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Verfahren zur Abdichtung eines elektrischen BauelemeAte"S#,
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insbesondere eines Relais, sowie nach diesem Verfahren abgedichtetes
Bauelement ingen dünn D-ie Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Abd#IicVt9n
tung eines elektrischen Bauelementes, insbesondere eltneWs Relais, wobei der Grundkörper
des Bauelementes durch FÄu% stecken einer Gehäusekappe allseitig mit Ausnahme der
von Anschlußstiften durchsetzten Unterseite umschlossen wird und wobei durch Einfüllen
einer Vergußmasse durch e#n#utz Öffnung der Gehäusekappe eine die gesamte Unterseite--b'i's
zum Rand der Gehäusekappe abdichtende Schicht gebiLdelt9 wird. Außerdem bezieht
sich die Erfindung auf ein mit-1 diesem Verfahren abgedichtetes Bauelement. - -Es
ist bei elektromechanischen Bauelementen, wie Relais; bekannt, ein aus einem Sockel
bzw. einer Grundplatte und einer Kappe gebildetes Gehäuse durch Einbringen von Vergußmasse
in die kleinen Durchbrüche des Sockels und in die Fugen zwischen Sockel und Gehäusekappe
abzudichten.
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Dabei ist es auch bekannt, diese Abdichtung vom Gehäuseinneren her
vorzunehmen, so daß das Bauelement mit der Anschlußseite nach unten liegen bleiben
kann und somit die Gefahr einer Verunreinigung von Kontakten mit der dünnflüssigen
Vergußmasse vermindert wird (z.B. DE-OS 29 42 258 und DE-OS 3 230 243). In diesen
Fällen ist jedoch immer zusätzlich zum eigentlichen Grundkörper, der ein Spulenkörper
sein kann, ein Sockel erforderlich, der nicht nur getrennt hergestellt werden muß,
sondern auch im allgemeinen die Bauhöhe des betreffenden Bauelementes vergrößert.
Ein solcher Sockel ist bisher nur dann entbehrlich,
wenn aufgrund
einer besonderen Konstruktion der Kontaktraum bereits gegenüber dem Eindringen von
Vergußmasse abgedichtet ist, so daß das Bauelement umgedreht und der gesamte Innenraum
der Gehäusekappe mit Vergußmasse ausgefüllt werden kann. Dies ist jedoch bei verschiedenen
Konstruktionen, insbesondere bei sehr kleinen Relais mit einfacher Konstruktion,
nicht möglich.
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Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, ein Verfahren zum Abdichten
eines elektrischen Bauelementes der eingangs genannten Art anzugeben, mit dem die
Anschlußseite des Bauelementes mit Vergußmasse abgedichtet werden kann, ohne daß
hierzu ein vorgefertigter, an die Gehäusekappe anschließender Sockel bzw. eine entsprechende
Grundplatte benötigt wird.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß zunächst eine
Folie auf die offene Unterseite der Gehäusekappe aufgelegt und mit deren Rand verbunden
wird und daß danach die Vergußmasse eingefüllt und ausgehärtet wird.
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Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird also die Unterseite des Bauelementes
im Bereich zwischen den Rändern der Gehäusekappe mit Vergußmasse ausgefüllt, wobei
durch eine einfache Folie das Abfließen der Vergußmasse bis zu deren Aushärten verhindert
wird. Auf diese Weise wird mit der Vergußmasse selbst eine Art Sockel gebildet,
welcher bereits bei seiner Herstellung mit der Gehäusekappe verbunden wird, wobei
eine sehr sichere Abdichtung erreicht wird, da die Vergußmasse nicht nur in herkömmlicher
Weise in die Kapillaren des Sockels eingeleitet wird, sondern den gesamten Raum
zwischen den Rändern der Gehäusekappe und um die Anschlußstifte herum ausfüllt.
Die Anschlußstifte und gqgebenenfalls auch weitere Teile des Bauelementes werden
dadurch in ihrer Lage zueinander und zur
Gehäusekappe fixiert und
stabilisiert. Somit ist nicht nur die eigene Fertigung eines Sockels oder einer
Grundplatte unnötig, sondern auch die Bauhöhe des Bauelementes kann bei gleicher
Dichtigkeit und Stabilität geringer gehalten werden, da die Vergußmasse allein weniger
Raum benötigt als die ansonsten erforderliche Verbindung von Sockel und zusätzlicher
Abdichtmasse. Die zum Einbringen der Vergußmasse erforderliche Folie aber kann sehr
dünn gehalten werden, beispielsweise in der Größenordnung von 0,1 bis 0,2 mm. Diese
Folie kann nach dem Aushärten der Vergußmasse wieder abgezogen werden, so daß sie
die Bauhöhe überhaupt nicht beeinflußt.
