DE7719843U1

DE7719843U1 - Elektrisches und/oder elektronisches Bauelement

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Publication number: DE7719843U1
Application number: DE19777719843
Authority: DE
Original assignee: Individual
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Priority date: 1977-06-24
Filing date: 1977-06-24
Publication date: 1981-02-12

Description

DR. ING. HANS LICHTI · DIPL.'ING. HEINER LICHTI \

DIPL."PHYS. DR. JOST LEMPERT j

PATENTANWÄLTE |

D-7500 KARLSRUHE 41(CRoTZINCEN) ■ DURLAC H ER STR. 31 (HOCHHAUS) j.

TELEFON (0721) 48511 '

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Peter Hofsäss -&, NOV. 1980

"sTElektrisches und/oder elektronisches Bauelement^

Die Neuerung betrifft ein elektrisches und/oder elektronisches Bauelement, insbesondere mechanisch gesteuerterTemperaturwächter in Miniaturbauweise | dessen vorzugsweise metallisches Gehäuse eine dieses teilweise satt um- f

schließende Kappe aufweist, wobei der freie, von der Kappe nicht abge- |'

deckte Teil des Gehäuses mit Isolierstoff umschlossen ist. |

Für manche Verwendungszwecke der vorstehend genannten Bauelemente I

ist es erfo.'derlich, diese mit einer Ummantelung aus Isolierstoff zu ver- |

sehen, um einerseits eine bessere mechanische Festigkeit des Bauelt— ||

ments, andererseits eine gute Korrosions- und elektrische Kriechstrom- _;

Festigkeit zu erhalten. Weiterhin ist eine Flüssigkeitsabdichtung erforderlich, um das Bauelement vor Zutritt von solchen Flüssigkeiten zu schützen, in denen es im Betrieb eingesetzt ist, oder auch vor Tränklacken, in die j

es beim oder vor dem Einbau in Geräte getaucht wird. Zu diesem Zweck ist es beispielsweise bekannt, das Bauelement mittels einer Vergußmasse

im allgemeinen Epoxidharz, abzudichten, wozu jedoch ein Folienrohr oder zusätzliche Schrumpfschläuche, Klebefolien od. dgl. zur elektrischen Isolation spannungsführender Teile erforderlich werden.

Es ist weiterhin bekannt, daß Bauelemente durch Aufsintern von Epoxidharzpulver abgedichtet und zugleich isoliert sind. Nachteilig ist hierbei die geringe Temperatur, bei der die solchermaßen ummantelten Bauelemente betrieben werden können. Von Nachteil ist ferner, daß die Ummante'ungen nur ungleichmäßige Wanddicken und eine vergleichsweise spröde Oberfläche aufweisen. Schließlich weisen derart ummantelte Bauelemente eine relativ große Ausschußquote auf.

Schließlich ist ein mit Isolierstoff ummanteltes Bauelement bekannt (DE-Gbm 73 33 932) , bei dem zunächst auf das Gehäuse des Bauelements eine Kappe aus einem thermisch stabilen Kunststoff aufgesetzt und danach der offene, das Gehäuse des Bauelements nicht um schließende Teil der Kappe mittels eines Gießharzes vergossen ist. Diese Bauelemente haben sich zwar in der Praxis bewährt, denn sie haben weitgehend konstante Wandstärken und eine satte Anlage der Umhüllung an dem Gehäuse des Bauelements, woraus zufriedenstellende Werte für das Schaltverhalten des als Temperaturwächter dienenden Bauelementes resultieren. Nachteilig ist hierbei, daß das relativ teure Gießharz in vergleichsweise großer Menge erforderlich ist, die thermische Beständigkeit nicht allzu gut ist und das Gießharz vor allem zum Verspröden neigt, insbesondere bei höheren Temperaturen.

Der Erfindung liegt di e Aufgabe zugrunde, ein Bauelement jeglicher Art vorzuschlagen, dessen Ummantelung allen technischen und physikalischen Anforderungen genügen sol I.

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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine zumindest auf den freien Teil des Gehäuses im Spritzgießverfahren unter Druck aufgebrachte dfnne dem Gehäuse innig anliegende Schicht aus Isolierstoff oder durch eine dem Gehäusetopf innig anliegende Schicht aus Spritzgieß- und Isolierstoff und eine das Gehäuse vollständig schließendej dünne, ebenfalls innig anliegende Schicht aus Spritzgieß-lsolierstoff.

