DE3300512A1

DE3300512A1 - Verfahren zur kontaktierung elektrisch leitender draehte

Info

Publication number: DE3300512A1
Application number: DE19833300512
Authority: DE
Inventors: Heinz 7140 Ludwigsburg Gneiß
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1983-01-08
Filing date: 1983-01-08
Publication date: 1984-07-12
Also published as: FR2541524B1; GB8400163D0; JPS59134580A; GB2134024A; FR2541524A1; US4593172A; GB2134024B

Description

R. 18299

1U.12.1982 Kh/Wl

ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO Stutttgart 1

Verfahren zur Kontaktierung elektrisch leitender Drähte Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist schon ein Verfahren zur Kontaktierung elektrisch leitender Drähte vorgeschlagen worden, bei dem die sich unter Bildung einer Schlaufe kreuzenden Drahtabschnitte eines Hitzdrahtes dadurch kontaktiert werden, daß durch eine Knallgasflamme die Drähte erhitzt und ein die Verbindung herstellendes Goldlot zum Schmelzen gebracht wird. Bei einem derartigen Verfahren besteht die Gefahr, daß an den relativ dünnen Drähten unerwünschte Überhitzungen auftreten. Außerdem ist das Zuführen von kleinen Goldlotmengen schwierig und läßt sich das Verfahren schwer automatisieren.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Kontaktierung elektrisch leitender Drähte mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß die Löttemperatur, über die elektrische Spannung einwandfrei eingestellt bzw. geregelt werden kann und

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sich die Erhitzung auf die Lötstelle konzentriert, wodurch Überhitzungen der Drähte vermieden werden. Ausserdem erübrigt das als Schicht auf dem Draht aufgebrachte Lotmaterial eine gesonderte Zuführung des Lotmaterials.

Durch die in dem Unteranspruch aufgeführte Maßnahme ist eine vorteilhafte Weiterbildung und Verbesserung des im Hauptanspruch angegebenen Verfahrens möglich.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 einen Trägerkörper mit einem daran aufgespannten Hitzdraht zur Messung einer strömenden Mediummasse, Figur 2 eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens beispielsweise zur Kontaktierung eines kreuzende Drahtabschnitte aufweisenden und an einem Trägerkörper entsprechend Figur 1 ausgespannten Hitzdrahtes.

Beschreibung des Ausführungsbeispieles

In Figur 1 ist ein ringförmiger Trägerkörper 1, der natürlich auch eine andere zweckmäßige Form haben kann, mit vier Haltedrähten 2, 3, h, 5 dargestellt. Die Haltedrähte sind aus elektrisch leitendem Material, beispielsweise 0,U mm dickem Platindraht oder einem Platinmanteldraht mit einem Kern aus einer Eisen-Uickel-Legierung und einem Platinmantel gefertigt und zur Wärmeisolation und elektrischen Isolation über Glaseinschmelzungen T im Trägerkörper 1 befestigt. Die Haltedrähte 2, 3, U, 5 weisen einen in radialer Richtung ins Innere des

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Trägerkörpers 1 gerichteten Radiala"bschnitt 8 auf, an dem die Befestigung durch die Glaseinschmelzung 7 erfolgt. Die Haltedrähte 2 und 5 weisen überdies sich an die Radialabschnitte 8 anschließende und die Glaseinschmelzung T durchgreifende Anschlußabschnitte 9 auf, die zu einem nicht dargestellten bekannten elektronischen Steuergerät führen. Im Innern des Trägerkörpers 1 schließen sich an die Radialabschnitte 8 jedes Haltedrahtes 2, 3, h, 5 Winkelabschnitte 10 an, die gegenüber den Radialabschnitten 8 um ca. 90 abgewinkelt sind und etwa parallel zur Strömungsrichtung 11 einer den Trägerkörper 1 durchströmenden Mediummasse verlaufen. Die Winkelabschnitte 10 der Haltedrähte 2, 3i ^j 5 können dabei über eine Stirnfläche 12 des Trägerkörpers 1 herausragen. An diesen über die Stirnfläche 12 herausragenden Winkelabschnitten 10 der Haltedrähte 2, 3, U, 5 ist ein sogenannter Hitzdraht 1U derart ausgespannt, daß er vom Haltedraht 2 zum Haltedraht 3 und von dort über den Haltedraht h zum Haltedraht 5 verläuft, wobei der Hitzdraht 1U mit den Winkelabschnitten 10 der Haltedrähte 2 und 5 verlötet ist, während er über die Winkkelabschnitte 10 der Hältedrähte 3 und k nur lose jeweils in Form einer Schlaufe 15 geführt ist. Die sich kreuzenden Drahtabschnitte der Schlaufe 15 sind jeweils in einem Kreuzungspunkt 16" elektrisch leitend miteinander verbunden. Dadurch wird die Schlaufe 15 stromlos und nicht durch Strom erwärmt. Der Hitzdraht 11+ kann ebenfalls aus Platindraht gefertigt sein und hat etwa eine Dicke von 0,07 mm. Die Verwendung eines temperaturabhängigen Widerstandes in Form eines Hitzdrahtes zur Messung der Masse eines strömenden Mediums ist bereits bekannt, beispielsweise zur Ermittlung der von einer Brennkraftmaschine angesaugten.Luftmasse, wozu der Trägerkörper 1 mit dem ausgespannten