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Die Folie wird zweckmäßigerweise mit dem Rand der Schutzkappe verklebt,
wobei beispielsweise eine mit Klebstoff beschichtete Folie verwendet werden kann,
welche lediglich an die Schutzkappe angedrückt werden muß. Vorteilhaft ist insbesondere
die Verwendung eines Folienmaterials mit niedrigem Schmelzpunkt, welches durch Erwärmung
partiell verflüssigt und mit dem Rand der Schutzkappe verbunden werden kann. Der
Schmelzpunkt des Folienmaterials muß natürlich über der Verarbeitungstemperatur
der Vergußmasse liegen, welche im allgemeinen in der Größenordnung von 50 bis 600
C liegt.
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Vorteilhaft ist die Verwendung einer Zweischichtfolie, wobei die obere,
an die Schutzkappe anzuheftende Schicht aus niedrig schmelzendem Werkstoff, wie
Polyäthylen, besteht, während die zweite Schicht aus einem Material mit höherem
Schmelzpunkt, wie PVC oder Polyamid, besteht.
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Wenn das Bauelement eine sehr große Grundfläche aufweist, können zusätzliche
Maßnahmen vorgesehen werden, um ein Durchhängen der Folie unter dem Gewicht der
Vergußmasse zu verhindern. In diesem Fall kann man beispielsweise die Folie mit
dem gesamten Bauelement auf einer ebenen Unterlage aufliegen lassen. In einer anderen
Ausgestaltung der
Erfindung kann als Folie auch ein Vlies mit hoher
kapillarer Saugkraft verwendet werden, welches mit der eingefüllten Vergußmasse
durchtränkt wird. Ein derartiges Vlies kann allerdings nachträglich nicht mehr abgezogen
werden.
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Die Folie kann in einem zusammenhängenden Streifen zum Einsatz gebracht
werden, indem mehrere Bauelemente mit ihren Gehäusekappen an den Folienstreifen
geheftet und dann durch Einfüllen der Vergußmasse abgedichtet werden.
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Nach dem Aushärten der Vergußmasse kann der Folienstreifen an den
Bauelementen belassen und so als Transportmagazinierung für eine zusammenhängende
Zahl von Bauelementen verwendet werden. Beim Einsatz der Bauelemente können dann
die Folienstreifen auseinandergetrennt und/oder abgezogen werden.
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Um eine besonders günstige Durchführung des erfindungsgemäßen Abdichtverfahrens
zu ermöglichen, ist die Einfüllöffnung des Bauelementes zweckmäßigerweise in einem
Absatz der Gehäusekappe vorgesehen. Dabei ist es von Vorteil, wenn sich die Außenwand
und die Innenwand der Einfüllöffnung siphonartig überlappen, so daß die Einfüllöffnung
durch die eingefüllte Vergußmasse automatisch verschlossen wird. Mit der Höhe des
die Einfüllöffnung bildenden Absatzes über dem Boden wird im übrigen die maximale
Füllhöhe der Vergußmasse im Gehäuseinneren festgelegt.
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Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel anhand
der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt Fig. 1 ein erfindungsgemäß abzudichtendes
Bauelement, nämlich ein Relais, Fig. 2 einen Schnitt durch das Gehäuse des Relais
von Fig. 1,
Fig. 3 eine weitere Schnittansicht des Relais von Fig.1
Das in der Zeichnung dargestellte Relais besteht auschlußeinem Grundkörper 1, welcher
sowohl als Spulenkörper- als auch als Kontaktträger dient. Dieser Grundkörper trägta,in
seinem Mittelteil eine Wicklung 2, welche an beide?n# #Q'##n durch die Flansche
3 und 4 begrenzt ist. Innerhalb er Spulenwicklung ist in den Grundkörper ein flacher
K@@@@@5-eingebettet, welcher mit seinen Enden jeweils polflächen 5a bzw. 5b bildet.
Die Spulenflansche 3 und 4 tragengeaußerdem jeweils feststehende Kontaktelemente
6 bzw- 7, welche in den Grundkörper eingebettet sind und nach-upten herausstehende
Anschlußstachel 6a bzw. 7a bilden. Oi,* Kontaktelemente 6 und 7 sind mit Kontaktoberflächen
8 versehen. Außerdem trägt der Grundkörper an der Unter#eite noch zwei Spulenanschlußelemente
9 und 10, welch-#hrij##;ch unten in einer Reihe mit den Anschlußstacheln 6a und
7>*s der Kontaktelemente vorstehende Anschlußstachel 9a und 10a besitzen und
außerdem Wickelstützpunkte 9b und 10b 3 für die Wicklungsenden 2a und 2b bilden.
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Ein aus flachem Blech bestehender Anker 11 bildet mit seinem gekröpften
Enden 11a und 11b jeweils Arbeitsluftspalte mit den Polflächen 5a und 5b des Kerns.
An seiner von der Spule abgewandten Außenfläche trägt der Anker 11 eine kombinierte
Kontakt- und Rücks-tellfeder 12, welche mit ihrem Mittelteil auf dem Anker über
Schweißpunkte 13 oder auf sonstige Weise befestigt ist Die geschlitzten Kontaktfederenden
14 bilden einen Brückenkontakt zusammen mit den feststehenden Kontaktelementen 6
und 7. Die äußeren Federenden 15 dienen als Rückstellfedern, welche jeweils an Anlageflächen
16 des Grundkörpers abgestützt werden, wenn der Anker in Richtung des Pfeiles 17
in das Relais eingesetzt wird. Durch Aufsetzen einer Schutzkappe 18 wird der Anker
gegen Herausfallen gesichert, wobei er durch die Rückstellkraft der Rückstellfedern
15 gegen die Schutzkappe angedrückt wird.