Der der Neuerung zugrunde liegende Raumformgedanke besteht darin, daß bei empfindlichen elektrischen oder elektronischen Bauelementen, wie Temperaturschaltern, eine das Bauelement selbst zuverlässig einschließende innige Abdichtung nur möglich ist, wenn der Bauelementetopf in eine Kappe eingesetzt ist oder mit einer separaten Spritzgieß-Tei!umhüllung versehen ist und der Einschluß des Bauelements selbst dann durch eine Spritzgieß-Umhüllungsschicht zumindest für den durch die Kappe bzw. den Schichtbereich des Gehäusetopfes nicht abgedeckten Teil erfolgt, wobei dann bezüglich dieser das Bauelement tatsächlich eindichtenden Schicht dann bevorzugterweise vorgesehen sein kann, daß die dünne Schicht aus Isolierstoff auch der Kappe innig anliegt bzw. daß die wei.tere Schicht das Gehäuse vollständig umgibt.

Infolge der das Gehäuse teilweise umgebenden, diesem eng anliegenden Kappe ist überhaupt erst eine Umspritz-Umhüllung des freien, von der Kappe nicht abgedeckten Teils eines empfindlichen Bauelements mit zulässiger Spritzqualität möglich. 1st darüber hinaus nicht nur der freie, von der Kappe nicht abgedeckte Teil, sondern diese selbst auch vollständig mit Isolierstoff umspritzt, so liegt die Kappe infolge des Spritzdrucks innig an die Oberfläche des Gehäuses des Bauelementes an, woraus ein geringer thermischer Übergangswiderstand zwischen dem Gehäuse und der Ummantelung resultiert.

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Als besonders vorteilhaft, insbesondere mit bezug auf die Betriebstemperatur hat es sich herausgestellt, daß die Kappe und/oder der Isolierstoff ein glasfaserverstärkter, bis 200 C wärmebeständiger Thermoplast ist. Dieser besitzt darüber hinaus den Vorteil, daß Angüsse in entsprechender Aufarbeitung, d.h. im gemahlenen Zustand wieder verwendet werden können, was die Gestehungskosten von neuerungsgemäßen ummantelten Bauelementen weiter senkt.

In weiterer Ausgestaltung des neuerungsgemäßen Bauelements ist ferner vorgesehen, daß durch eine mit einem Durchgangsloch versehene Umhüllung aus Isolierstoff und/oder daß eine mit einem Zapfen mit einem Gewinde versehene Umhüllung aus Isolierstoff vorgesehen ist; im übri-{jen können beliebi ge Formen der Umhüllung je nach Anwendungszweck vorgesehen, oein und darüber hinaus die Umhüllungen die Kenndaten des

V Bauelements aufweisen.

Die Bauelemente weisen stets eine gleichbleibende Form der Ummantelung mit dünner Wandstärke auf, die darüber hinaus der Oberfläche des Gehäuses des Bauelements satt anliegt. Hierdurch»wird einerseits eine stets konstant bleibende thermische Anspruchtemperatur, andererseits eine hohe Ansprechgeschwindigkeit des als Temperaturwächter ausgebildeten Bauelements er rächt. Ferner wird die mechanische Stabilität des die funktionell en Teile des Bauelements kapselnden Gehäuses wesentlich erhöht und ist, wie die Praxis gezeigt hat, bis zu Betriebs-

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ψ drücken von 100 kp:cm , wie sie beim Einbandagieren in Feldwicklun-

gen von Elektromotoren entstehen können, resistent. Die Ummantelung

bildet ferner zugleich eine Zugentlastung für die Anschlußdrähte, die bei Ummantelungen nach dem Stande der Technik stets in einem gesonderten Arbeitsgang angebracht werden muß. Weiterhin hat sich gezeigt,

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daß die Durchschlagsfestigkeit der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Ummantelung bei einer Hochspannung von ca. 1,5 bis 2 kV liegt.

Überraschenderweise hat sich schließlich herausgestellt, daß fehlerhafte Lötstellen an den Anschlußdrahten, z.B. sog. kalte Lötstellen, die häufig als versteckte Fehler äußerlich/erkennbar sind, und bei späterem Betrieb zu,Avusfällen führen, bei den neuerungsgemäß ummantelten Bauelementen leicht entdeckt werden kennen, indem nämlich die Anschlußdrähte unter Wirkung des Spritzdrucks abgerissen bzw. lockerer sind. Demgegenüber müssen/neuerungsgemäß umspritzte Schalter zum Erkennen dieser geringfügigen Defekte einer komplizierten Prüfung unterzogen werden.

Die neuerungsgemäßen Bauelemente sind nachfolgend anhand der in der Zeichnung im einzelnen erläutert.

