DE2809461A1

DE2809461A1 - Waermerueckstellfaehiger gegenstand

Info

Publication number: DE2809461A1
Application number: DE19782809461
Authority: DE
Inventors: Lajos Josef Vidakovits; Didier Watine
Original assignee: Raychem Pontoise SA
Current assignee: Raychem SA
Priority date: 1977-03-04
Filing date: 1978-03-04
Publication date: 1978-09-07
Also published as: GB1599520A; DE2809461C2; FR2382779B1; FR2382779A1; US4304959A

Description

DR.-ING. GERALD KLDPSCH 5000

PATENTANWALT MARSPLATZ 11

1. März 1978 Kl /En

Raychem Pontoise S.A.,

Rue de l'Industrie, Lotissement Industriel Courcelles, F-95310 Saint Ouen l'Aumone (Frankreich)

Wärmerückstellfähiger^Gegenstand

Die Erfindung betrifft wärmerückstellfähige Gegenstände, insbesondere wärmeschrumpfbare Muffen mit Einsätzen.

Es ist bekannt, isolierte Lötverbindungen zwischen einem Paar elektrischer Leiter unter Verwendung von Vorrichtungen, wie sie in der US-PS 3.243.211 beschrieben sind, herzustellen, und welche beispielsweise aus einer wärmeschrumpffähigen Muffe aus Isoliermaterial bestehen, die in ihrem mittleren Bereich eine Menge Lötmittel enthält. Die Muffe kann auch an einem oder beiden Enden mit einer Menge eines schmelzbaren Materials versehen sein, welches beim Erhitzen der Muffe zwecks Rückstellung schmilzt und eine Abdichtung der erhaltenen Verbindung gegen Umwelteinflüsse liefert. Das schmelzbare Material kann auch dazu dienen, das Entweichen von Lötmittel aus dem Ende der Muffe zu verhindern; falls kein schmelzbares Material vorgesehen ist, kann dies durch Rückstellung der Enden der Muffe um die Leiter oder deren Isolierung herum bewirkt werden.

Solche Muffen haben zahlreiche Anwendungen einschließlich beispielsweise der Befestigung eines Leiters an einem anderen

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Leiter gefunden. Zum Beispiel wird in der US-PS 3.324.230 ein vorgelöteter Stift beschrieben, über dessen Ende eine wärmeschrumpf bare Muffe vorinstalliert ist, indem lediglich ein Teil der Muffe über den Stift geschrumpft wurde.

5 Es verbleiben jedoch bei der Verwendung solcher Muffen für bestimmte Zwecke noch immer Schwierigkeiten. So wurde in einigen Fällen gefunden, insbesondere wenn Drähte an sehr kleinen Vielfachsteckverbindungen befestigt werden sollen, daß die einzelnen Stifte zu eng zusammenstehen, um eine Vielzahl

10 von expandierten bzw. aufgeweiteten wärmeschrumpffähigen Muffen zu installieren und teilweise über die Stifte auf die in der ÜS-PS 3.324.230 beschriebenen Weise zu schrumpfen. Darüber hinaus kann, wenn ein Leiter an einem Anschluß oder einer Lasche bzw. einer öse mit einer öffnung darin befestigt

15 wird, das Lötmittel, das während der Installation geschmolzen

wird, insoweit versagen, als es die öffnung nicht ausfüllt, ι so daß eine gute Verbindung nicht gewährleistet ist.

■ Die Erfindung betrifft daher eine ein Lötmittel enthaltende

, wärmeschrumpfbare Muffe, die zur Herstellung von Verbindungen ! 20 zwischen einem Leiter und einem Anschluß verwendbar ist.