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Hitzdraht Ik im Luftansaugrohr der Brennkraftmaschine angeordnet wird. Über die Anschlußabschnitte 9 wird dabei der Hitzdraht 1k durch ein nicht dargestelltes elektronisches Steuergerät mit Strom versorgt und derart die Stromzufuhr geregelt, daß sich der Hitzdraht Ik auf eine vorgegebene Temperatur erwärmt, die über der mittleren Lufttemperatur der angesaugten Luftmasse liegt. Nimmt nun die Strömungsgeschwindigkeit, d.h. die pro Zeiteinheit angesaugte Luftmasse zu, so kühlt sich der Hitzdraht 1k stärker ab. Diese Abkühlung wird dem •elektronischen Steuergerät zurückgemeldet, das daraufhin einen höheren Strom zum Hitzdraht 1U einregelt, bis der festgelegte Temperaturwert am Hitzdraht 1k sich wieder eingestellt hat. Diese Stellgröße des elektronischen Steuergerätes stellt gleichzeitig ein Maß für die angesaugte Luftmasse dar, das als Meßgröße einem Zumeßkreis der Brennkraftmaschine zur Anpassung der erforderlichen Kraftstoffmasse an die pro Zeiteinheit angesaugte Luftmasse zugeführt werden kann.

Die Figur 2 zeigt schematisch eine Vorrichtung, mit der erfindungsgemäß die Kontaktierung der die Schlaufe 15 bildenden und sich kreuzenden Drahtabschnitt 1.9, 20 des Hitzdrahtes "\k im Kreuzungspunkt 16 erfolgen kann, wobei sich der eine Drahtabschnitt 19 auf der einen und der andere Drahtabschnitt 20 auf der anderen Seite des Haltedrahtes 3, k vom Haltedraht 3, k zum Kreuzungspunkt 16 erstreckt. Hierfür ist ein Lötwerkzeug 18 vorgesehen, das einen elektrisch leitenden ersten Pol 22 hat, der über eine elektrische Anschlußleitung 23 mit einer Stromquelle 2k in Verbindung steht. In der Stromquelle 2k ist ein Zeitglied, beispielsweise ein RC-Glied enthalten. Andererseits führt von der Stromquelle 2k über einen Schalter 25 eine elektrische Anschlußleitung 26 zu einem zweiten Pol 27.

1.

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Die Pole 22, 27 sind gegeneinander einerseits in einer isolierenden Halterung 28 gelagert und andererseits durch eine Elektrode 29, "beispielsweise aus 0,5 nun dickem Platindraht, miteinander -verbunden.

