DE2556610C3 - Aus duroplastischem und thermoplastischem Isolierstoff bestehender Grundkörper für hermetisch abdichtbare Relais - Google Patents

Description

weitgehend vermieden, daß die den Kontaktträger bildenden, mit exakten Passungen versehenen Hälften ineinandergefügt und mit einem Klebeband gesichert Die Erfindung betrifft einen aus duroplastischem und 40 werden. Nachdem die Spulenwicklung aufgebracht ist, thermoplastischem Isolierstoff bestehenden, wannenar- wird das komplette Relais in ein Vergußmittel getaucht

; tigen Grundkörper für hermetisch abdichtbare Relais und dadurch hermetisch abgedichtet Auch dieses Ver-

mit eingebetteten Kontakt- und Spulenanschlüssen. fahren erweist sich in der Praxis als relativ aufwendig.

Beim Bestücken gedruckter Leiterplatten, beim Eine derartige Ummantelung von fertig montierten

Schwall- oder Schlepplöten sowie der Reinigung be- 45 Relais mit Kunststoff ist im übrigen auch aus den DE-stückter Leiterplatten in Ultraschallreinigungsbädern, PSen 19 09 940 und 12 43271 bekannt Darüber hinaus wächst die Notwendigkeit daß Leiterplatten-Relais ist aus der DE-AS 22 17 218 ein Relais bekannt, bei dem hermetisch dicht sind. Wie aus der deutschen Patent- die Kontaktfedern zwischen zwei Kunststofformteilen schrift 22 45 803 bekannt ist sind solche Relais beispiels- fixiert werden. Zu diesem Zweck ist das Grundkörperweise in Metallgehäusen gebechert, wobei für Kontakt- 50 unterteil aus duroplastischem Kunststoff gefertigt, um und Spulenanschlüsse isolierende Glaseinschmelzungen für alle Kontaktfedern jeweils formstabile Anlageflävorgesehen sind. Derart abgedichtete Relais sind in aus- chen zu bieten. Das Oberteil dagegen besteht aus therreichendem Maße hermetisch dicht, jedoch relativ teu- moplastischem Kunststoff, so daß es bei der Montage er, so daß ihr Einsatz nur in wenigen Fällen wirtschaft- auf das Unterteil verformt werden kann und dadurch lieh vertretbar ist. 55 eine spielfreie Befestigung aller Teile gestattet, gleich-

Aus der DE-OS 14 65 355 ist es bekannt bei Schaltern zeitig aber auch eine maßgenaue Herstellung des gezur Erzielung eines luftdichten Abschlusses zwei Ge- samten Kontaktfedersatzes ermöglicht. An den Konhäuseformteile aus vhermoplastischem Kunststoff mit- taktelementen sind Anschlußstifte angeformt, die in einander zu verschweißen. Die Verschmelzung der pla- Durchbrüchen des Unterteils verankert und zur Lötseistischen Masse an der Verbindungsfläche und die BiI- 60 te des Relais geführt sind. Mittels verformbarer Nasen dung einer luftdichten Vereinigung wird durch Beheizen des thermoplastischen Teilkörpers können diese Durchoder durch ein metallisches Zwischenglied erreicht, das brüche dann während der Montage verschlossen werzwischen die beiden Gehäuseteile eingelegt wird. den, so daß keinerlei Lötmittel an den Lötstiflcn entlang

Es wurde auch schon versucht, mit Gehäusen aus in das Innere des Isolierstoffblocks und an die kontaktthermoplastischem Kunststoff versehene Relais durch 65 gebenden Teile gelangen können. Die hierbei erzielte Verschweißen der Gehäuseteile abzudichten. Dabei Dichtigkeit ist allerdings nur für kurzzeitige Beanspruzeigt sich jedoch, daß vor allem eine saubere Abdicrn chungen, wie sie z. B. beim Löten stattfinden, ausreitung der Anschlüsse gegenüber der Grundplatte chend. Ein Gasaustausch mit der Umgebung läßt sich

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über längere Zeiträume damit aber nicht verhindern. in, daß die rahmenartig ausgebildete Ummantelung an

