NL8602251A

NL8602251A - Werkwijze voor het met elkaar verbinden van metalen stroken voor gebruik in elektrische componenten en elektrische component voorzien van aldus met elkaar verbonden stroken.

Info

Publication number: NL8602251A
Application number: NL8602251A
Authority: NL
Original assignee: Littelfuse Tracor
Priority date: 1986-09-05
Filing date: 1986-09-05
Publication date: 1988-04-05
Also published as: EP0259925B1; EP0259925A1; DE3786132D1; DE3786132T2

Description

-1- Λ »ί

Nw. 8386

Titel: Werkwijze voor het met elkaar verbinden van metalen stroken voor gebruik in elektrische componenten en elektrische component voorzien van aldus met elkaar verbonden stroken.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het met elkaar verbinden van metalen stroken voor gebruik in elektrische componenten. De uitvinding betreft voorts een elektrische component voorzien van tenminste 5 twee stroken die aldus zijn verbonden.

In elektrische componenten komen nogal eens stroom-voerende metalen stroken voor die verbonden zijn met andere stroomvoerende metalen stroken. Een voorbeeld van een dergelijke elektrische component is een smeltveilig-10 heid van het type met contactbladen. De contactbladen zijn in wezen metalen stroken. Tussen de contactbladen bevindt zich en is daarmede verbonden het eveneens strook-vormige eigenlijke smeltelement. Hoewel contactbladen en smeltelement uit één metalen vel kunnen zijn gevormd 15 is het veelal gewenst een ander type metaal voor het smeltelement dan voor de contactbladen toe te passen.

Dit maakt het noodzakelijk de verschillende metalen stroken met elkaar te verbinden. Hoewel voor dergelijk verbinden reeds lastechnieken en soldeertechnieken werden toegepast 20 leverden dergelijke technieken geen optimale verbinding op. Met name is bij lassen of solderen van metalen stroken aan elkaar niet nauwkeurig vast te stellen op welke plaats de verbinding is tot stand gekomen en op welke plaats niet. Aldus is de karakteristiek van de desbetreffende 25 component niet goed vaststelbaar en niet goed reproduceerbaar .

De uitvinding nu beoogt een werkwijze te verschaffen met behulp waarvan een zeer goede verbinding met reproduceerbare eigenschappen wordt tot stand gebracht tussen twee 30 metalen stroken. Het gestelde doel wordt bereikt met een werkwijze waarbij de te verbinden stroken hecht met elkaar worden verbonden door middel van een extrusie-klink- 8602251

V

-2- techniek. Anders dan bij lassen of solderen wordt met een extrusie-klinktechniek een goed gedefinieerde plaats van de verbinding verkregen. Met behulp van de werkwijze volgens de uitvinding vervaardigde elektrische componenten 5 bleken goed vaststelbare karakteristieken te hebben.

Een tweetal verschillende uitvoeringsvormen van de werkwijze volgens de uitvinding bleken in het bijzonder geschikt. Bij een van dit tweetal wordt het extrusie-klinken uitgevoerd door een gat in één van de metalen stroken 10 te ponsen met behulp van een stempel, waarbij het ponsen zodanig geschiedt dat het te verwijderen materiaal uit de desbetreffende strook voor het overgrote deel wegbreekt, zodat aan de binnenzijde van het gat een ruw oppervlak bestaat, vervolgens de te verbinden strook op de van 15 het gat voorziene strook, over dat gat te plaatsen en het materiaal van die strook boven dat gat gedeeltelijk in het gat te persen met behulp van een stempel onder toepassing aan de tegenovergestelde zijde van het gat en de te verbinden strook van een aambeeld dat als diepte-2Ö stop fungeert.

Bij de andere van het tweetal geschikte uitvoeringsvormen wordt het extrusie-klinken uitgevoerd door in een gedeelte van één van de stroken een verdiept gedeelte te vormen met een breedte die in geringe mate groter 25 is dan de breedte van de andere strook en met een diepte die vrijwel gelijk is aan de dikte van de andere strook, de andere strook te leggen op of over de strook met het verdiepte gedeelte, zodanig dat een uiteinde van die andere strook ligt in het verdiepte gedeelte of een deel 30 van die andere strook passend ligt vlak boven het verdiepte gedeelte, en vervolgens een stempel te persen over en op de andere strook en het verdiepte gedeelte, waarbij een stempel wordt toegepast, waarvan de afmetingen enigszins groter zijn dan de afmetingen van het verdiepte gedeelte 35 en waarvan de randen die met het materiaal van de ene strook langs het verdiepte gedeelte in aanraking komen 8602251 -3- scherpe, verder dan het middendeel van het stempel uitstekende randen zijn, zodat een groef op enige afstand van de rand van het verdiepte gedeelte in de ene strook wordt geperst en materiaal van de ene strook wordt geëxtrudeerd 5 tot over de rand van de andere strook in het verdiepte gedeelte.

