DE3514532C2 - Spulenkörper mit in kurzen Einbettungsstrecken stabil und verdrehungssicher angeordneten Anschlußstiften - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Spulenkörper aus Kunststoff, insbesondere für eine Relaisspule, mit mindestens einem in einem Spulenkörperflansch eingebetteten, einen Wandab­ schnitt des Flansches durchsetzenden, im Einbettungsbe­ reich abgebogenen Anschlußstift sowie ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Spulenkörpers.

Bei Spulenkörpern, beispielsweise für elektromagnetische Relais, besteht vielfach die Forderung, einen möglichst großen Wickelraum bei möglichst kleinem Raumbedarf zu schaffen. Um dies zu verwirklichen, müssen die Spulenflan­ sche sehr dünnwandig gestaltet werden. Da aber diese Spu­ lenflansche im allgemeinen Anschlußstifte für die Wick­ lungsenden aufnehmen müssen, besteht das Problem, für die­ se Anschlußstifte trotz der geringen Einbettungslänge ei­ nen lagestabilen Festsitz bei gleichzeitiger Sicherung ge­ gen Verdrehen zu schaffen, was durch Verformen im Einbet­ tungsbereich bezweckt wird.

Aus der DE-AS 26 12 582 ist ein Spritzgußverfahren zur Herstellung eines Spulenkörpers der eingangs genannten Art bekannt, wobei die Anschlußstifte in der Formtrennebene der Spritzform angeordnet und beim Schließen der Form mit­ tels eines an dem einen Formteil vorgesehenen Stempels ge­ knickt werden.

Ein derartiges Verfahren läßt sich zwar mit Erfolg anwen­ den, doch ist dies nur dann möglich, wenn die Einbettungs­ länge mindestens so groß ist, daß der durch den Knick ge­ bildete Bogen im Anschlußstift auch noch vollständig im Einbettungsbereich liegt. Außerdem läßt sich die Form­ trennebene aufgrund der sonstigen Anforderungen an die Spulenkörperform nicht immer so legen, daß die Anschluß­ stifte in ihr zu liegen kommen.

Aus der US-PS 3,265,999 ist ein Spulenkörper mit im Flansch eingebetteten Anschlußstiften bekannt, wobei diese außerhalb des Einbettungsbereiches abgebogen sind. Soweit es sich dort um Anschlußstifte mit rundem Querschnitt han­ delt, ist also im Einbettungsbereich eine Sicherung gegen Verdrehen nicht gegeben; außerdem erfordert die dortige Anordnung verhältnismäßig viel Raum.

In dem DE-GM 17 63 096 ist wiederum ein Spulenkörper be­ schrieben, bei dem abgewinkelte Anschlußstifte in einem Flansch verankert sind, und zwar durch Einpressen, Einkle­ ben oder auch Einbetten. Auch dort ist jedoch das Problem nicht gelöst, diese Drehsicherung mit möglichst geringem Raumbedarf vorzunehmen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Spulen­ körper und ein Verfahren zu dessen Herstellung anzugeben, bei dem Anschlußstifte in sehr kurzen Einbettungsstrecken stabil und verdrehungssicher angeordnet sind, wobei dieser Spulenkörper in einfacher und kostengünstiger Weise herge­ stellt werden kann.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Spulenkörper der eingangs genannten Art mit den kennzeichnenden Merkma­ len des Patentanspruches 1 gelöst.

Durch die erfindungsgemäß vorgegebene Einbettungsform ei­ nes Anschlußstiftes in einen Spulenkörperflansch wird si­ chergestellt, daß die Wanddicke des Flansches optimal aus­ genutzt wird, wobei die Abbiegung des Stiftes nicht inner­ halb der Durchführung selbst, sondern erst am Ende im Be­ reich der Wandoberfläche des Spulenkörperflansches er­ folgt. Die Rippe des Spulenkörpers mit ihrem gegenüber dem Stift größeren Querschnitt gewährleistet, daß dieser bis zum Ende hin eingebettet ist, während lediglich in der Be­ rührungslinie der beiden Querschnitte der Stift strichför­ mig nach außen offen liegt. Durch die die Rippe bildende Gestalt der Spritzgußform wird andererseits sicherge­ stellt, daß die Abbiegung des Stiftes in der gewünschten Richtung erfolgt. Dabei muß die Rippe auch nicht über die Oberfläche des Spulenkörperflansches hinausstehen, sie kann vielmehr mit entsprechenden beiderseitigen Einschnit­ ten in die Flanschoberfläche bündig mit dieser angeordnet sein.