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen der von den Anschlußelementen abgewandten Seite eiaus Isolierstoff bestehenden Grundkörper für herme- ne Anlagefläche für eine Gehäusekappe aufweist und tisch abdichtbare Relais zu schaffen, de> sowohl eine daß die Gehäusekappe (23) aus thermoplastischem Masichere, wärmebeständige Einbettung der Relaisan- 5 terial besteht und mit dem Rahmenteil verschweißt oder Schlüsse sicherstellt als auch zu einer wirtschaftlichen verklebt ist Diese Formgebung der Ummantelung erFertigung eines hermetisch dichten Relais beiträgt möglicht auf einfache Weise den dichten Verschluß des Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst Relais. Gehäusekappe und Ummantelung der Kontakt-. daß zwei im wesentlichen quaderförmig ausgebildete, trägeranordnung werden beispielsweise durch Einwireinander gegenüberliegende Kontaktträger (7') aus du- io kung von Ultraschall, Hochfrequenz oder Laser verroplastischem Isolierstoff derart mit einem thermopla- schweißt

stischen Mantel versehen sind, daß ein den Raum zwi- Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in den

sehen den Kontaktträgern umschließender Rahmen Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erentsteht der durch ein Bodenteil abgeschlossen ist läutert Im einzelnen zeigt

Durch diese Maßnahme erreicht man, daß die Quali- 15 Fig. 1 einen Kontaktträger bzw. Grundkörper aus tat der Einbettung der Relaisanschlüsse im duroplasti- duroplastischem Isolierstoff, in dem aus einer Platine schem Material auch bei überdurchschnittlich starker ausgestanzte Kontakt- und Spulenanschlüsse eingebettiiermischer Belastung durch den Lötvorgang unbeein- tet sind,

trächtigt bleibt wobei die thermoplastisch Ummante- F i g. 2 und 3 je einen Kontaktträger bzw. Grundkör-

Jung eine nachträgliche problemlose dichte Verbindung 20 per der in F i g. 1 dargestellten Art jedoch mit freigemit der Gehäusekappe begünstigt Außerdem ist von schnittenen Anschlüssen,

Vorteil, daß durch die Temperaturbeständigkeit der F i g. 4 eine komplette Kontaktträgeranordnung, bei

Einbettung der Anschlüsse auch die Wärmeableitung der die Ummantelung rahmenartig ausgebildet ist, und · gegenüber den zitierten Relais mit in Kunststoff einge- F i g. 5 eine weitere Darstellung der Kontaktträger-

betteten Anschlüssen verbessert ist Hierdurch werden 25 anordnung von F i g. 4 einschließlich der Kontakte, des relaisinterne Lötverbindungen der Anschlüsse, z. B. mit Spulenkörpers mit dem Spulenkern sowie der Gehäuseder Spulenwicklung, geschont und schädliche Ausdün- kappe,
stungen im Inneren des Relais beachtlich reduziert Der in F i g. 1 gezeigte Kontaktträger bzw. Grund-

Die erfindungsgemäß aufgebaute Kontaktanordnung körper T besteht aus duroplastischem Material und ist darüber hinaus einfach herstellbar. Beispielsweise 30 wird in einem Preßvorgang hergestellt. Die eingebettelassen sich in einem Preßvorgang mehrere GrundKör- ten Kontakt- und Spulenanschlüsse 8, 10,11 und 49,60 per bzw. Kontaktträger gleichzeitig herstellen. Die ein- sind für eine Mehrzahl von Kontaktträgern bzw. gebetteten Kontakt- und Spulenanschlüsse können da- Grundkörper 7' aus einer einzigen Platine ausgestanzt, bei aus einer Platine ausgestanzt und zu beiden Seiten jedoch zu beiden Seiten der Kontaktträger bzw. Grundder Kontaktträger über Stege verbunden sein. Im An- 35 körper T über Stege 80,81 verbunden. Im Anschluß an schluß an den Preßvorgang werden die Verbindungsste- den Preßvorgang werden die Verbindungssiege 80, 81 ge abgetrennt bzw. die Anschlüsse freigeschnitten. Die abgetrennt die Anschlüsse freigeschnitten und somit anschließende Ummantelung mit thermoplastischem selbständige Kontaktträger T gemäß F i g. 2 und F i g. 3 Kunststoff erfoigt im Spritzgußverfahren. erhalten. Zwei Kontaktträger T werden mit thermopla-