Es zeigen:

Figur 1 Die Kappe für das Bauelement;

Figur 2 die auf das Bauelement aufgesetzte Kappe gemäß

Figur 1;

Figur 3 das vollständig ummantelte Bauelement in einer ersten

Ausführungsform gemäß den Fig. 1 und 2 im schematischen Querschnitt;

Figur 4 das außenseitig mit Isolierstoff ummantelte Bauelement-

Gehäuse gemäß einer zweiten Ausführungsform;

Figur 5 das gemäß Figur 4 ummantelte Gehäuse mit fertigmontiertem Bauelement;

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Figur 6 das vollständig umspritzte Bauelement gemäß Figur 5;

Figuren verschiedene konstruktive Ausgestaltungen von um-

7 bis 9 mantelten Bauelementen.

In Figur 1 ist eine Kappe 4 aus Isolierstoff gezeigt, die wie in Fi gur 3 dargestellt, unterseitig auf das Gehäuse 2 des Bauelements 1 aufgeschoben und diesem eng anliegt.

Danach kann der freie, von der Kappe 4 nicht abgedeckte Teil des Gehäuses 2 des Bauelements 1 beispielsweise mittels einer Gießmasse vergossen werden (in der Zeichnung nicht dargestellt) , oder aber in einer Druckgießform zumindest teilweise mit Isolierstoff 5, vorzugsweise

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einem glasfaserverstärkten, bis 200 C wärmebeständigen Thermoplast

2 unter Druck, beispielsweise bis 350 kp/crn umspritzt werden.

Gemäß einer zweiten Ausführungsform ist das Gehäuse 2 eines Bauelements in einem ersten Arbeitsgang außenseitig mit Isolierstoff 5 umspritzt, wie das in Figur 4 dargestellt ist, danach ist der Schalter 1 vollständig montiert worden (Figur 5) .

Anschließend ist der freie, noch nicht umspritzte Teil des Gehäuses 2 entweder mit einer Gießmasse vergossen worden (in der Zeichnung nicht dargestellt) , oder aber ohne di ese Gießmasse in einem weiteren Verfahrensschritt vollständig mit Isolierstoff 5 umspritzt worden, wie das in Figur 6 dargestellt ist.

In Figur 7 ist eine andere Ausführungsform eines Schalters 6 dargestellt, bei dem der Isolierstoff 5 im Überschuß aufgespritzt und ein Durchgangsloch 8 ausgeformt ist, das zur Befestigung des Schalters mittels einer Schraube dienen kann.

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Die abgewandelte Ausführungsform eines Schalters 7 gemäiU den Figuren 8, 9 weist einen angespritzten Zapfen 9 mit einem Gewinde 10 auf, der in ein Innengewinde mit entsprechendem Durchmesser und Steigung direkt eingeschraubt werden kann.

Claims

DR. ING. HANS LICHTI - DIPL.'ING. HEINER LICHTI DIPL.-PHYS. DR. JOST LEMPERT PATE NTAN WALTE D-7500 KARLSRUHE 41 (GRÖTZI NG EN) · DURLAC H ER STR. 31 CHOCH H AUS) TELEFON C0721) 48511 G 77 19 843.7 4014/77 Peter Hofsäss -& f|ÖV. SCHUTZANSPRÜCHE

1. Elektrisches und/oder elektronisches Bauelement, insbesondere mechanisch gesteuerterTemperatur wächter in Miniaturbauweise dessen verzugsweise metallisches Gehäuse eine dieses teilweise satt umschließende Kappe aufweist, wobei der freie, von der Kappe nicht abgedeckte Teil des Gehäuses mit Isolierstoff umschlossen ^:st, gekennzeichnet durch eine zumindest auf den freien Teil des Gehäuses (2) im Spritzgießverfahren unter Druck aufgebrachte dünne dem Gehäuse (2) innig anliegende Schicht aus Isolierstoff (5) .

2. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dünne Schicht aus Isolierstoff (5) auch der Kappe (4) innig anliegt.

3. Elektrisches und/oder elektronisches Bauelement, insbesondere mechanisch gesteuerter Temperaturwächter in Miniaturbauweise, dessen Gehäuse mit Isolierstoff ummantelt ist, gekennzeichnet durch/dem Gehäusetopf (2) innig anliegende Schicht aus Spritz-

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gieß- und Isolierstoff (5) und eine das Gehäuse (2) vollständig schließende, dünne, ebenfalls innig anliegende Schicht aus Spritzgieß -1 so I i erstoff ( 5) .

4. Bauelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Schicht (5) das Gehäuse (2) vollständig umgibt.

5. Bauelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kappe (4) und/oder der Isolierstoff (5) ein glasfaserverstärkter, bis 200 C wärmebeständiger Thermoplast ist.

6. Bauelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine mit einem DurchgangsIoch (8) versehene Umhüllung aus Isolierstoff (5) .

7. Bauelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine mit einem Zapfen (9) mit einem Gewinde (10) versehene Umhüllung aus Isolierstoff (5) .

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