DE3408854A1

DE3408854A1 - Kleinstsicherung und herstellungsverfahren hierfuer

Info

Publication number: DE3408854A1
Application number: DE19843408854
Authority: DE
Inventors: Werner 5810 Witten Marx
Original assignee: Wickmann Werke GmbH
Current assignee: Wickmann Werke GmbH
Priority date: 1984-03-10
Filing date: 1984-03-10
Publication date: 1985-09-12
Also published as: DE3570011D1; JPS60258824A; EP0154801A2; EP0154801B1; ATE42866T1; US4628293A; EP0154801A3; JPH0542767B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Kleinstsicherung, bestehend aus einem Kunststoffsockel, einer Kunststoffkappe und zwei durch den Sockel hindurchtretenden Leitern, die innerhalb der Kappe durch einen an den Leitern angelöteten Schmelzleiter überbrückt sind, sowie ein Herstellungsverfahren für diese Kleinstsicherung.

Darüber hinaus eignet sich die Erfindung für alle Schmelzsicherungen, bei denen ein Schmelzleiter in Querlage an diesem zu befestigen ist, sowie für sonstige elektrische Bauelemente, an denen an einem Leiter quer zu diesem ein anderer Leiter sicher befestigt werden soll. Da die Erfindung bevorzugt für Kleinstsicherungen der vorstehenden Art verwendet werden soll, wird die Erfindung im folgenden ausschließlich mit Bezug auf Kleinstsicherungen erläutert.

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Bei der Herstellung von Kleinstsicherungen wird der Schmelzleiter im Bereich der Enden der stiftförmigen Leiter oberhalb des Sockels weich aufgelötet» Insbesondere bei Verwendung von Schmelzleitern aus sehr dünnem Draht erfolgt die Verlötung von Hand, um eine zuverlässige Verbindung zwischen den Leitern und dem Schmelzleiter herzustellen.

Aber selbst wenn dieser Lötvorgang mit größter Sorgfalt durchgeführt wird, ist die damit erreichbare Befestigung nicht allen Beanspruchungen gewachsen, denen die Kleinstsicherung im Laufe der weiteren Verarbeitung und besonders dem späteren Gebrauch ausgesetzt ist«

Beim Einlöten der Kleinstsicherungen in Leiterplatten kann die übertragene Wärme die Lötstelle zwischen Anschlußstift und Schmelzleiter derart beeinflussen, daß im ungünstigsten Fall die Lötverbindung aufgeht.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine sichere Befestigung des Schmelzleiters an den Leitern zu schaffen. Bei der gewünschten Verbesserung der Befestigung sind die außerordentlich kleinen Abmessungen der Schmelzleiter und der Leiter ebenso zu berücksichtigen wie die Tatsache, daß es sich bei Sicherungen der hier betroffenen Art um einen · typischen Massenartikel handelt, bei dem schon ein geringfügiger Mehraufwand eine drastische Steigerung der Fertigungskosten insgesamt verursachen kann«

Zur Lösung der Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß an jedem Leiter oberhalb des Sockels eine Aufnahme für den Schmelzleiter gebildet und die Verbindung zwischen der Aufnahme und dem Schmelzleiter durch Aufschmelzen von Weichlot gefestigt ist.

Nach dieser Lösung erhält der Schmelzleiter neben der Lötung eine zusätzliche Befestigung durch eine Aufnahme, durch die der Schmelzleiter erfaßt wird. Es wird also eine mechanische bzw. formschlüssige Verbindung zwischen dem Schmelzleiter und jedem der beiden Leiter der Kleinstsicherung hergestellt, ehe zusätzlich Weichlot auf die Verbindungsstelle aufgebracht wird. Dabei reicht es aus, wenn der Schmelzleiter in oder an der Aufnahme zunächst nur gehalten wird und seine endgül-5 tige Befestigung durch die Weichlötung erhält. Entsprechend vielseitig sind die Möglichkeiten für die Ausbildung der Aufnahme zur Ausführung dieser Haltefunktion.