■ Die Erfindung betrifft daher eine Verbindungsvorrichtung, die

! aus einer wärmeschrumpffähigen Muffe, innerhalb der sich eine

; Menge eines Lötmittels befindet, einem elektrischen Leiter,

J der aus wenigstens einem Ende der Muffe vorsteht und der vor-

j25 teilhaft bis auf den innerhalb der Muffe gelagerten Teil, der

I an der Herstellung der elektrischen Verbindung beteiligt ist,

! isoliert ist, sowie aus einem durch Lötmittel benetzbaren Bau-

S element besteht, welches bei der Installationstemperatür der

I Verbindungseinrichtung unschmelzbar ist, wobei Lötmittel, Lei-

i30 ter und das weitere Bauelement innerhalb der Muffe zueinander

und gegenüber der Muffe fixiert sind. Das Lötmaterial, der Leiter und das weitere Bauelement sind derart angeordnet und die Muffe ist derart geformt, daß, wenn die Muffe über einem

elektrisch leitenden Substrat, z.B. einem Anschluß, in Stellung gebracht wird, mit dem der Leiter verbunden werden soll, das Substrat korrekt relativ zu den verschiedenen Komponenten der Verbindungsvorrichtung in Stellung gebracht werden kann und beim Erhitzen zwecks Rückstellung der Muffe und Schmelzen des Lötmaterials der Fluß des Lötmittels zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen dem Leiter und dem Substrat, z.B. dem Anschluß, kontrolliert bzw. gesteuert wird. Das weitere Bauteil ist daher bei jeder gegebenenen Ausführungsform derart angeordnet, daß beim Erhitzen der Verbindungsvorrichtung der Fluß des Lötmittels in einer vorher bestimmten Weise gesteuert bzw. geregelt wird.

Die Muffe kann so geformt sein, beispielsweise kann sie eine Einschnürung in ihrem mittleren Bereich aufweisen, daß sie bei der Steuerung bzw. Regelung des Ausmaßes der Eindringung des Substrats unterstützend wirkt.

Das Ende der Muffe, aus dem der Leiter hervorsteht, kann beispielsweise durch ein schmelzbares Teil, bevorzugt aus einem elektrischen Isoliermaterial, verschlossen sein. Dieses Ende der Muffe kann vorher über das schmelzbare Teil, falls vorhanden, und den Leiter rückgestellt sein; das schmelzbare Element und der rückgestellte Teil der Muffe zusammen können dabei dazu dienen, den im Inneren der Muffe befindlichen Teil des Leiters in seiner Stellung zu fixieren.

Die Muffe kann auch derart geformt sein, beispielsweise durch selektive teilweise Vorschrumpfung, daß die Lage des Leiters und das Ausmaß seiner Eindringtiefe ebenfalls durch den weiteren Inhalt der Muffe und der inneren Oberfläche der Muffe gesteuert bzw. geregelt werden können. Auf diese Weise kann das Einsetzen des Leiters, falls gewünscht, hinausgeschoben werden, bis die Muffe auf einer Unterlage, z.B. einem Abschluß, in Stellung gebracht worden ist. Die Erfindung betrifft daher auch eine Verbindungsvorrichtung, wie oben beschrieben und

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definiert, bei der der Leiter fehlt.

Das Lötmittel wird derart ausgewählt, daß es für die Vereinigung des Leiters mit dem Substrat geeignet ist; es kann, falls gewünscht oder erforderlich, mit einem geeigneten Flußmittel verbunden sein. Das Material ist ebenfalls auf geeignete Weise geformt, um das Verschieben des Substrats an die gewünschte Stelle zu ermöglichen oder zu steuern, wobei es gleichzeitig in der Muffe fixiert wird.

Das Lötmittel hat bevorzugt die Form eines Rings. Auf diese Weise kann das Substrat vollständig von Lötmittel umgeben werden. Das Lötmittel kann in der Muffe auf beliebige geeignete Weise, beispielsweise durch teilweise Rückstellung der Muffe über das Lötmittel zur Erzielung eines Preßsitzes, fixiert werden.

