DE3237356A1

DE3237356A1 - Verfahren zur mechanisch festen halterung eines elektrischen stromanschlussdrahtes in einem sackloch eines keramikkoerpers eines elektrischen bauelements und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens

Info

Publication number: DE3237356A1
Application number: DE19823237356
Authority: DE
Inventors: Manfred Dipl.-Phys. 8411 Etterzhausen Espenhain; Heinz Dipl.-Ing. 8411 Lappersdorf Linse; Josef 8400 Regensburg Schindler
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1982-10-08
Filing date: 1982-10-08
Publication date: 1984-04-12

Description

Verfahren zur mechanisch festen Halterung eines
elektrischen Stromanschlußdrahtes in einem Sackloch eines Keramikkörpers eines elektrischen Bauelements und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur mechanisch festen Halterung eines elektrischen Stromanschlußdrahtes in einem Sackloch eines Keramikkörpers eines elektrischen Bauelements, insbesondere induktiven, kapazitiven und ohm'schen Bauelements, und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
Bei Fertigung axial bedrahteter induktiver Bauelemente, wie z.B. HF-Drosseln, werden zunächst die elektrischen Stromanschlußdrähte in die stirnseitigen Sacklöcher zylindrischer Ferritkerne eingesetzt und anschließend die Ferritkerne mit lackiertem Kupferdraht bewickelt, dessen Enden mit den elektrischen Stromanschlußdrähten kontaktiert werden.
Zur Schaffung einer mechanisch festen Halterung der Stromanschlußdrähte in den Sacklöchern ist es bereits bekannt, die Anschlußdrähte in die Sacklöcher einzukleben. Dabei werden die Sacklöcher der Ferritkerne mit flüssigem Kleber gefüllt, die Stromanschlußdrähte mit ihren einen Enden von Hand in die Sacklöcher eingeführt und der Kleber in Luft bei Raumtemperatur oder in einem Ofen bei erhöhter Temperatur ausgehärtet. Zur Verbesserung der Drahtabzugsfestigkeit kann zusätzlich die Drahtoberfläche in oder am Sackloch durch angestauchte Bunde, Prägungen, Widerhaken usw. vergrößert werden.
Dieses Verfahren ist insbesondere auch aufgrund der manuellen Arbeitsschritte mit hohen Fertigungskosten verbunden. Soweit die Verankerung und das Einkleben der elektrischen Stromanschlußdrähte mechanisch erfolgt, wie dies z.B. beim Verfahren nach dem DE-BP 3 038 630 der Fall ist, sind um so höhere Kosten für die Bedrahtungsautomaten erforderlich, je kürzer deren Taktzeit ist.
Zudem dringt bei beiden Verfahren der Kleber in die Poren der porösen Ferritkerne ein und verschlechtert dadurch die Güte der Bauelemente, z.B. der fertigen Drosseln.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs erwähnten Art sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens anzugeben, welche die Nachteile der vorstehend erläuterten bekannten Verfahren und Vorrichtungen vermeiden.
Zur Lösung dieser Aufgabe sieht das Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vor, daß jedes Sackloch mit schmelzfähigem, aushärtbarem Kleberpulver, insbesondere Epoxidharz, gefüllt und in das so gefüllte Sackloch ein spätestens nach dem Eintauchen mindestens auf die Schmelztemperatur des Kleberpulvers aufgeheizter elektrischer Stromanschlußdraht eingetaucht und das Kleberpulver ausgehärtet wird. Als elektrische Stromanschlußdrähte können dabei -wie bereits vorstehend als bekannt angegeben wurde-Drähte mit im Sacklochbereich vergrößerter Drahtoberfläche und damit erhöhter Klebefläche verwendet werden.
Die zum Schmelzen des Kleberpulvers erforderliche Wärmezufuhr zum Pulver erfolgt unter Ausnutzung der Wärmekapazität der Stromanschlußdrähte; d.h. diese Drähte werden vor dem Aufsetzen der Stromanschlußdrähte auf das Kleberpulver, z.B. durch induktive Beheizung oder durch eine elektrisch beheizte Schablone, auf eine Temperatur aufgeheizt, die höher ist als die Schmelztemperatur des Kleberpulvers. Sollte die Wärmekapazität der Stromanschlußdrähte nicht ausreichen, um das Kleberpulver zu schmelzen, dann kann den Stromanschlußdrähten zusätzlich nach ihrem Eintauchen in das Kleberpulver noch Energie, z.B durch unmittelbare Wärmezufuhr zum Draht, zugeführt werden. Vorteilhafterweise wird dabei jedem Stromanschlußdraht nur so viel Wärme zugeführt, daß das Schmelzen des Kleberpulvers gewährleistet ist und damit der Draht in das Sackloch einsinken und der Kleber aushärten kann.
Da bei dieser begrenzten Wärmezufuhr der Ferritkern etwa auf Raumtemperatur verharrt, wird das ansonsten störende Kriechen des Klebers in die Kernporen des Ferritkerns durch die mit abnehmender Temperatur zunehmende Kleberviskosität gebremst. Im Vergleich zu den erwähnten bekannten Verfahren bewirkt dieses Verfahren eine geringere Abnahme des ohm'schen Druchgangswiderstandes durch den Ferritkern und damit eine verringerte Verschlechterung der Drosselgüte durch das Kleben.
Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung besitzt in ihrer einfachsten Ausführungsform eine zur Aufnahme einer Vielzahl von elektrischen Stromanschlußdrähten und Keramikkörpern geeignete erste bzw.
zweite Schablone, die deckungsgleich zueinander ausrichtbar sind, derart, daß die in Bohrungen der ersten Schablone geführten elektrischen Stromanschlußdrähte koaxial zu den Sacklöchern der Keramikkörper sind, die in Ausnehmungen der zweiten Schablone angeordnet sind.
Eine geeignete Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens sowie mögliche Abwandlungen dieser Vorrichtung und des Verfahrens werden nachstehend anhand der Figur erläutert, die ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung nach der Erfindung in schematischer, geschnittener und teilweise gebrochener Ansicht zeigt.
Die Vorrichtung gemäß Figur besitzt eine Schablone 2 mit zur Aufnahme von Keramikkörpern 6, z.B. Ferritkerne, geeigneten Ausnehmungen 7, die mit vorgegebenem Rastermaß über die Schablone 2 verteilt sind. Die für die Einführung in die Sacklöcher 5 der Keramikkörper 6 vorgesehenen elektrischen Stromanschlußdrähte 3 sind in Bohrungen 4 einer Schablone 1 geführt, die gleichfalls im Rastermaß der Schablone 2 über die Schablone 1 verteilt sind, derart, daß bei deckungsgleicher Ausrichtung der Schablonen 1 und 2 zueinander die Stromanschlußdrähte 3 koaxial zu den Sacklöchern 5 angeordnet sind.
Die Querschnitte der Ausnehmungen 7 sind so gewählt, daß bei eingesetztem Keramikkörper 6 die verbleibende Spaltbreite 11 kleiner ist als die Korngröße des Kleberpulvers 8. Die dargestellte Vorrichtung besitzt zusätzlich eine dritte Schablone 12 mit im Rastermaß der Bohrungen 4 und Ausnehmungen 7 der Schablonen 1 und 2 angeordneten Durchbrechungen 13, deren Querschnitt gleich dem Querschnitt der Sacklöcher 5 der Keramikkörper 6 ist.
Beim Betrieb der vereinfachten Vorrichtung, d.h. einer Vorrichtung ohne die Schablone 12, werden zunächst die Keramikkörper 6 mittels eines in der Zeichnung nicht dargestellten Rüttlers in die Ausnehmungen 7 der Schablone 2 eingerüttelt, derart, daß die einen Sacklöcher 5 der Keramikkörper 6 in Richtung zu den Öffnungen der Ausnehmungen 7 und die hierzu entgegengesetzten Sacklöcher in Richtung ~zu Bohrungen 10 in der Schablone 2 gekehrt sind. Auf die mit Ausnehmungen 7 versehene Fläche der Schablone 2 wird anschließend Kleberpulver 8 aufgeschüttet, in die Sacklöcher 5 der Keramikkörper befördert und in den Sacklöchern verdichtet, wonach das restliche Kleberpulver entfernt wird. Im folgenden Arbeitsgang wird die Schablone 1 deckungsgleich zur Schablone 2 ausgerichtet, derart, daß die Bohrungen 4 der Schablone 1 koaxial zu den jeweiligen Sacklöchern 5 der Schablone 2 ausgerichtet sind. Schließlich werden die in die Bohrungen 4 der Schablone 1 z.B. eingerüttelten, mindestens auf die Schmelztemperatur des Kleberpulvers 8 aufgeheizten Stromanschlußdrähte 3 in die mit Kleberpulver 8 gefüllten Sacklöcher 5 eingetaucht und der Kleber ausgehärtet.
Bei Einsatz der Schablone 12 wird diese Schablone zunächst auf die mit Keramikkörpern 6 gefüllte Schablone 2 aufgelegt, derart, daß ihre Durchbrechungen 13 deckungsgleich zu den Sacklöchern 5 der Keramikkörper 6 sind. Anschließend wird das Kleberpulver 8 auf diese Schablone 12 aufgeschüttet, in die Sacklöcher 5 befördert, verdichtet und diese Schablone entfernt. Wie bereits anhand der vereinfachten Vorrichtung erläutert wurde, wird nunmehr wiederum die mit Stromanschlußdrähten 3 gefüllte Schablone 1 deckungsgleich zur Schablone 2 ausgerichtet, derart, daß die Bohrungen 4 der Schablone 1 koaxial zu den jeweiligen Sacklöchern 5 der Schablone 2 ausgerichtet sind. Anschließend werden die mindestens auf die Schmelztemperatur des Kleberpulvers aufgeheizten elektrischen Stromanschlußdrähte 3 in die Kleberpulver 8 der Sacklöcher eingetaucht. Die Schablone 12 ist möglichst dünn; sie besitzt jedoch die zu ihrer Handhabung erforderliche ausreichende Stabilität. Die Durchbrechungen 13 der Schablone 12 haben -wie bereits erwähnt- einen Querschnitt, der vorteilhafterweise dem Querschnitt der Sacklöcher 5 angepaßt ist. Die Querschnitte der Durchbrechungen 13 sind jedenfalls so gewählt, daß beim Einschieben oder Ein- rütteln des Kleberpulvers in die Sacklöcher kein Pulver auf die Stirnflächen der Keramikkörper, z.B. Ferritkörper, gelangt.
8 Patentansprüche 1 Figur Leerseite

