DE3308791C2 - Verfahren zur Herstellung eines dichten elektromagnetischen Relais - Google Patents
Verfahren zur Herstellung eines dichten elektromagnetischen RelaisInfo
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Abstract
Erfindungsgemäß wird ein Relais mit sehr guten Schalteigenschaften auch bei langer Benutzungsdauer und hoher Schalthäufigkeit dadurch erreicht, daß das Relais durch Vergießen mit Vergußmasse (15) im geschlossenen Zustand vergossen wird, wodurch sich innen ein Luftpolster bildet und ein Nachfließen von Vergußmasse verhindert wird. Nach dem Angelieren oder Aushärten der Vergußmasse wird in das Gehäuse (Deckel 1) ein Lüftungsloch (14) gestoßen, das nach Entgasen des Innenraums ggf. wieder verschlossen wird.
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines dichten elektromagnetischen
Relais gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Ein derartiges Verfahren ist für elektrische Schalter bekannt aus der EP-OS 00 26 231. Dort ist der Deckel
mit Öffnungen versehen, durch die hindurch nach Aufsetzen des Deckels und nach Vergießen des Bodenunterteils
der Innenraum mit Gas durchspült und anschließend mit einem Füllgas gefüllt wird. Hierauf werden die
Öffnungen durch Heißversiegelung oder bei einem Metallbecher durch Lötzinn verschlossen. Ein ähnliches
Verfahren ist bekannt aus der DE-OS 26 18 492. Dort besitzt die Bodenplatte, die vom Deckelrand übergriffen
wird, einen nach außen weisenden Hocker. Letzterer ist mit einer zentralen Lüftungsöffnung versehen. Die Abdichtung
erfolgt durch ein auf die Bodenplatte und den unteren Deckelrand aufgelegtes, mit aushärtbarer Vergußmasse
getränktes Vlies, durch das der Hocker durch eine Aussparung im Vlies hindurchragt Das Lüftungsloch
sorgt während des Aushärtens für einen Druckausgleich im Bauelement. Nach dem Aushärten kann das
Lüftungsloch mit dickflüssigem Harz oder Kleber verschlossen werden.
Ein ähnliches Verfahren ohne Verwendung eines Vlieses ist aus der EP-OS 00 53 870 bekannt. In beiden
Fällen ist das dünne Lüftungsloch außen von einem erweiterten Einfüllbereich umgeben.
Aus der DE-OS 27 32 517 und der DE-PS 30 39 702 sind Relais bekannt, deren Deckel oben eine Dünnstelle
aufweist, die nach dem Herstellen des Relais und nach dem Einlöten in eine Schaltplatte sowie nach dem erforderlichen
Waschprozeß durchgedrückt wird. Dadurch wird zwischen Innenraum und Außenatmosphäre eine
Verbindung geschaffen, so daß ein Druckausgleich zwischen Innenraum und Außenatmosphäre ermöglicht ist.
Mit der vorliegenden Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, das Herstellungsverfahren eines Relais so
zu optimieren, daß im innenraum des Relais eine Eigenatmosphäre vorhanden ist, die günstig auf die Lebensdauer
der Kontakte einwirken kann. Zugleich soll vermieden wevden, daß beim Altern des Relais, insbesondere
der verwendeten Kunststoffe, in der Eigenatmosphäre störende Fremdstoffe auftreten. Außerdem soll ein
Relais erhalten werden, das nach dem Einsetzen in eine Leiterplatte und dem erforderlichen Waschprozeß keinerlei
Verfahrensschritten mehr unterworfen werden muß.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale
gelöst. Durch das Vergießen im geschlossenen Zustand verhindert der durch die zum Aushärten der Abdichtmasse
vorgenommene Erwärmung entstehende Überdruck im Relais, daß Vergußmasse nach innen läuft und
mit Bauteilen in Berührung kommen kann, die die Gebrauchsfähigkeit des Relais beeinträchtigen oder es
funktionsunfähig machen. Durch die nach dem Angelieren oder Aushärten der Vergußmasse vorgenommene
Öffnung aes Relaisdeckels können die schädlichen Gase durch Durchspülen entweichen und das Relais mit einem
gewünschten Füllgas gefüllt und anschließend das Lüftungsloch wieder verschlossen werden. Hierdurch
erhält man ein Relais mit optimalem Schaltverhalten, das vom Kunden keinerlei Verfahrensschritten mehr
unterzogen werden muß.