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Die Schutzkappe 18 wird zur Bildung eines geschlossenen Gehäuses von
oben über den Grundkörper 1 gestülpt, nachdem zuvor in den Raum 19 noch eine Gettertablette
20 eingesetzt wurde. Zur Abdichtung des Gehäuses wird dann von der Unterseite eine
Zweischichtfolie 21 auf die Anschlußstacheln 6a, 7a, 9a und 10a aufgesteckt und
mit dem Rand, 18a der Schutzkappe verbunden. Zu diesem Zweck wird die beispielsweise
aus Polyäthlylen bestehende obere Schicht 21a durch Erwärmen teilweise verflüssigt,
so daß sie mit dem Rand der Schutzkappe verklebt. Die untere Schicht 21b, die beispielsweise
aus PVC oder Polyamid bestehen kann, besitzt einen höheren Schmelzpunkt als Polyäthylen.
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Anstelle der Schicht 21a kann auch unmittelbar eine Klebeschicht vorgesehen
werden. Danach wird über eine siphonartig gestaltete Öffnung 22 in einem Absatz
26 der Schutzkappe 18 eine flüssige Vergußmasse 23 eingefüllt und ausgehärtet. Danach
kann die Folie 21 wieder abgezogen werden, so daß sie die Bauhöhe des Relais nicht
vergrößert.
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Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch das Gehäuse des Relais von Fig. 1
im Bereich des Absatzes 26. Dabei ist gezeigt, daß die Folie 21 von unten auf den
Rand 18a der Gehäusekappe 18 aufgesetzt und durch Erwärmen mit der oberen Schicht
21a angeklebt ist. Durch die Öffnung 22 am Absatz 26 wird Gießharz 23 in das Gehäuse
eingefüllt, und zwar so viel, daß die Trennwand 27 in das Gießharz eintaucht.
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Damit wird die Öffnung 22 mit dem Gießharz verschlossen und abgedichtet.
Durch die Höhe des Absatzes 26 wird sichergestellt, daß die Füllmenge an Gießharz
im Relaisinneren kein höheres Niveau erreichen kann, so daß auch nicht versehentlich
die Kontakte oder sonstige Teile im Gehäuseinneren beeinträchtigt werden können.
Mit dem eingefüllten und ausgehärteten Gießharz kann jedoch die Spule mit den Anschlußelementen
im Gehäuse sicher fixiert werden.
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In Fig. 3 ist das Relais gemäß Fig. 1 in verschiedenen Fertigungsstufen
gezeigt. Zunächst wird der Kern 5 mit den Kontaktelementen 6 und 7 sowie mit den
Spulenanschlußstiften 9 und 10 aus einer gemeinsamen Platine 24 gestanzt, wobei
alle Teile über die Anschlußstifte 6a, 7a, die Wickelstützpunkte 9b, 10b und über
Haltestege 25 mit dem Platinenstreifen 24 verbunden bleiben. Alle diese Teile werden
dann mit Isolierstoff zur Bildung des Grundkörpers 1 umspritzt. Danach werden die
Anschlußstifte vom Streifen 24 freigeschnitten und die Haltestege 25 abgetrennt.
Die Spulenwicklung 2 wird auf den Grundkörper aufgebracht, wobei die Wicklungsenden
2a und 2b an die jeweiligen Wickelstützpunkte 9b und 10b angewickelt werden. Danach
können die Spulenanschlußstifte 9 bzw. 10 über die Unterseite der Wicklung gebogen
werden, so daß die Anschlußstacheln 9a und 10a parallel zu den Anschlußstacheln
6a und 7a der Kontaktelemente zur Unterseite des Relais herausstehen. Hierauf kann
der Anker 11 mit der Feder 12 eingesetzt und das Relais mit der Schutzkappe 18 abgedeckt
werden.
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Von der Unterseite wird dann die Folie 21 angebracht und auf die bereits
beschriebene Weise das Gießharz in das Gehäuseinnere eingefüllt. In Fig. 3 ist dabei
deutlich zu sehen, daß mit dem Gießharz nicht nur eine Abdichtung des Relais erreicht
wird, sondern daß beispielsweise die gebogenen Spulenanschlußstifte 9 und 10 im
Bereich unten halb der Wicklung erst durch das Gießharz in ihrer endgültigen Position
fixiert und stabilisiert werden. Nach herkömmlicher Technik wäre zu diesem Zweck
zumindest eine zusätzliche Grundplatte erforderlich gewesen, welche erst in einem
weiteren Arbeitsgang abgedichtet hätte werden müssen.
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8 Patentansprüche 3 Figuren
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