DE3721178C2 - Verfahren zur Befestigung eines elektrischen Anschlußelementes in einem Baukörper eines elektrischen Bauelements sowie Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur mechanischen Befe­ stigung eines axialen elektrischen Anschlußelementes, insbe­ sondere Anschlußdrahtes, in einem Sackloch eines Baukörpers eines elektrischen Bauelements mittels eines flüssigen unter Wärmeeinwirkung aushärtbaren Klebemittels und eine Vorrich­ tung zur Durchführung des Verfahrens.

Ein derartiges Verfahren ist aus der DE-AS 11 94 945 bekannt.

Ferner ist aus der GB 707 177 ein elektrisches Bauelement be­ kannt bei dem Anschlußdrähte in Sacklöchern eines keramischen Baukörpers mittels eines härtbaren Zements befestigt werden.

Aus "ELEKTRONIK PRODUKTION & PRÜFTECHNIK", Juni 1985, S. 403, 404, 406, 408 sind Klebstoffe und ihre Verarbeitung mittels Dosierautomaten bekannt.

Bei der Fertigung elektrischer Bauelemente, zum Beispiel elektrischer Drosseln mit Keramik-Baukörpern; insbesondere zylindrischen Ferrit-Baukörpern mit stirnseitigen Sacklöchern für die Aufnahme und Befestigung der Enden elektrischer Bau­ elemente, treten erhebliche Probleme auf.

Bei einer bekannten Art einer solchen Befestigung werden bei­ spielsweise die als Zylinder- oder Rollenkerne gestalteten Ferritkernen in im Rastermaß angeordnete Ausnehmungen einer Graphitplatte eingesetzt, derart, daß ihre stirnseitigen Sacklöcher nach außen gekehrt sind. Die so freiliegenden Sacklöcher werden in Folge mit pulverförmigem, sinterfähigem Klebemittel gefüllt und anschließend das Klebemittel durch Aufheizen vorgesintert, die bevorzugt drahtförmigen Anschluß­ elemente mit ihren geprägten Endteilen in die Sacklöcher ein­ gedrückt und schließlich das Klebemittel ausgehärtet.

Diese Fertigung ist bedingt durch die Notwendigkeit vorge­ prägter Drähte mit hohen Kosten verbunden. Hohe Vorgabezeiten und die Vorlage der Baukörper als Schüttware, die von Hand in die Ausnehmungen eingesetzt werden muß, verursachen gleich­ falls hohe Kosten.

Bei einer weiteren bekannten Art der Befestigung der An­ schlußelemente sind deren in die Sacklöcher einzuführenden Enden gleichfalls zum Beispiel kerbnagelartig geprägt und un­ ter Druck in die Sacklöcher eingepreßt. Im Unterschied zum vorstehend genannten Verfahren erfolgt hier jedoch die ab­ schließende Fixierung der Anschlußelement-Enden in den Sack­ löchern durch Klebemittel, die in die Sacklöcher gepreßt wer­ den.

Bei zu hohem Einpreßdruck der Anschlußelemente besteht die Gefahr, daß die Baukörper bersten. Bei zu geringem Einpreß­ druck hinwiederum fallen bei nachfolgenden Arbeitsgängen an den Baukörpern, zum Beispiel beim Bewickeln dieser Baukörper, die Anschlußelemente aus den Sacklöchern heraus. Auch die handelsüblich erhältlichen Dosiergeräte für das Klebemittel sind technisch und kostenmäßig aufwendig. Darüber hinaus ist die kleinstmögliche Dosiermenge begrenzt. Gleiches gilt für die Anzahl der Kanülen mit denen gleichzeitig dosiert werden kann.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art sowie eine Vorrichtung zur Durchfüh­ rung dieses Verfahrens zu schaffen, die wenig aufwendig und zudem so gestaltet sind, daß eine Zerstörung der Baukörper beim Einsetzen der Anschlußelemente nicht auftritt.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung bei einem Ver­ fahren der eingangs genannten Art vor, daß das Klebemittel auf das Endteil einer Nadel aufgebracht und das Endteil der Nadel in das Sackloch eingeführt wird, so daß unter der Wir­ kung von Adhäsionskräften das Klebemittel in das Sackloch ge­ saugt wird und daß anschließend das Endteil des Anschlußele­ mentes in das Sackloch eingeführt und das Klebemittel unter Wärmeeinwirkung ausgehärtet wird.

Durch das Aufbringen eines flüssigen Klebemittels auf Nadel­ spitzen können Kleinstmengen, zum Beispiel 0,1 mm³ = 0,1 mg an Klebemittel punktgenau in die Sacklöcher eingebracht werden.