De uitvinding wordt toegelicht aan de hand van de tekening, waarin: fig. IA een weergave in bovenaanzicht en fig. 1B 10 een weergave in vooraanzicht is van een stelsel met elkaar te verbinden metalen stroken; fig. 2A een weergave in bovenaanzicht en fig.

2B een weergave in vooraanzicht is van een ander stelsel met elkaar te verbinden stroken; 15 fig. 3 een weergave in doorsnede is door een stelsel te verbinden stroken tijdens toepassing van een uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding; fig. 4 een weergave in doorsnede is door een stelsel te verbinden stroken tijdens toepassing van een andere 20 uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding; fig. 5A-5E weergaven in bovenaanzicht en vooraanzicht zijn van een stelsel te verbinden stroken in diverse stadia van toepassing van die andere uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding; en 25 fig. 6A-6C soortgelijke weergaven zijn als in fig. 5, waarbij verschillende stadia van een variant van de werkwijze volgens de uitvinding worden getoond.

In fig. 1 zijn een tweetal metalen stroken 1 en 2 weergegeven, die door middel van de metalen strook 30 3 met elkaar moeten worden verbonden. Evenzo zijn in fig. 2 de metalen stroken 4 en 5 weergegeven, die door middel van de metalen strook 6 met elkaar moeten worden verbonden. Een verbinding van het in de figuren 1 en 2 weergegeven type komt veel voor in elektrische componenten, 35 bijvoorbeeld in smeltveiligheden, waar de verbindingsstrook het eigenlijke smeltelement kan zijn en de te verbinden 8602251 -4- ¥ stroken de contactbladen of -messen van de smeltveiligheid.

De vorm van de stroken kan, zoals in fig. 1 en 2 reeds aangegeven velerlei zijn en de aard van het metaal van de stroken kan onderling gelijk of verschillend zijn.

5 Van belang is slechts dat de verbinding tussen ieder paar stroken zeer betrouwbaar is in die zin dat veelal gewenst is dat slechts een verwaarloosbare energiedissipatie optreedt aan het eigenlijke verbindingspunt wanneer een stroom daardoor gaat en dat de elektrische en mechanische 10 eigenschappen van de verbinding in wezen gelijk blijven gedurende een lange periode van functioneren, gedurende welke allerlei elektrische, mechanische, thermische en chemische invloeden zich kunnen doen gelden. Verder is het gewenst dat de verbinding zodanig is dat een geautoma-15 tiseerde produktie in grote hoeveelheden tegen geringe kosten mogelijk is.

Volgens de uitvinding wordt aan de gestelde eisen voldaan met een extrusie-klinktechniek. Een eerste uitvoeringsvorm daarvan wordt geïllustreerd in fig. 3. In een metalen 20 strook 7 is bijvoorbeeld met behulp van een stempel 8 een gat 9 geponst. Het gat 9 kan iedere geschikte vorm hebben en rond, vierkant, rechthoekig zijn of zelfs een willekeurige vorm hebben. Het ponsen dient zodanig te geschieden dat het materiaal uit het gat 9 slechts voor 25 een klein deel daaruit wordt weggesneden en voor het overgrote deel, bijvoorbeeld voor 90% daaruit wordt weggebroken, zodat de binnenomtrek van het gat 9 een ruw oppervlak 10 heeft.

Nadat het gat 9 met het ruwe oppervlak 10 in de 30 strook 7 is gevormd wordt de met de strook 7 te verbinden strook 11 op de strook 7 en over het gat 9 gelegd. Met behulp van het stempel 8 wordt het materiaal van de strook 11 dat zich boven het gat 9 bevindt voor een gedeelte in dat gat geperst. Onder en gedeeltelijk in het gat 35 9 wordt daarbij een aambeeld 12 gehouden dat als diepte-stop fungeert. Dank zij de ruwe rand 10 van het gat 9 wordt 8602251 Μ -5- het materiaal van de strook 11 dat in het gat 9 wordt geperst hecht verbonden met de strook 7 doordat het metaal in de oneffenheden van het oppervlak 10 wordt geëxtrudeerd.

