichten 22 und 23 vorzugsweise durch Löten befestigt sind. Die
Stromzuführungsdrähte 3 und 4 ragen in gleicher Richtung aus der Öffnung 10 des
Bechers 2 heraus, in welchem das Bauelement 1 eingesetzt ist. Der zwischen dem Becher
2 und dem Bauelement samt den Stromzuführungsdrähten verbliebene Hohlraum ist mit
Vergußmasse 5 ausgefüllt, die ausgehärtet ist. Die Stromzuführungsdrähte 3 und 4
weisen zurückgebogene Drahtstükke 6 und 7 auf. Die Abbiegungen 18 und 19 der Stromzuführungsdrähte
3 und 4 überragen das Bauelement 1 je um einen Betrag, der den Abstand 20 zwischen
dem Bauelement 1 und dem Boden 21 des Bechers 2 bestimmt.
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In Fig. 1 ist das elektrische Bauelement im Schnitt gezeigt, der der
Linie I-I in Fig. 6 etwa entspricht. Die zurückgebogenen Drahtstücke 6 und 7 sind
in Vertiefungen 13 und 14 gelagert, die in den schmalen Seitenteilen 11 und 12 des
Bechers 2 eingebracht sind.
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Am Becher sind an sich bekannte Abstandhalter 24 angebracht, die dazu
bestimmt sind, das elektrische Bauelement beim Einbau in eine gedruckte Schaltungsplatte
in einem gewissen Abstand zu dieser Platte zu halten.
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In Fig. 2 ist gezeigt, daß das elektrische Bauelement 1 mit Stromzuführungsdrähten
3 und 4, die voneinander im Rasterabstand stehen, versehen ist, indem diese Stromzuführungsdrähte
3 und 4 an den Metallschichten 22 und
23 befestigt, insbesondere
angelötet sind. Die Drahtstücke 6 und 7 überragen das elektrische Bauelement 1.
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Fig. 3 zeigt das Bauelement nach Fig. 2 in Seitenansicht gemäß Pfeil
A der Fig. 2.
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In Fig. 4 ist gezeigt, daß die Drahtstücke 6 und 7 über die Abbiegungen
18 und 19 zurückgebogen sind, und zwar in die gleiche Richtung, in die auch die
Stromzuführungsdrähte 3 und 4 weisen. Die Drahtstücke 6 und 7 sind aber nicht vollständig,
d. h. bis zur paralellen Lage zurückgebogen, sondern bilden mit den Stromzuführungsdrähten
3 und 4 einen spitzen Winkel, wodurch nach dem Einbau im Becher 2 der Klemmsitz
bewirkt wird.
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Fig. 5 zeigt das Bauelement nach Fig. 4 in Seitenansicht gemäß Pfeil
B der Fig. 4.
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Fig. 6 zeigt einen Becher 2 in Draufsicht, d. h. im Blick in den Becher
hinein. In den schmalen Seitenteilen 11 und 12 des Bechers 2 sind in Richtung auf
den Boden 21 Vertiefungen 13 und 14 eingebracht, die als Führungsnuten für die zurückgebogenen
Draht stücke 6 und 7 dienen. Durch diese Führungsnuten wird das elektrische Bauelement
in Längs- und Breitrichtung des Bechers 2 festgelegt. Der Abstand zum Becherboden
21 wird durch die überstehenden Abbiegungen 18 und 19 gewährleistet.
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In den Fig. 7 und 8 ist gezeigt, daß die das Bauelement 1 überragenden
Drahtstücke 8 und 9 der Stromzuführungsdrähte 3 und 4 je eine Verbreiterung 15 und
16 bildend verformt, d. h. flachgepreßt sind. Fig. 8 zeigt dabei das Bauelement
1 in Richtung des Pfeiles C in Fig. 7.
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Fig. 9 zeigt das elektrische Bauelement 1 in Seitenansicht gemäß Pfeil
D in Fig. 7. Man erkennt, daß die Verbreiterung 16 in ihrer Querabmessung die Breite
des Bauelementes
1 überragt.
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In Fig. 10 ist gezeigt, daß die verformten Drahtstücke 8 und 9 entsprechend
den Drahtstücken 6 und 7 in Fig. 4 zurückgebogen sind. Durch die Verbreiterungen
wird der Federeffekt vergrößert.
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Fig. 11 zeigt das Bauelement 1 eingesetzt im Becher 2, der auch hier
mit Abstandhaltern 24 versehen ist. Die Querabmessung der Verbreiterung 16 des zurückgebogenen
Drahtstückes 8 entspricht etwa der lichten Breite 17 des Bechers 2. Auch hier ist
das Bauelement mit ausgehärtetem Vergußmaterial im Becher 2 festgelegt.
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4 Patenansprüche 11 Figuren
Bezugszeichenliste 1
Bauelement 2 Becher (Gehäuse) 3 Stromzuführungsdraht 4 Stromzuführungsdraht 5 ausgehärtetes
Vergußmaterial 6 überstehendes Drahtstück 7 überstehendes Drahtstück 8 überstehendes
verformtes Drahtstück 9 überstehendes verformtes Drahtstück 10 Öffnung des Bechers
2 11 Seitenteil des Bechers 2 12 Seitenteil des Bechers 2 13 Vertiefung im Seitenteil
11 14 Vertiefung im Seitenteil 12 15 Verbreiterung des Drahtstückes 8 16 Verbreiterung
des Drahtstückes 9 17 lichte Breite des Bechers 2 18 Abbiegung des Stromzufuhrungsdrahtes
3 19 Abbiegung des Stromzuführungsdrahtes 4 20 Abstand zwischen Bauelement (1) und
Boden 21 des Bechers 2 21 Boden des Bechers 2 22 Metallschicht am Bauelement 1 23
Metallschicht am Bauelement 1 24 Abstandhalter