Weitere vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben und nachfolgend
anhand eines in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispieles beschrieben. Dabei zeigt
F i g. 1 eine Seitenansicht eines Deckels eines Relais
mit dem angedeuteten, das Magnetsystem und das Kontaktsystem enthaltenden Gehäuseteil,
Fig.2 den Deckel von oben gemäß dem Schnitt A-ß-CderFig. 1,
Fig.2 den Deckel von oben gemäß dem Schnitt A-ß-CderFig. 1,
F i g. 3 eine Seitenansicht des Deckels gemäß dem Schnitt D-Eder F ig. 2,
F i g. 4 den Ausschnitt X der F i g. 3 in vergrößertem Maßstab und
F i g. 5 einen Verfahrensablaufplan.
In Fi g. 1 ist mit 1 ein becherförmiger Deckel bezeichnet, in dessen Oberseite 2 eine nach innen ragende trichterförmige,
nach außen sich erweiternde Einfüllöffnung 3 vorgesehen ist. Der Boden 4 der Einfüllöffnung 3 ist
zunächst verschlossen. Der Deckel 1 ist zweckmäßig ein Spritzguß- oder Preßteil, insbesondere aus Kunststoff.
Die Seitenwände 5 erstrecken sich nach unten und reichen mit ihrer Endkante 6 bis zur Unterseite 7 eines
Gehausebodens 8 oder stehen sogar geringfügig über diese über. Der Gehäuseboden 8 ist Teil eines inneren
Gehäuseunterteils, das das andeutungsweise gezeigte Magnetsystem 9 und das Kontaktsystem 10 (Fig.5) sowie
die Anschlußelemente H(Fi g. 5) enthält
An den Deckelinnenseiten sind mehrere Rippen 12 vorgesehen, deren Enden 13 in zusammengebautem Zustand
auf der Oberkante des Gehäuseunterteils oder dessen Seitenwänden etc. aufliegen. Der Boden 4 der
Einfüllöffnurg 3 kann durchstoßen werden, so daß durch das entstandene Lüftungsloch 14 Vergußmasse 15
eingefüllt werden kann (Fig.3). Das Lüftungsloch 14
wird nur so groß gemacht, daß die Vergußmasse beispielsweise durch Kapillarwirkung und/oder Oberflächenspannung
und/oder Viskosität der Vergußmasse 15 nicht nach unten heruntertropfen kann. Vorzugsweise
ist das Lüftungsloch 0,1 bis 0,8 mm im Durchmesser oder als Schlitz mit einer Schlitzbreite von 0,1 bis
0,6 mm ausgebildet
Zweckmäßig kann die innere Kante der unteren Endkanten 6 der Deckel-Seitenwände 5 eingefaßt sein
(Fig.4), damit von unten aufgebrachte Vergußmasse
besser in den Trennschlitz 16 zwischen den Deckel-Seitenwänden 5 und dem Gehäuseboden 8 verlaufen kann.
Erfindungsgemäß wird ein dichtes und auch bei sehr hoher Anzahl von Schaltzyklen noch einwandfrei arbeitendes
Relais dadurch erhalten, daß zunächst das Relais zusammengebaut und der Deckel 1 aufgeschoben wird
(F i g. 5 Verfahrensabschnitt I). Hieraus wird das Relais so aufgestellt oder gehalten, daß die Oberseite 2 des
Deckels 1 nach unten zeigt (Fig.5, Verfahrensabschnitt II). In dieser Lage wird auf die Unterseite 7 des
Gehäusebodens 8 eine selbsthärtende oder z. B. durch Energiezufuhr härtbare Vergußmasse 15 aufgebracht
(Verfahrensabschnitt III) und dann die Vergußmasse durch Energiezufuhr, insbesondere durch eine Wärmevorrichtung
17 oder Heißluft etc., angeliert oder ganz ausgehärtet. Darauf wird der Boden 4 der Einfüllöffnung
3 des Deckels 1 beispielsweise mittels einer feinen Nadel durchstoßen oder durchstochen und dadurch das
Lüftungsloch 14 gebildet Ggfs. kann das Lüftungsloch 14 auch an anderen Stellen des Gehäuses, beispielsweise
in einer der Seitenwände 5 des Deckels 1 oder in einem Teil des Gehäuseunterteils vorgesehen sein.