Claims

Patentansprüche Verfahren zur mechanisch festen Halterung eines elektrischen Stromanschlußdrahtes in einem Sackloch eines Keramikkörpers eines elektrischen Bauelements, insbesondere induktiven, kapazitiven und ohm'schen.Bauelements, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Sackloch (5) mit schmelzfähigem, aushärtbarem Kleberpulver (8) gefüllt und in das so gefüllte Sackloch ein spätestens nach dem Eintauchen mindestens auf die Schmelztemperatur des Kleberpulvers aufgeheizter elektrischer Stromanschlußdraht (3) eingetaucht und das Kleberpulver ausgehärtet wird.
2. Verfahren nach Anbruch 1, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h die Verwendung eines niedrigschmelzenden Epoxidharzes als Kleberpulver (8).
3. Verfahren nach Anspruch 1, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h die Verwendung eines elektrischen Stromanschlußdrahtes (3) mit im Sacklochbereich vergrößerter Drahtoberfläche.
4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h eine zur Aufnahme einer Vielzahl von elektrischen Stromanschlußdrähten (3) und Keramikkörpern (6) geeignete erste bzw. zweite Schablone (i bzw. 2), die deckungsgleich zueinander ausrichtbar sind, derart, daß die in Bohrungen (4) der ersten Schablone (1) geführten elektrischen Stromanschlußdrähte (3) koaxial zu den Sacklöchern (5) sind, die in Ausnehmungen (7) der zweiten Schablone (2) angeordnet sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Querschnitte der Ausnehmungen (7) so gewählt sind, daß bei eingesetztem Keramikkörper (6) die verbleibende Spaltbreite (11) kleiner ist als die Korngröße des Kleberpulvers (8).
6. Vorrichtung nach Anspruch 4, g e k e n n z e i c h -n e t d u r c h eine dritte Schablone (12) mit im Rastermaß der Ausnehmungen (7) der zweiten Schablone (2) angeordneten Durchbrechungen (13), deren Querschnitt gleich dem Querschnitt der Sacklöcher (5) der Keramikkörper (6) ist.
7. Verfahren nach Anspruch 1, durchgeführt mit einer Vorrichtung nach Anspruch 4 und 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Keramikkörper (6) mittels Rüttler in die Ausnehmungen (7) der zweiten Schablone (2) eingerüttelt werden, derart, daß die Sacklöcher (5) der Keramikkörper (6) in Richtung zu den Öffnungen der Ausnehmungen gekehrt sind, daß auf die mit Ausnehmungen (7) versehene Fläche der zweiten Schablone (2) Kleberpulver (8) aufgeschüttet, in die Sacklöcher (5) der Keramikkörper befördert und in den Sacklöchern verdichtet wird, wonach das restliche Kleberpulver entfernt wird, daß die erste Schablone (i) zur zweiten Schablone (2) deckungsgleich ausgerichtet wird, derart, daß die Bohrungen (4) der ersten Schablone koaxial zu den jeweiligen Sacklöchern (5) der zweiten Schablone (2) ausgerichtet sind, und daß die in die Bohrungen (4) der ersten Schablone eingerüttelten, mindestens auf die Schmelztemperatur des Kleberpulvers (8) aufgeheizten elektrischen Stromanschlußdrähte (3) in die mit Kleberpulver (8) gefüllten Sacklöcher (5) eingetaucht werden.
8. Verfahren nach Anspruch 1 und 7, durchgeführt mit einer Vorrichtung nach Anspruch 4 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c hn e t , daß auf die zweite, mit Keramikkörpern (6) gefüllte Schablone (2) die dritte Schablone (12) aufgelegt wird, derart, daß ihre Durchbrechungen (13) deckungsgleich zu den Sacklöchern (5) der Keramikkörper (6) sind, daß Kleberpulver (8) auf die dritte Schablone aufgeschüttet, in die Sacklöcher (5) befördert, verdichtet und anschließend die dritte Schablone entfernt wird, daß die erste Schablone (1) zur zweiten Schablone (2) deckungsgleich ausgerichtet wi#rd, derart, daß die Bohrungen (14) der ersten Schablone koaxial zu den jeweiligen Sacklöchern (5) der Keramikkörper (6) ausgerichtet sind, und daß die in die Bohrungen (4) der ersten Schablone eingerüttelten, mindestens auf die Schmelztemperatur des Kleberpulvers (8) aufgeheizten elektrischen Stromanschlußdrähte (3) in~die mit Kleberpulver (8) gefüllten Sacklöcher (5) eingetaucht werden.