Vorzugsweise ist die Aufnahme jedoch durch Einrollen oder Umbiegen des oberen Endes des Leiters gebildet. In diese nach Art einer öse geformte Aufnahme läßt sich der Schmelzleiter entweder nachträglich einziehen oder einhängen, je nachdem, ob die Aufnahme den Schmelzleiter ganz oder nur teilweise umfaßt, oder man legt den Schmelzleiter bereits vor dem Einrollen oder Umbiegen auf den Leiter, so daß sich nach der Ausformung der Aufnahme der Schmelzleiter bereits in dieser befindet.

Das obere Ende des Leiters ist zweckmäßig flach geformt, nämlich abgeflacht, und im Bereich der Aufnahme sind vorzugsweise Ausnehmungen oder Ausklinkungen vorgesehen. Die im Querschnitt gewöhnlich runden Leiter werden für die Befestigung des Schmelzleiters flach geformt, so daß die Aufnahme den Schmelzleiter mit einem flächenhaften Abschnitt umschließt. Die Ausklinkungen sind für Qualität der Lötung sehr wesentlich, weil das Lötzinn so an dem Schmelzleiter nicht nur beiderseits der Aufnahme haftet, sondern den Schmelzleiter auch durch die Ausklinkung hindurch erreicht

und zusätzliche Brücken zwischen dem Schmelzleiter und der Aufnahme bzw. dem Leiter schafft. Darüber hinaus haftet das Lötzinn an der in dieser Weise zerklüfteten Oberfläche der Aufnahme wesentlich besser als im Falle einer glattflächigen Ausbildung der Aufnahme. Schließlich geht von dieser Form der Aufnahme auch eine gewisse Kapillarwirkung beim Aufbringen des flüssigen Weichlots aus, was zu einer weiteren Verbesserung der Festigkeit der Lötverbindung beiträgt.

Es hat sich gezeigt, daß an dem oberen flach geformten Ende des Leiters die Ausbildung eines länglichen Ausschnitts zur Erzielung der vorgenannten Wirkungen am vorteilhaftesten ist.

Ein besonders wirtschaftliches Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Kleinstsicherung besteht nach der Erfindung darin, daß mehrere Sockel mit eingesetzten Leitern, an deren oberen Enden die Aufnahme vorbereitet ist, in einer Reihe ausgerichtet nebeneinander angeordnet werden, ein durchgehender Schmelzleiterfaden in gestreckter Lage und vorgegebener Höhe quer über die oberen Enden der Leiter an diese angelegt wird, die Aufnahme durch Einrollen oder Umbiegen der oberen Enden der Leiter zum Umfassen und Halten des Schmelzleiterfadens gebildet wird, das Weichlot auf die Aufnahme und den Schmelzleiter in diesem Bereich aufgebracht wird und die Verbindungsstücke zwischen den gebildeten Schmelzleitern abgetrennt werden. Danach wird der Befestigungsbereich gegebenenfalls nachgeschliffen, geputzt und gesäubert, worauf die Kappe auf den Sockel aufgesetzt und befestigt wird.

Die Vorbereitung der Ausformung der Aufnahme am oberen Ende jedes Leiters besteht, je nach der gewünschten Form der Aufnahme,-beispielsweise im Ankippen, nämlich in einem geringfügigen Umbiegen des Endes des Leiters, wenn die Aufnahme durch Einrollen hergestellt werden solle Auch die Flachformung und die Herstellung eines länglichen Aus-

Schnitts in dem Leiter oberhalb des Sockels zählt zu den vorbereitenden Arbeiten, bevor der Schmelzleiterfaden, befestigt wird. Wesentlich ist, daß eine Vielzahl von Einheiten aus Sockeln mit eingesetzten Leitern gleichzeitig g bearbeitet wird, indem die Sockel in einer Vorrichtung in einer Reihe ausgerichtet nebeneinander angeordnet werden. Der gleichzeitig über die gesamte Reihe der Leiter verlaufende Schmelzleiterfaden wird in einem Arbeitsgang beim Herstellen der Aufnahme durch Einrollen oder Umbiegen 2Q der oberen Enden der Leiter von diesem umfaßt und gehalten, so daß im weiteren Arbeitsgang das Aufschmelzen des Lötzinns erfolgen kann, danach das Abtrennen der so gebildeten Schmelzleiter von dem gemeinsamen Faden, worauf die Restarbeiten ausgeführt werden können.