Ausgestaltungen der Erfindung bestehen darin, daß 40 stischem Material umspritzt, derart, daß eine rahmenarein die Fläche zwischen den beiden Grundkörpern nach tige Kontaktträgeranordnung (F i g. 4) entsteht, welche außen verschließender Rahmen entsteht und daß zwi- an der Seite an der die Anschlüsse 8, 49 austreten mit sehen den einander gegenüberliegenden Kontaktträ- einem sich über die gesamte Grundfläche erstreckenden gern ein mit einem Kern versehener Spulenkörper an- Bodenteil angeschlossen ist. Die insoweit erhaltene geordnet ist 45 Kontaktträgeranordnung zeichnet sich durch eine be-

Man erzielt hiermit besonders kompakten Relaisauf- sonders temperaturfeste und zugleich gasdichte Einbetbau, da der durch Rahmen und Bodenteil gebildete tung der Spulenanschlüsse 49 und Kontaktanschlüsse 8 Raum für die Relaisspule genutzt ist. Trotz relativ gro- aus. Zur weiteren Erhöhung der Haltbarkeit sind beißem Einbettungsbereich der Anschlüsse, der aus mecha- spielsweise die Anschlüsse 8,10 sowie 49,60 im Bereich ,nischen Gründen wünschenswert ist sind somit Relais 50 der duroplastischen Einbettung mit Kröpfungen versegeringer Bauhöhe realisierbar. hen, wodurch zugleich auch die Gasdichtheit gesteigert

Zur Erhöhung der Haltbarkeit der Anschlußstifte wird.

kann zusätzlich vorgesehen sein, daß diese im Einbet- F i g. 5 verdeutlicht die Rolle der Kontaktträgeran-

tungsbereich gekröpft oder im Querschnitt verändert Ordnung nach F i g. 4 als tragendes Element eines hersind, wodurch die Gasdichtheit der Einbettung vtrbes- 55 metisch abdichtbaren Relais. Anschlußseitig ist die Konsertwird. taktträgeranordnung durch das an den einstückigen

Nach weiteren Ausgestaltungen der Erfindung ist Rahmen angeformte, aus thermoplastischem Material vorgesehen, daß im Spulenkörper in Richtung der Spu- bestehende Bodenteil abgedichtet: an seiner Oberseite lenlängsachse abgewinkelte, beidseitig über die Stirnsei- wannenartig zur Aufnahme eines Spulenkörpers 1' geten des Spulenkörpers hinausragende Anschlußteile 60 öffnet Im Spulenkörper 1' ist ein Spulenkern angeordeingebettet sind, die bei in den Rahmen eingesetztem net dessen Polschuhe 3' rechtwinkelig zur Spulenlängs-Spulenkörper mit in den Grundkörper eingebetteten achse abgewinkelt sind und nach oben herausragen. Die Anschlußelementen verbindbar sind. Polschuhe 3' weisen nach außen springende Absätze 59

Diese Maßnahmen vereinfachen die Montage des Re- aui, mit denen sie den Spulenkörper Γ in Längsrichtung lais und gewährleisten außerdem eine sichere Kontak- 65 übertragen. Im zusammengebauten Zustand von Kontierung der Spulenanschlüsse mit den in der Kontaktträ- taktträgeranordnung und Spulenkörper Γ greifen die geranordnung eingebettetes! Anschlußteilen. Absätze 59 in entsprechend gestaltete mittige Ausspa-

Ferner bestehen Weiterbildungen der Erfindung dar- rungen 58 ein, die an der Innenseite der Stirnwände des

Rahmens 57 vorgesehen sind.

Auf diese Weise wird der Spulenkörper Γ genau innerhalb des Rahmens 57 positioniert An den Stirnwänden des Rahmens 57 sind ferner seitliche Anschlußteile 60 vorgesehen, die mit den nach unten aus dem Rahmen 57 herausragenden Spulenanschlüssen 49 verbunden sind. Beim Einbau des Spulenkörpers Γ in den Rahmen 57 legen sich die die Enden der Wicklung 48 bildenden Anschlüsse 61 auf die Anschlußteile 60 und werden mit diesen verlötet oder verschweißt Ebenso werden die to Kontaktfedern 12 und Justierfedern 13 jeweils mit den zugehörigen Anschlüssen 11 verbunden.