Falls, was möglich ist, auf die Prägung der in die Sacklöcher einzuführenden Enden der Anschlußdrähte nicht vollständig ver­ zichtet wird, kann diese Prägung jedenfalls so schwach gewählt werden, daß mit geringstmöglichem, zerstörungsfreiem Einpreß­ druck gearbeitet und damit der Anteil an zerstörten Baukörpern beim Bedrahten sehr gering gehalten werden kann. Ansonsten durch zu hohe Einpreßdrucke beim Bedrahten im Baukörper verur­ sachte mechanische Spannungen führen folglich zu sogenannten Thermoschocks beim Auflöten der Bauelemente beispielsweise auf Leiterplatten.

Vorteilhaft ist auch, daß Baukörper verwendet werden können, die in den bekannten Fertigungsverfahren nicht einsetzbar sind, was wiederum bedeutet, daß aufgrund der geringeren mechanischen Festigkeitsanforderungen letztlich billigere Baukörper verarbei­ tet werden können. Durch die Verwendung eines flüssigen Klebe­ mittels und dessen anschließender Aushärtung bedarf es, falls vorhanden, keiner extrem hohen Einstellgenauigkeit der gepräg­ ten Anschlußdrahtenden in Bezug auf die Sacklöcher, auch ist die Abzugsfestigkeit wesentlich höher, wodurch wiederum eine bessere Verarbeitbarkeit der bedrahteten Baukörper in den nach­ folgenden Arbeitsgängen, z. B. beim Wickeln, ermöglicht wird.

Vor Einführen des Klebemittels in das Sackloch kann die Vis­ kosität des Klebemittels durch Erwärmung des Klebemittels oder durch Aufheizen des Baukörpers vor Einführung der mit Klebemit­ tel behafteten Nadel in das Sackloch verringert werden und da­ mit der Kleber sicher in das Sackloch des Baukörpers gebracht werden.

Die Vorrichtung zur Durchführung des vorstehenden Verfahrens zeichnet sich erfindungsgemäß aus durch eine als Transporthorde für die Baukörper einsetzbare Positionsplatte mit im Rastermaß in Reihen und Spalten achsparallel zueinander ausgerichteten Aus­ nehmungen für die Aufnahme der Baukörper, derart, daß die Sack­ löcher der Baukörper nach außen gekehrt sind, durch ein Nadelkissen mit im Rastermaß der Ausnehmungen der Positionsplatte zueinander parallel zueinander angeordneten Nadeln und durch ein Klebemittelbad, wobei die Positionsplatte, das Nadelkissen und das Klebemittelbad relativ zueinander be­ wegbar sind, derart daß in Taktfolge das Nadelkissen in das Klebemittelbad eingetaucht, die Nadeln in die Sacklöcher der Baukörper eingeführt und die Positionsplatte zur Aushärte­ strecke befördert werden.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher er­ läutert. Es zeigt:

Fig. 1 die Vorrichtung nach der Erfindung im Prinzipschaltbild,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die erfindungsgemäß eingesetzte Positionsplatte,

Fig. 3 die im Prinzipschaltbild nach Fig. 1 angedeutete Dosier­ vorrichtung samt Zuordnung zur Positionsplatte in per­ spektivischer Darstellung,

Fig. 4 eine Detaildarstellung des Nadelkissens nach Fig. 3 in geschnittener und teils gebrochener Ansicht,

Fig. 5 in teils geschnittener und gebrochener Darstellung die klebemittelbehaftete Nadel nach Fig. 4 in Ausrichtung zu einem Baukörper,

Fig. 6 in teils geschnittener Darstellung einen Baukörper mit im Baukörper befestigten Anschlußelement.

Die im Prinzipschaltbild nach Fig. 1 dargestellte Vorrichtung besitzt eine im Detail in Fig. 3 dargestellte Dosiervorrichtung 1, ein durch diese Dosiervorrichtung takt- bzw. schrittweise geführtes Transportband 2 und zusätzlich als Transporthorden für Baukörper geeignete Positionsplatten 3, deren im Rastermaß angeordnete Ausnehmungen 4 mit Baukörpern gefüllt und - betrach­ tet in Pfeilrichtung B - schrittweise dem Transportband 2 und damit der Dosiervorrichtung 1 zugeführt werden.