Insgesamt wird so ohne erheblichen Mehraufwand eine wesentliche Verbesserung der Qualität der Befestigung des Schmelzleiters an den Leitern der Kleinstsicherung erreicht. Durch eine erhebliche Reduzierung des Ausschußanteils können sich vielmehr Einsparungen ergeben. Sehr wesentlich sind die Vorteile, die sich aufgrund der erfindungsgemäßen Ausbildung und der höheren Zuverlässigkeit der Verbindung zwischen Schmelzleiter und Leiter bei der Verwendung der Kleinstsicherung ergeben.

Die Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine Vorderansicht eines Sockels einer Kleinstsicherung im Fertigungszustand vor dem Einrollen

von durch den Sockel hindurchtretenden Leitern;

Fig. 2 eine Seitensansicht zu Fig. 1 mit Darstellung des

nächsten Fertigungsschritts; 35

Fig. 3 eine Vorderansicht des Sockels nach erfolgter Befestigung eines Schmelzleiters an den Leitern;

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Fig. 4 eine schematische Darstellung einer bei der Herstellung der Kleinstsicherung benutzten Vorrichtung.

Ein aus Kunststoff bestehender, im Querschnitt kreisförmiger Sockel 1 ist ah seinem Umfang mit Rippen 2 für die Befestigung einer nicht dargestellten Kunststoffkappe sowie mit zwei durch diesen Sockel hindurchtretenden und in diesem verankerten stiftförmigen Leitern 3 versehen, deren zum Anschluß beispielsweise an Leiterplatten dienende Kontaktstifte unterhalb des Sockels 1 vorstehen. Oberhalb des Sockels 1 sind die Leiter 3 flach geformt und weisen, wie dargestellt, längliche Ausschnitte 4 auf. Diese abgeflachten Abschnitte der Leiter 3 werden unter Einbeziehung eines strich-punktierten Schmelzleiters 6 unter Bildung einer den Schmelzleiter 6 umfassenden Aufnahme 5, wie in Fig. 2 veranschaulicht, eingerollt, und zwar nach vorherigem Ankippen an der Stelle 7. Danach erfolgt das Aufbringen des Lötzinns 8, darauf das Abtrennen überstehender Schmelzleiterteile, so daß sich schließlich der Endzustand nach Fig. 3 ergibt.

Für eine gemeinsame Bearbeitung einer Vielzahl von Einheiten, bestehend aus Sockel 1 und Leitern 3, werden diese Einheiten, wie schematisch in Fig. 4 dargestellt wird, in eine Vorrichtung 10 , die die Form einer Leiste hat, in einer Reihe nebeneinander ausgerichtet eingesetzt. Falls die Abflachung der Leiter 6 bereits vor dem Einsetzen derselben in die Sockel 1 erfolgt ist, beginnt die Bearbeitung in der Vorrichtung 10 mit dem Anlegen eines Schmelzleiterfadens 9 in gestreckter Lage an sämtliche Leiter 3. Nun wird das Einrollen der Leiter 3, die an der Stelle 7 angekippt sind, so durchgeführt, daß der Schmelzleiter 6 anschließend, wie in Fig. 2 dargestellt, von der gebildeten Aufnahme 5 erfaßt bzw. umfaßt ist. Nach dem Aufbringen des aus Zinn bestehenden Weichlots auf den gesamten Verbindungsbereich zwischen Aufnahme 5 und Schmelzleiter 6 werden die Schmelzleiter β vereinzelt, nämlich von dem gemeinsamen Faden abgeschnitten, und an den Verbindungsstellen werden gegebenenfalls not- »

j wendige Restarbeiten ausgeführt, worauf die nicht dargestellte Kappe auf den Sockel 1 aufgesetzt und mit diesem fest verbunden wird.