Die Ausformung der Rippe am Spulenkörper und die Einbet­ tung des Anschlußstiftes in die Rippe erfolgen bei der Herstellung des Spulenkörpers in einer Spritzform dadurch, daß der Anschlußstift in Längsrichtung in die Form einge­ schoben wird, wobei er mit seinem freien Ende gegen eine kufenförmige Führungsrille in der Form geführt wird, unter einem schrägen Winkel auf die Wand der Führungsrille auf­ trifft und während des Entlanggleitens an dieser Wand in eine zu seiner Einschubrichtung im Winkel stehende Rich­ tung abgebogen wird, und daß dann die Form einschließlich der Führungsrille mit Kunststoffmasse gefüllt wird.

Die Führungsrille kann in ihrer Längsrichtung einen gerad­ linigen Verlauf mit einem Winkel von etwa 60 bis 70° ge­ genüber der Einschubrichtung des Anschlußstiftes aufwei­ sen. In diesem Fall trifft das freie Ende des eingeschobe­ nen Stiftes also auf eine schräge Rille und wird in deren Richtung ausgelenkt. Zweckmäßiger ist es jedoch, wenn die Führungsrille in ihrer Längsrichtung die Form eines Kreis­ segments besitzt oder einen elliptischen, hyperbelförmigen bzw. parabelförmigen Verlauf aufweist, wobei der einge­ schobene Stift zunächst unter einem verhältnismäßig gerin­ gen Winkel auf die Innenwand der Rille auftrifft und dann im weiteren Verlauf erst stärker abgebogen wird. Die Quer­ schnittsform der Führungsrille kann ebenfalls unterschied­ lich sein, zweckmäßigerweise wird diese Querschnittsform halbkreisförmig bzw. kreissektorförmig sein, wobei der Ra­ dius größer ist als der Radius des Anschlußstiftes. Es kommen aber auch andere Querschnittsformen in Betracht, etwa eine dreieckige Querschnittsform, wobei in diesem Fall jedoch die Einbettung weniger gut erreicht wird.

Die Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 bis 3 ein Beispiel eines erfindungsgemäß gestalteten Spulenkör­ pers in drei verschiedenen Ansichten,

Fig. 4 die Einbettung eines Anschlußstiftes in einer Füh­ rungsrille mit geradlinigem Verlauf,

Fig. 5 die Einbettung eines Anschlußstiftes in einer Füh­ rungsrille mit ellipsenförmigem Verlauf,

Fig. 6 einen Schnitt VI-VI aus Fig. 4 zur Darstellung der Querschnittsfläche der Führungsrille,

Fig. 7 bis 9 weitere mögliche Querschnittsformen für die Führungs­ rille des Anschlußstiftes.

In den Fig. 1 bis 3 ist ein Spulenkörper 1 mit Flan­ schen 2 und 3 dargestellt, wobei am Flansch 3 ein Ansatz 4 zur Aufnahme von Anschlußstiften 5 und 6 angeformt ist. Bei der Herstellung des Spulenkörpers werden die Anschluß­ stifte 5 und 6 jeweils in Richtung der Pfeile 7 in die Spritzgußform eingeschoben, wobei sie mit ihren Enden 5a bzw. 6a jeweils auf eine Führungsrille mit der Kontur R1 (siehe Fig. 2) und mit einer Querschnittsform R2 (siehe Fig. 3) auftreffen. Durch das schräge Auftreffen der Stiftenden 5a bzw. 6a auf die jeweilige Führungsrille des Spritzwerkzeuges wird das freie Ende abgeknickt und paßt sich dem Verlauf der Führungsrille an, bis es an den An­ schlag 8 anstößt. Durch die Einschubkraft wird nach dem Anschlag der jeweilige Anschlußstift noch etwas stärker in die Führungsrille gepreßt, so daß er sich zu seinem Endabschnitt 5a bzw. 6a hin an die Außenkontur der Führungsrille anpaßt. Beim Einspritzen der Kunststoffmasse entsteht dann im Bereich der Führungsrille jeweils eine Rippe 9 bzw. 10, die die durch die beschriebenen Radien R1 und R2 vorgege­ bene Kontur aufweist. Da diese Rippen beim Ausführungsbei­ spiel gemäß den Fig. 1 bis 3 zumindest teilweise einen kreis­ förmigen Querschnitt aufweisen, wobei der Radius R2 größer ist als der Radius des betreffenden Anschlußstiftes, schmiegt sich das freie Ende 5a bzw. 6a des jeweiligen An­ schlußstiftes 5 bzw. 6 linienförmig an die Außenseite der Rippe 9 bzw. 10 an, so daß die Stiftoberfläche allenfalls linienförmig, meist jedoch nur am Ende 5a bzw. 6a nach au­ ßen frei liegt, die Anschlußstifte ansonsten aber voll­ ständig eingebettet sind. Auf diese Weise ergibt sich ohne Verstärkung der Wanddicke des Spulenflansch-Ansatzes 4 ei­ ne ausreichend lange Einbettungslänge bei gleichzeitig gu­ ter Drehsicherung für die Anschlußstifte 5 und 6.