Die Form des durch Lötmittel benetzbaren Bauteils hängt von der Bauweise des weiteren Inhalts der Muffe ab. Im einfachsten Fall und vorteilhaft besteht dieses Bauteil aus einem rechtwinkligen Streifen, bevorzugt mit abgerundeten Ecken. Es kann selbstverständlich eine beliebige andere Konfiguration aufweisen, jedoch enthält bevorzugt eine solche andere Konfiguration einen Teil dieser Form. Zum Beispiel kann das Bauteil T-förmig sein, wobei der senkrechte Balken des T den rechtwinkligen Streifen bildet und der Querbalken unter Ausbildung eines Kreises oder eines Teils davon gekrümmt ist. Der rechtwinklige Streifen weist bevorzugt längere und kürzere Seiten auf und ist bevorzugt so angeordnet, daß die längere Seite parallel zur Achse der Muffe liegt. Das Bauteil kann vorteilhaft in der Muffe durch deren teilweise Rückstellung fixiert werden.

Das Bauteil kann aus einem durch Lötmittel benetzbarem Material geformt werden oder es kann eine durch Lötmittel benetzbare Oberfläche aufweisen. Falls gewünscht, kann es verzinnt

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sein. Bauteil und Leiter können wenigstens teilweise in ihrer fixierten Lage gehalten werden, indem sie miteinander verlötet werden, jedoch liegen Bauteil und Leiter bevorzugt auf entgegengesetzten Seiten der öffnung im Substrat, wenn sich letzteres innerhalb der Muffe befindet. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung liegt eine wärmeschrumpffähige Muffe mit zwei offenen Enden vor, die koaxial zur Muffe einen Lötmittelring enthält, ferner einen rechtwinkligen mit Lötmittel benetzbaren Streifen, der längere und kürzere Seiten aufweist, wobei die längeren Seiten parallel zur Muffenachse liegen, ferner einen langgestreckten elektrischen Leiter, von dem ein isolierter Teil aus einem offenen Ende der Muffe vorsteht, während ein nicht isoliertes Ende sich innerhalb der Muffe in der Nähe des Lötmittelrings befindet, wobei der Ring, das nicht isolierte Ende des Leiters und der Streifen relativ zueinander und zu der Muffe fixiert sind. Im Gebrauch kann die Muffe erhitzt werden, wenn sie über einem elektrisch leitenden Substrat installiert wird, und der Fluß des Lötmittels kann in einer vorher bestimmten Weise gesteuert werden.

Eine Ausführungsform des Gegenstands gemäß der Erfindung wird nachfolgend ausführlicher, jedoch lediglich beispielhaft in Verbindung mit den anliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen Figur 1 einen axialen Schnitt durch eine Muffe zeigt, die für die Rückstellung um einen mit einer öffnung versehenen Stift herum angeordnet ist, während Figur 2 einen Querschnitt durch die Muffe zeigt.

In den Figuren enthält die wärmeschrumpfbar Muffe 1 ein durch Lötmittel benetzbares Element 2 in Form eines verzinnten rechtwinkligen Streifens, dessen längere Seiten parallel zur Achse der Muffe 1 liegen. Ein isolierter Leiter 3 mit einem nackten Ende 4 steht aus dem offenen Ende 5 der Muffe 1 heraus. Ein schmelzbarer Einsatz 6 nimmt den größten Teil der öffnung im Ende 5 ein. Ein Ring aus Lötmittel 7 ist im mittleren Bereich der Muffe 1 angeordnet. Die Muffe wurde teilweise von einem

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Durchmesser, der größer als der gezeigte ist, zur Fixierung des schmelzbaren Einsatzes 6, des Drahts 3 mit seinem nackter. Ende 4, des Bauteils 2 und des Lötmittelrings 7 in Stellungen, so daß sie sich nicht wesentlich relativ zueinander oder zur Muffe 1 bewegen, zurückgestellt.