Abschließend sei zur Veranschaulichung der geringen Baugröße der Kleinstsicherung auf deren ungefähre Abmessungen hingewiesen:

Sockeldurchmesser ca. 7 mm
^Q Leiterdurchmesser ca. 0_r6 mm

Breite der abgeflachten Leiter ca. 1,2 mm Leiterlänge oberhalb des Sockels vor dem Einrollen ca. 4,5 mm Innendurchmesser der Aufnahme ca. 1 mm.

Es versteht sich von selbst, daß sich vorstehende Abmessungen lediglich auf ein einziges Ausführungsbeispiel beziehen und die Erfindung hierauf keinesfalls beschränkt werden soll.

^Es noch darauf hingewiesen, daß die gleiche Größe der ösenförmigen Aufnahme 5 für Schmelzleiter verschiedener Durchmesser verwendet werden kann. Denn den Zwischenraum zwischen dem Schmelzleiter 6 und der Aufnahme 5 füllt in jedem Falle das Lötzinn 8 aus, von dem jeweils so viel in die Aufnahme 5 fließt, wie gebraucht wird, um den Zwischenraum auszufüllen. Bei der Befestigung sehr dünner Schmelzleiter 6 ergibt sich sogar durch den größeren Zwischenraum zwischen diesem und der Aufnahme 5 eine noch größere Kapillarwirkung, d.h. das Lötzinn 8 wird in die ösenförmige Aufnahme 5 gezogen. Die Aufnahme 5 bildet einen natürlichen Schutz der Lötverbindung gegen jegliche Art der Beeinträchtigung der Befestigung, auch gegenüber direkter mechanischer Einwirkung, vor allem auch im weiteren Fertigungsverlauf.

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Claims

Patentansprüche:

Kleinstsicherung, bestehend aus einem Kunststoffsockel, einer Kunststoffkappe und zwei durch den Sockel hindurchtretenden Leitern, die innerhalb der Kappe durch einen an den Leitern angelöteten Schmelzleiter überbrückt sind, dadurch gekennzeichnet, daß an jedem Leiter (3) oberhalb des Sockels (1) eine Aufnahme (5) für den Schmelzleiter (6) gebildet und die Verbindung zwischen der Aufnahme (5) und dem Schmelzleiter (6) durch Aufschmelzen von Weichlot (8) gefestigt ist.

Kleinstsicherung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet¹, daß die Aufnahme (5) durch Einrollen oder Umbiegen des oberen Endes des Leiters (3) gebildet ist.

Kleinstsicherung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Ende des Leiters (3) flach geformt ist und Ausnehmungen (4) oder Ausklinkungen im Bereich der Aufnahme (5) vorgesehen sind.

Kleinstsicherung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß an dem oberen flach geformten Ende des Leiters (3) ein länglicher Ausschnitt (4) gebildet ist.

5. Verfahren zum Herstellen einer Kleinstsicherung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekenn zeichnet, daß mehrere Sockel mit eingesetzten Leitern, an deren oberen Enden die Aufnähme vorbereitet ist, in einer Reihe ausgerichtet nebeneinander angeordnet werden, ein durchgehender Schmelzleiterfaden in gestreckter Lage und vorgegebener Höhe quer über die oberen Enden der Leiter an diese angelegt wird, die Aufnahme durch Einrollen'oder Umbiegen der oberen Enden der Leiter zum umfassen und Halten des Schmelzleiterfadens gebildet wird, das Weichlot auf die Aufnahme und den Schmelzleiter in diesem Bereich aufgebracht wird und die Verbindungsstücke zwischen den,gebildeten Schmelzleitern abgetrennt werden.