DE2710657A1

DE2710657A1 - Verfahren zum befestigen von metallischen nieten an sproeden traegern

Info

Publication number: DE2710657A1
Application number: DE19772710657
Authority: DE
Inventors: Erich Bohnenberger; Konrad Tronser
Original assignee: ALFRED TRONSER APPARATEBAU GMB
Current assignee: ALFRED TRONSER APPARATEBAU GMB
Priority date: 1977-03-11
Filing date: 1977-03-11
Publication date: 1978-09-14

Description

Verfahren zum Befestigen von metallischen Nieten an spröden
Trägern Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Befestigen von metallischen Nieten an spröden Trägern, nämlich keramischen Bauteilen.
Das Nieten an keramischen Bauteilen ist problematisch, weil die keramischen Werkstoffe spröde sind und durch das Einpressen der Niete zerbrechen oder Haarrisse erhalten, die bei späterer thermischer Beanspruchung zum Bruch führen.
Ein wichtiges Anwendungsgebiet für die Erfindung ist die Herstellung von Trimmerkondensatoren, die an Luft arbeiten. Die Rotorplatten und Statorplatten des Trimmerkondensators werden gewöhnlich auf einem keramischen Träger befestigt und die elektrischen Anschlüsse auf die Unterseite des Trägers geführt. Dieser besitzt zu diesem Zweck Bohrungen, in welche metallische Hohlniete eingepreßt sind, und in diese Hohlniete sind die elektrischen Anschlüsse des Trimmerkondensators eingelötet. Bisher wurden die Hohlniete kalt in den keramischen Träger eingenietet. Dabei entstehen im Träger Haarrisse, die beim nachfolgenden Einlöten der Anschlüsse unter der thermischen Beanspruchung leicht zum Bruch führen. Die AusschuBquote bei diesem Herstellungsverfahren beträgt bis zu 40 %, wenn die Dicke der keramischen Träger relativ gering ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Aussehußquote beim Nieten an spröden Trägern zu vermindern.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Niete vor und während des Stauchvorgangs von elektrischei Strom durch flossen und erhitzt werden. 8ie werden dadurch weich und lassen sich mit so geringem Druck verpressen, daß keine Bruchgefahr der empfindlichen Träger besteht.
Vorzugsweise wird auf die Niete zunächst ein konstanter Druck aufgebracht, danach dem zu stauchenden Teil der elektrische Strom zugeführt und auch während der hierdurch bewirkten Erhitzung der Druck konstant gehalten, bis der Stauchvorgang beendet ist. Auf diese Weise kann der auf den Niet und schließlich auch auf den spröden Träger ausgeübte Druck von vornherein auf einen unkttischen Wert beschränkt werden. Die Stromstärke wird so gewählt, daß bei dem vorgegebenen Druck die Erweichung infolge der ohmschen Erwärmung zum vollständigen Durchführen des Stauchvorganges ausreicht. Als besonderer Vorteil des Verfahrens ist zu vermerken, daß der Niet nach dem Preßvorgang beim Abkühlen in den Träger einschrumpft, so daß ein optimaler Festsitz der Niet erreicht wird.
Bevorzugtes Anwendungxgebiet für die Erfindung ist die Befestigung der Statoren und/oder Rotoren von Trimmerkondensatoren auf keramischen Trägern.
Anstelle einer Hohlniet verwendet man zu diesem Zweck vorteilhafter als Niet einen massiven Stift, der aus zwei Abschnitten unterschiedlichen Durchmessers besteht, die durch einen Bund getrennt sind. Der Abschnitt mit größerem Durchmesser dient als Nietschaft, während der Abschnitt mit kleinerem Durchmesser zum elektrischen Anschluß dient und den bisher bei Trimmerkondensatoren in den Hohlniet eingelöteten Anschlußdraht ersetzt. Der Bund zwischen den beiden Abschnitten des Stiftes dient als Nietkopf. Auf den beim Stauchvorgang gebildeten zweiten Nietkopf kann der Stator oder Rotor aufgelötet werden, ohne daß wegen der thermischen Beanspruchung beim Löten für den Keramikträger Bruchgefahr bestünde.
Bei Verwendung eines massiven Stifts als Niet ist der zu stauchende Nietkopf vorzugsweise mit einer achsialen Bohrung versehen.
Wegen der damit verbundenen Querschnittsverminderung erhöht sich in dem zu stauchenden Teil der Niet der ohmsche Widerstand und folglich findet die ohmsche Erwärmung überwiegend dort statt, wo sie tatsächlich notwendig ist, nämlich im zu stauchenden Nietkopf.
Als Stift kommt vor allem ein Drehteil aus Messing infrage. Dieses ist in der Fertigung zwar teurer als die bislang verwendeten Hohlniete, Jedoch wird dies durch die Vermeidung von Ausschuß mehr als ausgeglichen.
Ein massiver Stift, insbesondere, wenn er ein Drehteil ist, ist härter und damit steifer als die bisher bei Trimmerkondensatoren verwendeten Anschlußdrähte. Um die dünnen, als el. Anschlüsse dienenden Abschnitte der Stifte nach dem Aufstecken der rimmerkondensatoren auf Karten von gedruckten Schaltungen auf der Kartenunterseite leicht umwalzen zu können, sind die Stifte mit Vorteil weichgeglühlt. Bei Verwendung von Messigstiften genügt dazu eine Wärmebehandlung von ca. zwei Stunden Dauer bei einer Temperatur von 400° C.
Die beigefügte Zeichnung zeigt schematisch die Anwendung der Erfindung auf die Herstellung von in Luft arbeitenden Trimmerkondensatoren.
In Fig. 1 ist ein Trimmerkondensator teilweise im Schnitt dargestellt; in Fig. 2 ein Niet vor dem Einpressen, ebenfalls teilweise im Schnitt.
Der Trimmerkondensator besteht aus einem Stator 1 und einem Rotor 2, die beide auf einem keramischen Träger 3 befestigt sind.
Zur Aufnahme des Drehzapfens 4 des Rotors 2 befindet sich im Träger 3 eine lagerbuchse 5. Die Festlegung des Rotors 2 in der Lagerbuchse 5 geschieht durch einen auf den Drehazpfen 4 aufgebrachten Preßring 7. Zwischen dem Preßring 7 und der Unterseite des Trägers 3 befindet sich eine Tellerfeder 6, die gleichzeitig als Idtfahne des Rotors 2 dient.
Zur Befestigung des Stators 1 auf dem Träger 3 ist in diesen ein Stift 9 heiß eingenietet. Der Stift 9 besteht aus einem Abschnitt 10 mit kleinerem und einem Abschnitt 11 mit größerem Durchmesser, sowie aus einem Bund 12. Der dickere Abschnitt 11 bildet den Nietschaft, der Bund 12 einen der Nietköpfe. Der zweite Nietkopf 13 wird durch Stauchung in heißem Zustand gebildet. Der Teil des dickeren Abschnitts 11, der gestaucht wird, besitzt eine achsiale Bohrung 15, damit infolge der Querschnittsverminderung die ohmsche Erwärmung überwiegend dort erfolgt, wo sie notwendig ist, nämlich am Nietkopf 13. Auf ihn wird mittels eines Lotes 14 der Stator 1 aufgelötet. Der schlanke Abschnitt 10 des Stiftes 9 dient als Lötfahne.
Ein tatelloser Festsitz des Stators 1 wird auf Grund des erfindungsgetnäßen lleißnietverfahrens dadurch gefördert, daß der Schaft 11 beim Abkühlen in den keramischen Träger 3 einschrumpft.

