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R
0291909
EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG
A1
19881123
EP
88107830.7
19880516
de
de
de
3716789
19870519
DE
19881123
198847
19881123
198847
4
4H 01F 5/04 A
de
Elektrisches Bauteil und Verfahren zu seiner Herstellung
en
Electric component and method of manufacturing same
fr
Composant électrique et son procédé de fabrication
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT
00200520
VPA 87 P 1301 E
Wittelsbacherplatz 2
80333 München
DE
Meindl, Gerhard, Dipl.-Ing. (FH)
Hartstrasse 22
D-8031 Alling
DE
DE
FR
GB
IT
Elektrisches Bauteil, insbesondere Spulenkörper (1) aus thermoplastischem Kunststoff, mit wenigsten einem stiftförmi­gen, elektrisch leitenden Anschlußelement (2), das mit seinem freien Ende aus dem Bauteilkörper ragt und mit seinem anderen Ende im Bauteilkörper verankert ist, wobei das Bauteil im we­sentlichen aus thermoplastischem Kunststoff besteht und ledig­lich die im Bauteilkörper verankerten Enden des Anschlußele­ments (2) mit Flüssigkristall-Polymer (3) umhüllt sind.
Die Erfindung betrifft ein elektrisches Bauteil, insbesondere Spulenkörper, aus thermoplastischem Kunststoff mit wenigstens einem stift- oder fahnenförmigen elektrisch leitenden Anschluß­element, das mit seinem freien Ende aus dem Bauteilkörper ragt und mit seinem anderen Ende im Bauteilkörper verankert ist. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung ei­nes derartigen elektrischen Bauteils.
In zahlreichen Anwendungsfällen müssen die elektrischen Bautei­le einer länger währenden hohen thermischen Belastung unterwor­fen werden. So müssen beispielsweise beim automatischen Be­wickeln der Spulenkörper und Anlöten der Wickelenden an die Anschlußstifte des Spulenkörpers die Lackisolationen der Wickel­drahtenden durch hohe Lötbadtemperaturen während des Lötvor­ganges abgebrannt werden, ohne daß die Anschlußstifte ihre Lage im Spulenkörper verändern bzw. verlieren. An diese Bauteile wird daher die Forderung gestellt, daß sie einer thermischen Belastung an den Anschlußstiften von ca. 400 bis 450°C bis zu 10 Sekunden standhalten. Da thermoplastische Bauteilkörper bei dieser thermischen Belastung an den Anschlußstiften in dem Bereich der Anschlußstifte schmelzen, führt zu diesem Zeitpunkt jede auf die Anschlußstifte wirkende mechanische Kraft zu einer Verformung des Bauteilkörpers bzw. zur Lockerung der Anschluß­stifte. Da die Anschlußstifte in Bezug auf den Bauteilkörper sehr präzise ausgerichtet sein müssen, damit sie beispielsweise in vorgefertigte Bohrungen einer Schaltungsplatte einsetzbar sind, ist die Verwendung von Thermoplasten zur Herstellung der Bauteilkörper in diesen Fällen nicht möglich. Diese Bauteilkör­per werden daher regelmäßig aus duroplastischem Material gefer­tigt. Duroplastisches Material ist nämlich nach dem Aushärten nicht durch Wiedererwärmung verformbar und kann daher den ge­forderten Temperaturbelastungen standhalten.
Duroplastisches Material besitzt jedoch eine Vielzahl von Nachteilen, die sich insbesondere bei der Fertigung bemerkbar machen. Im Unterschied zu thermoplastischem Material ist dessen Aushärtezeit wesentlich höher, was wiederum eine höhere Ferti­gungszeit pro Bauteil bedingt. Auch erweist sich die gegenüber thermoplastischen Werkstoffen wesentlich schwierigere Abdich­tung der Verarbeitungs- d.h. Spritzeinrichtung als nachteilig, die wiederum sehr speziell gestaltete, z.B. mit einem Kopf aus­gebildete und damit aufwendige Anschlußstifte fordert. Beim Ein­spritzen der Anschlußstifte in duroplastisches Material wird nämlich der Anschlußstift, falls er nicht einen als Abdichtung wirkenden Kopf aufweist, häufig auf seiner gesamten Länge über­spritzt und es schlägt sich auf ihn Aushärtemasse nieder, die das Anlöten der Wickelenden an den Anschlußstift unmöglich macht.
Durch die DE-PS 33 41 304 C2 ist ein elektrisches Bauteil aus thermoplastischem Kunststoff mit wenigstens einem aus dem Bau­teilkörper ragenden elektrisch leitenden Stift bekannt, der mit einem von duroplastischem Material umgebenen, in den Bauteilkör­per eingegossenen Verankerungsende versehen ist, das z.B. ein flanschartiger Kopf sein kann.
Zur Herstellung dieses Bauteils wird auf den in die Gießform eingebrachten Stift zunächst eine dünne Schicht aus duroplasti­schem Material auf einen Bereich des Verankerungsendes des Stifts aufgebracht und beim nächsten Arbeitstakt das thermo­plastische Material für den Bauteilkörper zugeführt.
Dieses bekannte Bauteil läßt zwar den Einsatz von thermoplasti­schen Kunststoffen mit all den Vorteilen für den Hauptteil des Spulenkörpers zu, es erfordert jedoch zur Stiftverankerung gleichfalls duroplastische Werkstoffe, womit wiederum die vor­stehend erwähnten Verarbeitungsnachteile sowie wegen der schwie­rigen Abdichtung nach wie vor der Einsatz konstruktiv sehr auf­wendig gestalteter Anschlußstifte nötig ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Bauteil zu schaffen, zu dessen Herstellung die bei Verarbeitung von duroplastischen Werkstoffen auftretenden Nachteile vermie­den werden, das sich trotzdem durch eine hohe thermische Be­lastbarkeit auszeichnet, derart, daß die Anschlußstifte auch bei hoher thermischer Belastung ihre Lage bewahren.
Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung bei einem Bauteil der eingangs genannten Art vor, daß das im Bauteilkörper veran­kerte Ende des Anschlußelementes unmittelbar mit Flüssigkristall-­Polymer umhüllt, d.h. bevorzugt in eine Schicht aus Flüssig­kristall-Polymer eingebettet ist.
Durch den Einsatz dieser Flüssigkristall-Polymere, die sich durch ihre hohe Temperaturfestigkeit auszeichnen, ist die Ver­wendung einfacher d.h. kopfloser Anschlußstifte möglich. Der eigentliche Spulenkörper besteht wiederum aus leicht verarbeit­baren und preiswerten thermoplastischen Kunststoffen. Durch die leichtere und schnellere Verarbeitung, die nicht erforder­lich Entgratung sowie durch die Verwendung einfacher und damit mit erheblich geringeren Abdichtproblemen behafteten kopflosen Anschlußstiften sind diese thermoplastischen Spulenkörper sehr viel weniger aufwendig herstellbar als duroplastische.
Da die Anschlußstifte zu ihrer Verankerung keine flanschförmi­gen Köpfe oder dergleichen benötigen, sondern lediglich als Drahtstifte gestaltet sein können, kann man bei der Herstel­lung dieser Bauteile den Draht von einer Drahtrolle abziehen und entsprechend der gewünschten Drahtstiftlänge in Drahtstifte zerteilen und im Anschluß hieran die einen Enden der Draht­stifte in Flüssigkristall-Polymer eindrücken oder mit diesem umspritzen. Die so behandelten Drahtstifte werden schließlich mit ihren in Flüssigkristall-Polymer eingebetteten Enden in eine Spritzform eingebracht und der Spulenkörper gespritzt.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher er­läutert. Es zeigt:
- FIG 1 in geschnittener Darstellung ein erstes Ausführungs­beispiel des Gegenstandes nach der Erfindung;
- FIG 2 in geschnittener und teils gebrochener Ansicht ein weiteres Ausführungsbeispiel des Gegenstandes nach der Erfindung.
Die FIG 1 zeigt ein elektrisches Bauteil, nämlich einen Spulen­körper 1 für elektrische Spulen, dessen Hauptteil 4 einschließ­lich seiner Flansche 5, 6 aus thermoplastischem Kunststoff be­steht. Als Anschlußelemente 2 dienen bevorzugt von einer nicht dargestellten Drahtrolle abgezogene und in gewünschte Draht­stiftlängen zerteilte Stifte. In ihren im Flanschteil 6 veran­kerten Enden sind diese Anschlußelemente 2 in Schichten 3 aus Flüssigkristall-Polymer eingebettet.
Beim Ausführungsbeispiel nach FIG 2 ist der Spulenkörper durch das Bezugszeichen 10 lediglich angedeutet. In seinem Flansch­teil 7 sind im Unterschied zum Ausführungsbeispiel nach FIG 1 jeweils mehrere kopflose, stiftförmige Anschlußelemente 9 in eine gemeinsame Schicht 8 aus Flüssigkristall-Polymer einge­bettet.
Die Anschlußelemente 2 bzw. 9 lassen sich, wie bereits erwähnt, von einer gemeinsamen Drahtvorratsspule abziehen und nach Zer­teilen in die gewünschte Länge jeweils in Flüssigkristall-Poly­merschichten einbetten oder mit diesen umspritzen. Die kopf­lose Ausbildung der stiftförmigen Anschlußelemente ermöglicht eine denkbar einfache Verarbeitung.
1. Elektrisches Bauteil, insbesondere Spulenkörper, aus thermo­plastischem Kunststoff, mit wenigsten einem stift- oder fahnen­förmigen, elektrisch leitenden Anschlußelement, das mit sei­nem freien Ende aus dem Bauteilkörper ragt und mit seinem an­deren Ende im Bauteilkörper verankert ist,dadurch gekennzeichnet, daß das im Bauteilkörper (1 bzw. 10) verankerte Ende des Anschlußelements (2 bzw. 9) unmittelbar mit Flüsssigkristall-Polymer (3 bzw. 8) umhüllt ist.
2. Elektrisches Bauteil nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß das im Bauteilkörper (4 bzw. 10) verankerte Ende des Anschlußelements (2 bzw. 9) in eine Schicht aus Flüssigkristall-Polymer (3 bzw. 8) eingebet­tet ist.
3. Elektrisches Bauteil nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlußelement (2 bzw. 9) ein Drahtstift ist.
4. Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Bauteils nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß Draht von einer Drahvorratsrolle abgezogen und entsprechend der gewünschten Drahtstiftlänge in Kontaktstifte zerteilt wird, daß die einen Enden der Drahtstifte in Flüssigkristall-Polymer eingedrückt oder mit Flüssigkristall-Polymer umspritzt werden, und daß anschließend die Kontaktstifte mit ihren in Flüssig­kristall-Polymer eingebetteten Enden in eine Spritzform einge­bracht und der Spulenkörper gespritzt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4,dadurch gekenn­zeichnet, daß mehrere Stifte (9) gleichzeitig in eine gemeinsame Flüssigkristall-Polymerschicht (8) eingedrückt oder mit dieser umspritzt werden.