Wie gezeichnet, ist die Muffe zwecks Rückstellung um den Anschlußstift oder -stecker 8 herum angeordnet, der eine öffnung 9 aufweist, welche sich quer durch seine Dicke hindurch erstreckt. Der Stift kann alternativ, wie die Phantom-Zeichnung zeigt, eine C-förmige öffnung 10 haben. Beim Erhitzen der Anordnung schmelzen der Lötmittelring 7 und der schmelzbare Einsatz 6, und die Muffe schrumpft. Der Fluß des Lötnittels wird durch den verzinnten Streifen 2 gesteuert, so daß das nackte Ende des Leiters 4 und der Stift 8 direkt über den Streifen 2 miteinander verlötet werden. Die Muffe 1 besteht bevorzugt aus einem transparenten Material, z.B. aus Polyvinylidenfluorid, so daß das Endprodukt inspiziert werden kann, um sich zu vergewissern, ob die Ausnehmung 9 mit Lötmittel von dem Ring 7 gefüllt worden ist, was einen positiven Hinweis auf eine korrekte Verbindung darstellt.

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Claims

-S- Patentansprüche

1) Verbindungsvorrichtung, gekennzeichnet durch eine wärir.eschrumpfbare Muffe, innerhalb der ein Lötmittel angeordnet ist₇ einen elektrischen Leiter, der aus wenigstens einen offenen Ende der Muffe vorspringt, sowie ein durch LÖtnittel benetzbares Bauteil, welches bei der Installationstemperatur der Verbindungsvorrichtung unschmelzbar ist, wobei Lötmittel, Leiter und das durch Lötmittel benetzbare Bauteil innerhalb der Muffe relativ zueinander und zur Muffe fixiert sind.

2) Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine zentrale Einschnürung der Muffe.

3) Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende der Muffe, aus dem der Leiter vorsteht, mit einem schmelzbaren Teil verschlossen ist.

4) Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das schmelzbare Verschlußteil aus einem elektrischen Isoliermaterial besteht.

5) Verbindungsvorrichtung nach einen der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende der Muffe, aus dem ' der Leiter vorsteht, vorgeschrumpft worden ist.

6) Verbindungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Leiter bis auf einen innerhalb der Muffe befindlichen Teil isoliert ist.

7) Verbindungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Lötmittel in Form eines Rings vorliegt.

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8) Verbindungsvorrichtung, gekennzeichnet durch eine wärmeschrumpf bare Muffe mit zwei offenen Enden, innerhalb der koaxial zur Muffe ein Lötmittelring, ein rechtwinkliger, durch Lötmittel benetzbarer Streifen mit längeren und kürzeren Seiten, dessen längere Seiten parallel zur Muffenachse liegen, sowie ein langgestreckter elektrischer Leiter angeordnet sind, wobei ein isolierter Teil des Leiters aus einem offenen Ende der Muffe vorsteht und ein nicht isoliertes Ende des Leiters sich innerhalb der Muffe in der Nähe des Lötmittelrings befindet, und wobei Ring, nicht isoliertes Ende des Leiters und Streifen relativ zueinander und zur Muffe fixiert sind.

9) Modifizierung der Verbindungsvorrichtung nach Ansprüchen

1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß kein Leiter vorhanden ist und die Muffe derart geformt ist, daß ihre innere Oberfläche und die anderen Einsätze innerhalb der Muffe als Einrichtung zur Steuerung der Lage und des Ausmaßes der Eindringtiefe des Leiters ausgebildet sind.

10) Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Verbindung, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Verbindungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 oder eine Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 9 und einen elektrischen Leiter in einer kontrollierten Anordnung innerhalb der Muffe über einem Substrat in Stellung bringt und zwecks Schrumpfung der Muffe und Steuerung des Flusses des Lötmittels erhitzt.

; 11) Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß als Substrat ein Anschlußstift mit einer öffnung darin verwendet wird.

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