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zum Befestigen von metallischen Nieten an spröden Trägern, nämlich keramischen Bauteilen, dadurch gekennzeichnet. daß die Niete (9) vor und während des Stauchvorgangs von elektrischem Strom durchflossen und erhitzt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Niete (9) zunächst ein konstanter Druck aufgebracht, danach der elektrische Strom zugeführt und auch während der hierdurch bewirkten Erhitzung der Druck konstant gehalten wird, bis der Stauchvorgang beendet ist.
Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2 auf die Befestigung der Statoren (1) und/oder Rotoren (2) von Trimmerkondensatoren auf keramischen Trägern (3).
4. Trimmerkondensator nach Anspruch 3, dadurch zekennzeichnetfi daß als Niet ein massiver Stift (9) verwendet wird, der aus zwei Abschnitten (10,11) unterschiedlichen Durchmessers besteht, die durch einen Bund (12) getrennt sind.
5. Trimmerkondensator nach Anspruch 4, dadurch zekennzeichnet, daß der Nietkopf (13) mit einer achsialen Bohrung (15) versehen ist.
6. Trimmerkondensator nach Anspruch 4 oder 5, dadurch zekennzeichnet, daß der Stift (9) ein Drehteil, insbesondere aus Messing, ist.
7. Trimmerkondensator nach Anspruch 4, 5 oder 6, dadurch zekennzeichnet, daß der Stift (9) weichgeglüht ist.