Als letzter Arbeitsschritt bei der Montage des Relais wird die Gehäusekappe 23 mit der Thermoplast-Umspritzung des Rahmens 57 verschweißt Hierzu ist am Rahmen 57 eine Anlagefläche 62 angeformt, auf der die Unterkante der Gehäusekappe 23 im fertig montierten Zustand des Relais zu liegen kommt Damit ist das gesamte Relais mit einer hermetisch dichten Kunststoffummantelung versehen, in der auch die herausgeführten Anschlüsse 8,49 sicher eingebettet sind.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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Claims (5)

1 2 schwierig durchzuführen ist, weil die Sonotrode der Patentansprüche: Schweißvorrichtung nur von einer Seite an die An schlüsse herangeführt werde;» kann und auf der anderen

1. Aus duro- und thermoplastischem Isolierstoff Seite der Grundplatte kein Widerlager existiert, das eibestehender, wannenartiger Grundkörper für her- 5 ne Verformung des erweichten Grundplattenmaterials metisch abdichtbare Relais mit eingebetteten Ken- begrenzt

takt- und Spulenanschlüssen, dadurch ge- Um trotzdem einen dichten Verschluß zu erzielen, ist

kennzeichnet, daß zwei im wesentlichen qua- es erforderlich, die Kontaktanschlüsse zusätzlich mit derförmig ausgebildete, einander gegenüberliegen- Klebstoff oder Vergußmittel abzudichten. Hierbei darf de Kontaktträger (7') aus duroplastischem Isolier- io allerdings nicht übersehen werden, daß bei Erwärmung stoff derart mit einem thermoplastischen Mantel der Anschlüsse durch den Lötvorgang Leckstellen entversehen sind, daß ein den Raum zwischen den Kon- stehen können, durch die Lot- oder Reinigungsmitteltaktträgern umschließender Rahmen entsteht, der dämpfe in das Relaisinnere eindringen,
durch ein Bodenteil abgeschlossen ist Ferner ist aus der US-PS 37 48 611 ein Relais bekannt,

2. Grundkörper nach Anspruch 1, dadurch ge- 15 bei dem ein Grundkörper aus isolierstoff, in den die kennzeichnet, daß zwischen den einander gegen- Anschlußelemente eingebettet sind, zusammen mit eiüberliegenden KontakttrSgern (7') ein mit einem ner Gehäusekappe aus Isolierstoff ein dicht verschließ-Kern versehener Spulenkörper (1') angeordnet ist bares Gehäuse bildet Das insoweit erhaltene Relais ist

3. Grundkörper nach Anspruch 2, dadurch ge- aber nur relativ aufwendig herzustellen, weil die Ankennzeichnet, daß im Spulenkörper (1') in Richtung 20 Schlußelemente einzeln in die Form des Isolierstoff-

.· 1 der Spulenlängsachse abgewinkelte, beidseitig über Grundkörpers eingelegt werden müssen, zumal diese,

; I die Stirnseiten des Spulenkörpers hinausragende wie bei Relais allgemein üblich, in verschiedenen Ebe-

Anschlußteile (61) eingebettet sind, die bei in den nen liegen.

Rahmen (57) eingesetztem Spulenkörper (1') mit in Dieses Problem wird bei einem Relais nach der DE-

den Grundkörper (7') eingebetteten Anschlußele- 25 OS 22 13 146 z. B. dadurch vermieden, daß der Kontaktmenten (60) verbindbar sind. träger aus zwei senkrecht zur Anschlüßebene geteilten,

4. Grundkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3, zueinander spiegelsymmetrischen, halbschalenförmigen dadurch gekennzeichnet, daß die rahmenartig aus- G?häuseteilen gebildet ist bei denen die leiterplattengebildete Ummantelung (57) an der von den An- seitigen Enden der Anschlüsse jeweils in einer Ebene Schlußelementen (8,49) abgewandten Seite eine An- 30 liegen. Zur Schaffung eines stabilen Relaisaufbaus ist

_u lagefläche (62) für eine Gehäusekappe (23) aufweist hierbei eine geeignete Verbindung der Halbschalen er-

5. Grundkörper nach Anspruch 4, dadurch ge- forderlich, die sowohl hermetisch dicht sein muß als

kennzeichnet, daß die Gehäusekappe (23) aus ther- auch unerwünschte Toleranzen im Abstand zwischen

moplastischem Material besteht und mit dem Rah- den in Reihe liegenden Kontaktanschlüssen vermeidet

menteil verschweißt oder verklebt ist. 35 Unerwünschte Toleranzen dieser Art werden bei ei-

S nem aus der GB-PS 12 46 876 bekannten Relais dadurch