Der Hitzdraht ist partiell in einem Lotabschnitt 30 mit einer schraffiert dargestellten Lotmaterialschicht 31, bei Drähten aus Platin dient vorzugsweise Reingold als Lotmaterial, versehen. Die Lotmaterialschicht 31 kann als ca. 0,003 bis 0,005 mm dicke Schicht galvanisch auf den Hitzdraht in bestimmten Abständen aufgebracht sein, so daß sie jweils nur an einem Drahtabschnitt 19, 20 im Kreuzungspunkt 16 auftritt.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird nun in einem ersten Arbeitsgang der zu kontaktierende Hitzdraht 1U eine Schlaufe 15 bildend so um den jeweiligen Haltedraht 3, h geführt, daß der mit der Lotmaterialschicht 31 versehene Lotabschnitt 30 des Hitzdrahtes 1h in dem Bereich des Kreuzungspunktes 16 der die Schlaufe 15 bildenden Drahtabschnitte 19, 20 und zwar nur an einem der Drahtabschnitte 19» 20, bei der Darstellung nach der Figur 2 ist es der Drahtabschnitt 20, zu liegen kommt. In einem zweiten Arbeitsgang wird nun die Elektrode 29 des Lötwerkzeuges 18 in Pfeilrichtung 32 so bewegt, daß sie mit dem nicht mit der Lotmaterialschicht 31 versehenen kreuzenden Drahtabschnitt 19 am Kreuzungspunkt 16 zur Anlage gebracht wird und diesen in Berührung mit dem Draht- ' abschnitt 20 bringt. In.einem dritten Arbeitsgang erwärmt sich durch Schließen des Stromkreises 23, 2h, 26 mittels des Schalters 25 nach dem Prinzip der Widerstandserwärmung die Elektrode 29 auf eine Temperatur, die ausreicht, um die Lotmaterialschicht 31 zu schmelzen, bei Reingold etwa 1 ObO C, so daß das Lotmaterial eine korrosiven Angrif-

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fen sowie Temperaturen von etwa 900 C standhaltende Verbindung im Kreuzungspunkt 16 zwischen den Drahtabschnitten 19, 20 des Hitzdrahtes 1U herstellt. Dadurch, daß die Lotmaterialschicht. 31 nur an dem einen Drahtabschnitt 19, 20 bis in den Bereich des Kreuzungspunktes 16 reicht, wird vermieden, daß Lotmaterial mit der Elektrode 29 in Berührung kommt und zu einer unerwünschten Lötung führt. Die genaue Einstellung der erforderlichen elektrischen Spannung an der Stromquelle 2\ und eine zeitliche Begrenzung des Erwärmungsvorganges durch ein Zeitglied gewährleisten eine Lotverbindung ohne die Gefahr von Überhitzung der zu verbindenden Drähte. Das erfindungsgemäße Verfahren hat außerdem den Vorteil, daß es eine Automatisierung erlaubt.

Claims

R. 18299 1U.12. 1982 Kh/Wl ROBERT BOSCH GMBH, TOOO Stutttgart 1 Ansprüche

1.]Verfahren zur Kontaktierung elektrisch leitender Drähte, insbesondere unter Bildung einer Schlaufe sich kreuzender Drahtabschnitte eines an einem Trägerkörper zur Messung einer strömenden Mediummasse an mit dem Trägerkörper verbundenen Haltedrähten aus gespannten Hitzdrahtes, mittels Erwärmung und einem Lotmaterial, dadurch gekennzeichnet, daß in einem ersten Arbeitsgang der zur kontaktierende Draht (1U) eine Schlaufe (15) bildend so um den jeweiligen Haltedraht (3, U-) geführt wird, daß ein mit einer Lotmaterialschicht (31) versehener Lotabschnitt (30) des Drahtes (1U) in dem Bereich des Kreuzungspunktes (16) der die Schlaufe (15) bildenden Drahtabschnitte (19, 20) und zwar nur an einem der Drahtabschnitte (20) zu liegen kommt, in einem zweiten Arbeitsgang eine an den Polen (22, 27) eines elektrischen Stromkreises (23, 2U, 26) liegende Elektrode (29) eines Lötwerkzeuges (18) mit dem nicht mit der Lotmaterialschicht (31) versehenen kreuzenden Drahtabschnitt (19) am Kreuzungspunkt (16) zur Anlage gebracht wird und in einem dritten Arbeitsgang der elektrische Stromkreis (23, 2U, 26) zur Widerstandserwärmung der Elektrode (29) geschlossen wird, bis die Schmelztemperatur des Lotmaterials (31) erreicht und eine sichere Lotverbindung der sich^:kreuzenden Drahtabschnitte (19j 20) im Kreuzungspunkt (16) gewährleistet ist.

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2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zu kontaktierende Draht (1¹O aus Platin und die im Lotabschnitt (30) jeweils aufgebrachte Lotmaterialschicht (31) aus Gold besteht.·