DE3111285C2

DE3111285C2 -

Info

Publication number: DE3111285C2
Application number: DE19813111285
Authority: DE
Inventors: Cornelia Dipl.-Phys. 8033 Krailling De Albert; Ulf Dipl.-Phys. 8000 Muenchen De Rauterberg; Joachim 1000 Berlin De Melchert
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1981-03-23
Filing date: 1981-03-23
Publication date: 1987-06-11
Also published as: DE3111285A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum dichten Ver schließen eines Gehäuses für ein elektrisches Bauelement, insbesondere ein Relais, wobei ein Lüftungsloch im Gehäu se vorgesehen wird, welches während des Hauptabdichtungs vorgangs zum Druckausgleich offen gehalten und erst nach träglich verschlossen wird.

Bauelemente, wie Relais, die zur Verwendung auf Leiter platten waschdicht gemacht werden, sind beim Abdichtvor gang oft großen Temperaturschwankungen ausgesetzt. Diese ergeben sich beispielsweise durch das Aufbringen von war mem Gießharz und durch dessen Aushärtung im Ofen. Bei Bauelementen der eingangs genannten Art (DE-OS 26 22 133) wird deshalb im Gehäuse ein kleines Lüftungsloch vorgese hen, welches erst nach dem Hauptabdichtungsvorgang getrennt verschlossen wird. Bisher war es üblich, solche Lüftungs löcher mit einem Tropfen Gießharz abzudichten, wobei das Gießharz mit einer Dosieranlage aufgebracht wurde. Zum Aushärten dieses Gießharzes sind entweder zusätzliche Öfen erforderlich, oder es werden Abdichtmagazine für längere Zeit gebunden, falls die Aushärtung bei Raumtem peratur erfolgt. Wegen der in jedem Fall erforderlichen Aushärtezeit läßt sich ein solches Verfahren nicht gut in mechanisierte Fertigungsstrecken integrieren.

In dem DE-GM 66 10 177 ist eine Anordnung zur elektrisch hochohmigen Isolation der elektrischen Zuführungsleitun gen eines Gerätes beschrieben, wobei ein topfartiges Iso lationsgehäuse aus Metall und Glas Durchführungsöffnungen für die Zuführungsleitungen aufweist, die mit einer Gum midichtung versehen sind. Das Gehäuse besitzt dort einen offensichtlich aus Glas bestehenden Zapfen, der nach dem Einfüllen des Isoliermaterials zugeschweißt wird. Die dort beschriebene Technik ist aber nicht ohne weiteres für die Ausbildung und für das Verschließen eines Lüf tungsloches bei einem Bauelement, wie einem Relais, an wendbar.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, bei dem die Abdichtung des Lüf tungsloches vereinfacht ist und wobei diese nachträgliche Abdichtung ohne weiteres in eine Fertigungsstraße inte griert werden kann; insbesondere soll dabei auch die Ver wendung von zusätzlich auszuhärtendem Gießharz entbehr lich werden.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Lüftungsloch als durchgehende Bohrung in einem an der Außenseite eines thermoplastischen Gehäuseteiles ausge bildeten Zapfen vorgesehen wird und daß der Zapfen nach träglich thermisch nach innen verformt wird.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Lüftungsloches in einem thermoplastisch verformbaren Zapfen ist es mög lich, durch unmittelbare Verformung dieses Zapfens ohne zusätzliches Gießharz das Loch zu verschließen. Der Zap fen mit dem Lüftungsloch kann je nach Aufbau des Bauele mentes in einem Sockel oder in einer Kappe vorgesehen sein. Zweckmäßigerweise wird der Zapfen zylinderförmig ausgebildet und ganz oder teilweise in einer Vertiefung des thermosplastischen Gehäuseteiles angeordnet.

Beim Verschließen des Lüftungsloches wird der Zapfen thermisch nach innen verformt, wobei das Material des Zapfens das Lüftungsloch ausfüllt, ohne den Gehäuseinnen raum zu beeinträchtigen. Diese Verformung des Zapfens kann mittels Ultraschall vorgenommen werden; dabei wird zweckmäßigerweise eine Sonotrode mit ebener, mit einem Waffelprofil versehener Oberfläche auf den Zapfen ge drückt. Die Sonotrode kann einen etwas größeren Quer schnitt als der Zapfen haben.

Vielfach ist es jedoch zweckmäßig, den Zapfen zu erwärmen und mittels eines Stempels mit kalottenförmiger Oberflä che zu verformen. Wird ein beheizter Stempel verwendet, so kann dabei die Erwärmung des Zapfens unmittelbar durch den Stempel geschehen. In diesem Fall muß jedoch der Stempel eine Oberfläche haben, an die das thermoplasti sche Material nicht anklebt, beispielsweise Polytetra fluoräthylen. Vielfach kann es deshalb zweckmäßiger sein, den Zapfen mittels einer zusätzlichen Wärmequelle zunächst zu erwärmen und dann mit dem kalten Stempel zu verformen. Eine solche Wärmequelle ist beispielsweise eine punkt förmig fokussierende Infrarotlampe. Dabei ist es zweck mäßig, die Partien in der Nachbarschaft des Zapfens durch eine Blende abzudecken, um ein Anschmelzen dieser Teile zu vermeiden.

Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbei spiel näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Relais mit einem erfindungsgemäß ausgebildeten Lüftungsloch,

Fig. 2 eine Vorrichtung zum Verschließen des Lüftungslo ches nach Fig. 1.

In der Fig. 1 ist als Beispiel für ein abzudichtendes Bauelement ein Relais dargestellt, dessen Gehäuse 1 von einer Schutzkappe 2 und einem Sockel 3 gebildet wird. Durch diesen Sockel 3 sind Anschlußstifte 4 in Durch brüchen 5 nach außen geführt. Außerdem besteht eine Ge häusefuge 6 zwischen der Kappe 2 und dem Sockel 3. Diese Gehäuseöffnungen müssen abgedichtet werden, wenn das Re lais auf Leiterplatten eingesetzt und im Zuge der Ferti gung gewaschen werden soll. Dies kann beispielsweise durch Einbringen von Gießharz 7 an allen abzudichtenden Stellen geschehen; das Gießharz wird in flüssigem Zustand aufgebracht und später ausgehärtet.

Wegen der bei dem beschriebenen Hauptabdichtungsvorgang auftretenden Temperaturschwankungen ist ein Druckaus gleich im Relais erforderlich. Zu diesem Zweck ist ein Lüftungsloch 8 im Sockel 3 vorgesehen. Dabei ist dieses Lüftungsloch 8 als durchgehende Bohrung in einem am Sockel 3 angeformten Zapfen 9 ausgebildet, der in einer Vertiefung 10 liegt. Der Sockel 3 besteht aus thermopla stischem Material, so daß durch Verformung des Zapfens 10 das Lüftungsloch 8 nachträglich verschlossen werden kann. Natürlich könnte der Zapfen auch an einer anderen Stelle des Gehäuses vorgesehen sein, beispielsweise auch in der Kappe 2, wenn diese aus thermoplastischem Material besteht.

Fig. 2 zeigt in schematischer Darstellung, wie das Lüf tungsloch erfindungsgemäß nachträglich verschlossen wird. Gezeigt ist ein Ausschnitt aus dem Sockel 3 mit dem Lüf tungsloch 8, welches konzentrisch in dem zylinderförmi gen Zapfen 9 angeordnet ist. Damit der Zapfen 9 nicht über die Gehäuseoberfläche vorsteht, ist er ganz oder teilweise in der Vertiefung 10 angeordnet. Diese Vertie fung 10 muß so bemessen sein, daß ein Verformstempel 11 eintauchen kann. Der Stempel 11 hat einen etwas größeren Durchmesser als der Zapfen 9 und eine kalottenförmige Oberfläche 12; mit dem Stempel wird der durch Erwärmung plastifizierte Zapfen 9 nach innen verformt, so daß das Lüftungsloch 8 durch das nach innen gedrückte thermopla stische Material dicht verschlossen wird. Die Erwärmung des Zapfens kann, wie erwähnt, entweder unmittelbar durch den beheizten Stempel 11 oder durch eine zusätzliche Wär mequelle vor Aufdrücken des Stempels erfolgen.

Der Zapfen 9 kann auch mit Ultraschall verformt werden; dabei wird anstelle des Stempels 11 eine Sonotrode ver wendet, die etwa den gleichen Durchmesser wie der Stem pel 11, jedoch eine ebene Oberfläche hat. Die Oberfläche der Sonotrode kann mit einem Waffelprofil versehen sein, was den Plastifizierungsvorgang begünstigt.

Claims

1. Verfahren zum dichten Verschließen eines Gehäuses für ein elektrisches Bauelement, insbesondere ein Relais, wo bei ein Lüftungsloch im Gehäuse vorgesehen wird, welches während des Hauptabdichtungsvorgangs zum Druckausgleich offen gehalten und erst nachträglich verschlossen wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Lüftungsloch (8) als durchgehende Bohrung in einem an der Außenseite eines thermoplastischen Gehäuseteiles (3) aus gebildeten Zapfen (9) vorgesehen wird und daß der Zapfen (9) nachträglich thermisch nach innen verformt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß der Zapfen (9) ganz oder teilweise in einer Vertiefung (10) des thermoplastischen Gehäuseteiles (3) angeordnet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verformung des Zapfens (9) mittels Ultraschall erfolgt.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch ge kennzeichnet, daß eine Sonotrode mit ebe ner, mit einem Waffelprofil versehener Oberfläche auf den Zapfen (9) gedrückt wird, deren Durchmesser größer ist als der Durchmesser des Zapfens (9).

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß der Zapfen (9) erwärmt und mittels eines Stempels (11) mit kalottenförmiger Oberfläche (12) verformt wird, dessen Durchmesser größer ist als der Durchmesser des Zapfens (9).

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch ge kennzeichnet, daß die Verformung mittels eines beheizten Stempels erfolgt.

7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch ge kennzeichnet, daß der Zapfen (9) mittels einer zusätzlichen Wärmequelle erwärmt und mit einem kal ten Stempel (11) verformt wird.