Eine etwas abgewandelte Ausführungsform ist im Detail in Fig. 4 dargestellt. Gezeigt ist ein Ausschnitt eines Formwerkzeuges 11, in welchem eine Rille 12 mit geradlini­ gem Verlauf unter einem Winkel α von etwa 60 bis 70° ge­ genüber der Einschubrichtung 16 des Anschlußstiftes 15 vorgesehen ist. Der Anschlußstift 15 wird in diesem Fall in Richtung des Pfeiles 16 in die Form eingeführt, er trifft auf die Schräge der Rille 12 auf und wird durch sie in ihrer Längsrichtung ausgerichtet, so daß er sich mit dem Ende 15a an die Innenwand der Rille 12 anlegt. Die Querschnittsfläche der Rille 12 ist in Fig. 6 gezeigt. Diese Rille besitzt einen annähernd halbkreisförmigen Querschnitt, so daß sich der Anschlußstift 15 in dieser Querschnittsform zentriert. Beim Ausformen des Spulen­ flanschansatzes 14 wird die Kunststoffmasse auch in die Rille 12 eingespritzt und bildet eine Rippe 13. Da der Ra­ dius der Rille 12 größer ist als der Radius des Anschluß­ stiftes 15, wird letzterer praktisch vollständig, und zwar zentrisch, in die Rippe 13 eingebettet, wobei er meist nur an dem Ende 15a höchstens jedoch an der Oberseite linien­ förmig freiliegt.

Eine weitere Abwandlung ist in Fig. 5 dargestellt. Dort besitzt die Spritzform 21 eine Führungsrille 22, welche einen angenähert ellipsenförmigen Verlauf aufweist. Ent­ sprechend wird eine Rippe 23 am Spulenkörperansatz 24 an­ geformt, die in Längsrichtung Ellipsenform aufweist. Ein Anschlußstift 25, der in der Einschubrichtung 26 einge­ führt wird, trifft unter einem verhältnismäßig geringen Winkel β gegenüber der Einschubrichtung 26 auf, so daß sich eine leichte Ausknickung des Anschlußstiftes 25 er­ gibt. Im weiteren Verlauf wird dieser Anschlußstift dann stärker gekrümmt, bis er mit dem Ende an einem Anschlag 28 der Spritzform auftrifft.

In den Fig. 7 bis 9 sind weitere Querschnittsformen für eine Führungsrille gezeigt. So kann beispielsweise gemäß Fig. 7 eine Führungsrille 32 mit halbkreisförmigem, in gerade Seitenwände übergehenden Querschnitt oder gemäß Fi­ gur 8 eine Führungsrille 33 mit annähernd parabelförmigem Querschnitt vorgesehen werden. In Fig. 9 ist eine Füh­ rungsrille 34 mit dreieckförmigem Querschnitt vorgesehen. Dieser Querschnitt ergibt zwar eine gute zentrische Füh­ rung des eingeschobenen Stiftes 5, doch ist die Einbettung des Stiftes weniger gut, da die Spitze des Dreieckquer­ schnitts über dem Stiftende reißen kann.