Durch das Lüftungsloch 14 kann der Innenraum des Relais entgasen, wonach das Lüftungsloch 14 ggfs. verschlossen
wird oder der Innenraum wird in einem besonderen Verfahrensabschnitt (Verfahrensabschnitt V)
mit trockner Luft, Wasserstoff und/oder Inertgas durchgespült oder beispielsweise bei einem Unterdruck von
bis zu 10~5 bar in einer Unterdruckkammer 18 entgast
und ggfs. dann erst verschlossen. Letzteres erfolgt vorzugsweise bei erhöhter Temperatur, z. B. zwischen 120°
und 2000C, insbesondere zwischen 140° und 160°C, und
ggfs. in Normallage des Relais. Hierbei entweichen aus den verwendeten Kunststoffen für den späteren Betrieb
schädliche Bestandteile. Hierauf wird zweckmäßig der Innenraum vorzugsweise nach Abkühlung auf Normaltemperatur
mit einem inerten Gas, wie z. B. Helium, Argon oder Stickstoff, oder mit Wasserstoff oder getrockneter
Luft gefüllt und anschließend in Normallage des Relais Vergußmasse 15 in die Eintüllöffnung 3 gebracht
und diese danach ausgehärtet.
Hierdurch erhält man ein vollkommen dichtes Relais mit sehr reinen Kontaktoberflächen und reiner, unschädlicher
Innenatmosphäre, wodurch eine länge Lebensdauer auch bei hoher Schalthäufigkeit und sehr vielen,
z. B. 10b, Schaltzyklen erreicht wird.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann zum Durchstoßen der Relaiswandung, also
insbesondere des Bodens 4 der Einfüllöffnung 3, eine erhitzte Nadel verwendet werden. Hierdurch muß kein
großer Druck auf die Wandung ausgeübt werden, wenn das Wandungsmaterial, wie vorgesehen und üblicherweise
verwendet, aus einem thermoplastischen Kunststoff besteht.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
1. Verfahren zur Herstellung eines dichten elektromagnetischen Relais mit einem bis zum Boden
eines Gehäuseunterteils reichenden und mit diesem dicht verbundenen becherartigen Deckel und mit einem
durchspülten und ggf. mit Gas gefüllten Innenraum, wobei die Durchspülung und die eventuelle
Füllung durch anschließend an die Durchspülung und ggf. Füllung verschlossene öffnung im Deckel
erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß ein Deckel (1) mit einer Einfüllöffnung (3), deren Boden
(4) geschlossen ist, nach dem Zusammenbau der Relaisbauteile im Gehäuseunterteil auf dieses aufgeschoben
wird, daß anschließend der Gehäuseboden (8) des Geiiäuseunterteils in nach oben gedrehter
Lage vergossen und die Vergußmasse (15) mittels Energiezufuhr mindestens angeliert wird, daß danach
das Relais um 180° in die Normallage gedreht wird und hierauf oder vor dem Umdrehen der Boden
(4) des Lüftungsloches (14) durchstoßen und dann der Innenraum des Relais bei erhöhter Temperatur
und bei Unterdruck entgast und danach auf Raumtemperatur abgekühlt und mit Füllgas gefüllt und
hierauf das Lüftungsloch (14) verschlossen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Entgasung bei einer Temperatur
zwischen 130° und 180° C vorgenommen wird.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenraum des Relais
bei Unterdruck bis herunter zu 10~5 bar entgast und anschließend mit einem Inertgas und/oder getrockneter
Luft und/oder Wasserstoff gefüllt und anschließend das Lüftungsloch (14) geschlossen wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Lüftungsloch (14)
nur so groß gemacht wird, daß eine eingefüllte Vergußmasse (15) infolge Kapillarwirkung und/oder der
Oberflächenspannung der Vergußmasse (15) nicht nach innen tropft.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Lüftungsloch (14)
dadurch gebildet wird, daß eine Relaiswandung mittels einer erhitzten Nadel durchstochen wird.
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