Die Dosiervorrichtung weist gemäß Fig. 3 ein Nadelkissen 5 mit im Rastermaß der Ausnehmungen 4 der Positionsplatten 3 zueinan­ der parallel angeordneten Nadeln 6 auf. Das Nadelkissen 5 ist dabei fest mit einem in Doppelpfeilrichtung C im gewünschten Arbeitstakt bewegbaren Stempel 7 verbunden, bei dessen einer Be­ wegungsrichtung die Nadeln 6 in ein mit flüssigem Klebemittel 11 gefülltes Klebemittelband 9 eintauchen. Beim Austauchen der Nadeln 6 aus diesem Bad, z. B. aus einem Einkomponentenkleber auf Epoxidharzbasis, haftet der flüssige Kleber 11 schließlich an den bevorzugt konisch gestalteten Nadelenden 10. Das Nadel­ kissen 6 wird anschließend - betrachtet in Pfeilrichtung D - relativ zur Positionsplatte 3 bewegt und auf diese abgesenkt, so daß die Nadeln 6 mit ihren kleberbehafteten Enden bzw. Spitzen 10 in die Sacklöcher 16 der in den Ausnehmungen 4 positionier­ ten Baukörper 15 eintauchen und das Klebemittel 11 unter der Wir­ kung der Adhäsionskräfte in das Sacklochinnere abgesaugt wird.

In einem weiteren, in der Zeichnung nicht dargestellten Arbeitsgang werden die Anschlußelemente 18 in die mit Klebe­ mittel 11 gefüllten Sacklöcher 16 der Baukörper 15 eingeführt und nachfolgend mittels eines Heißluftgebläses bei ca. 250 bis 300°C das Klebemittel 11 ausgehärtet.

Die zu den freien Enden 10 abgekehrten Enden der Nadeln 6 haben Flansche 17, die in sacklochartigen Ausnehmungen 10 des Nadel­ kissens 5 geführt sind und sich mittels Federn 12 gegen eine Ab­ deckplatte 19 abstützen. Durch diese federnde Lagerung der Na­ deln 6 wird Nadelbrüchen vorgebeugt.

Claims (10)

1. Verfahren zur mechanischen Befestigung eines axialen elek­ trischen Anschlußelementes (18), insbesondere Anschlußdrah­ tes, in einem Sackloch (16) eines Baukörpers (15) eines elek­ trischen Bauelements mittels eines flüssigen unter Wärmeein­ wirkung aushärtbaren Klebemittels (11) dadurch gekennzeichnet, daß das Klebemittel (11) auf das Endteil (10) einer Nadel (6) aufgebracht und das Endteil (10) der Nadel (6) in das Sack­ loch (16) eingeführt wird, so daß unter der Wirkung von Adhä­ sionskräften das Klebemittel (11) in das Sackloch (16) ge­ saugt wird und daß anschließend das Endteil des Anschlußele­ mentes (18) in das Sackloch (16) eingeführt und das Klebemit­ tel (11) unter Wärmeeinwirkung ausgehärtet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das zur Einführung in das Sackloch (16) bestimmte Endteil des Anschlußelements (18) mindestens teilwei­ se mit einem Bereich geringfügig größeren Querschnitts als das Sackloch (16) ausgebildet und unter geringem Druck in das Sackloch eingepreßt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß vor Einführen des Klebemittels (11) in das Sackloch (16) die Viskosität des Klebemittels durch Erwär­ mung erhöht wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zur sicheren Einbringung des Klebemit­ tels (11) in das Sackloch (16) die Nadeln (6) aufgeheizt werden und/oder der Baukörper (15) vor Einführung der Nadeln in das Sackloch aufgeheizt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß als Klebemittel (11) Einkomponenten­ kleber auf Epoxidharzbasis verwendet wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1 und 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Klebemittel im Sackloch (16) mittels eines Heißluftgebläses bei ca. 250 bis 300°C ausge­ härtet wird.

7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 6, gekennzeichnet durch eine zusätzlich als Transporthorde für die Baukörper (15) einsetzbare Positions­ platte (3) mit im Rastermaß in Reihen und Spalten achsparallel zueinander ausgerichteten Ausnehmungen (4) für die Aufnahme der Baukörper, derart, daß die Sacklöcher (16) der Baukörper nach außen gekehrt sind, durch ein Nadelkissen (5) mit im Rastermaß der Ausnehmungen der Positionsplatte zueinander parallel angeord­ neten Nadeln (6) und durch ein Klebemittelbad (9), wobei die Positionsplatte, das Nadelkissen und das Klebemittelbad relativ zueinander bewegbar sind, derart, daß in Taktfolge das Nadelkis­ sen in das Klebemittelbad eingetaucht, die Nadeln in die Sack­ löcher der Baukörper eingeführt und die Positionsplatte zur Aus­ härtestrecke befördert werden.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die freien Enden (10) der Nadeln (6) konisch gestaltet sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Nadeln (6) im Nadelkissen (5) fe­ dernd gelagert sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Nadelkissen (5) mittels einer Heiz­ vorrichtung aufheizbar ist.