Claims (10)

1. Spulenkörper aus Kunststoff, insbesondere für eine Re­ laisspule, mit mindestens einem in einem Spulenkörper­ flansch eingebetteten, einen Wandabschnitt des Flansches durchsetzenden, im Einbettungsbereich abgeboge­ nen Anschlußstift, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Anschlußstift (5, 6; 15; 25) mit seinem Endabschnitt (5a, 6a; 15a; 25a) im Be­ reich seines Austritts aus einer Wandoberfläche des Spu­ lenkörperflansches (4; 14; 24) in eine zu seiner Verlaufs­ richtung (7; 16; 26) beim Eintritt in die Wand einen Win­ kel bildende Richtung abgebogen und mit diesem Endab­ schnitt in eine an dem Spulenkörperflansch angeformte, in Längsrichtung des Stift-Endabschnittes verlaufende Rippe (9, 10; 13; 23; 32; 33; 34) eingebettet ist, wobei sich die Querschnittskontur der Rippe in Richtung des Stiftes (5, 6; 15; 25) zum Endabschnitt (5a, 6a; 15a; 25a) des Stiftes (5, 6; 15; 25) hin verjüngt und wobei sich der Endabschnitt des Anschlußstiftes in die verjüngte Quer­ schnittskontur unter Bildung einer gemeinsamen Scheitelli­ nie derart einschmiegt, daß die Stiftoberfläche lediglich im Endabschnitt (5a) der gemeinsamen Scheitellinie frei­ liegt.

2. Spulenkörper nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Rippe (9, 10) in Längsrichtung eine Außenkontur in Form eines Kreissegments (R1) aufweist und daß der Endabschnitt des Anschlußstiftes (6a) in einen angenähert kreissegmentförmigen Verlauf übergeht.

3. Spulenkörper nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Rippe (13) in Längs­ richtung eine geradlinige Außenkontur aufweist und daß der Endabschnitt (15a) des Anschlußstiftes (15) in einen ent­ sprechend geradlinigen Verlauf übergeht.

4. Spulenkörper nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Rippe (23) in Längs­ richtung einen angenähert eliptischen Verlauf aufweist und daß sich der Endabschnitt (25a) des Anschlußstiftes (25) an diesen elliptischen Verlauf anschmiegt.

5. Spulenkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß der Quer­ schnitt der Rippe (13) angenähert halbkreisförmig ist.

6. Spulenkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß der Quer­ schnitt der Rippe (34) dreieckförmig ist.

7. Verfahren zur Herstellung eines Spulenkörpers nach ei­ nem der Ansprüche 1 bis 5, wobei eine die Spulenkörperkon­ tur aussparende, mindestens zweiteilige Form geschlossen wird, wobei dann in den der Spulenkörperflansch entspre­ chenden Bereich des Formhohlraums ein Anschlußstift einge­ schoben wird und dann der Formhohlraum mit Kunststoffmasse gefüllt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlußstift (5, 6; 15; 25) in seiner Verlaufsrich­ tung (7; 16; 26) in die Form (11; 21) eingeschoben wird, wobei er mit seinem Endabschnitt (5a, 6a; 15a; 25a) gegen eine kufenförmige Führungsrille (12; 22) in der Form ge­ führt wird, unter einem schrägen Winkel (α; β) auf die Wand der Führungsrille (12; 22) auftrifft und während des Entlanggleitens an dieser Wand in eine zu seiner Einschub­ richtung im Winkel stehende Richtung abgebogen wird, und daß dann die Form einschließlich der Führungsrille mit Kunststoffmasse gefüllt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Führungsrille (12) in Längsrichtung einen etwa geradlinigen Verlauf aufweist und unter einem Winkel (α) von etwa 60 bis 70° gegenüber der Einschubrichtung (16) verläuft.

9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Führungsrille (12, 22) in Längsrichtung einen kreisförmigen, elliptischen, hyper­ belförmigen oder parabelförmigen Verlauf aufweist, wobei die Einlaufrichtung des Anschlußstiftes (16, 26) unter ei­ nem kleinen Winkel (β) auf die Rille (12; 22) auftrifft und im weiteren Verlauf in eine annähernd rechtwinkelige Richtung zur Einlaufrichtung abgelenkt wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, da­ durch gekennzeichnet, daß die Füh­ rungsrille (32, 33, 34, 35) einen halbkreisförmigen, para­ belförmigen oder dreieckförmigen Querschnitt aufweist.