Een andere uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens 5 de uitvinding is in fig. 4 geïllustreerd. Bij die uitvoeringsvorm wordt eerst met behulp van een geschikt stempel in een metalen strook 13 een verdiept gedeelte 14 gevormd.

In het verdiepte gedeelte 14 wordt een deel van de met de strook 13 te verbinden strook 15 gelegd. Het verdiepte IQ gedeelte 14 is daarbij zodanig gevormd dat het het daarin geplaatste deel van de strook 15 vrijwel passend omgeeft. Vervolgens wordt met behulp van een stempel 16 druk uitgeoefend op het materiaal van de strook 13 rond het verdiepte gedeelte 14 en de daarin opgestelde strook 15. Het stempel 15 16 heeft daartoe een zodanige vorm dat het zijwaarts uitsteekt tot voorbij de rand van de strook 15 en het verdiepte deel 14. De randen 17 van het stempel 16 zijn daarbij betrekkelijk scherp gevormd en steken verder uit in de richting van de strook 13 dan het middendeel 20 van het stempel 16.

Door het stempel 16 tegen de plaat 13 te drukken vormen de scherpe randen 17 een groef 18 in de plaat 13 rond het verdiepte deel 14 en wordt materiaal van de plaat 13 geëxtrudeerd, zodanig dat zich een rug 19 25 op de strook 15 vormt langs de omtrek daarvan, overal waar zich aangrenzend de groef 18 bevindt. Aldus is een zeer goede verbinding tussen de stroken 13 en 15 tot stand gebracht met reproduceerbare elektrische en mechanische eigenschappen.

30 De verschillende stadia van de aan de hand van fig. 4 besproken uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding worden nader toegelicht aan de hand van de fig. 5A-5E, die ieder een weergave in bovenaanzicht (links in de figuur) en een weergave in doorsnede (rechts 35 in de figuur) omvatten. In fig. 5A is een onbewerkte strook 13 weergegeven. Nadat met een geschikt stempel 8602251 -6- * * . .

een verdiept gedeelte 14, dat aan één zijde grenst aan de voorrand 22 van de strook 13, is gevormd, is door uitstulping van materiaal de strook 13 enigszins vervormd, zoals blijkt uit fig. 5B. Aan de zijranden steekt overtollig 5 materiaal 20 tot voorbij de oorspronkelijke rand en aan de voorzijde steekt overtollig materiaal 21 tot voorbij de oorspronkelijke rand 22 van de strook 13. De oorspronkelijke randen zijn in fig. 5B door onderbroken lijnen weergegeven.

10 Het overtollige materiaal 20 en 21 wordt weggesneden, waarna de strook 13 met verdiept gedeelte 14 resulteert, zoals weergegeven in fig. 5C. Vervolgens wordt de met de strook 13 te verbinden strook 15 in het verdiepte gedeelte 14 gelegd zoals weergegeven in fig. 5D en wel 15 zodanig dat de voorrand van de strook 15 vrijwel ligt tegen de achterrand 23 van het verdiepte gedeelte 14.

Vervolgens wordt een stempel gebruikt zoals besproken bij fig. 4. Het stempel is aan drie zijden van een scherpe rand voorzien, zodat op de in fig. 5E afgebeelde wijze 20 aan drie zijden een rug 19 over de door de onderbroken lijn aangegeven rand van de strook 15 wordt gevormd.

In fig. 6A-6C is een variant van de laatstbesproken uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding geïllustreerd. De figuren 6A en 6B geven daarbij in boven-25 aanzicht (links) en in dwarsdoorsnede (rechts) enkele stadia weer, terwijl fig. 6C een doorsnede in lengterichting langs de lijn VIC-VIC in fig. 6B is.

In fig. 6A is een metalen strook 24 weergegeven, waarin in het midden een verdiept gedeelte 25 is gevormd 30 met behulp van een geschikt stempel. Over de strook 24 wordt vervolgens een strook 26 gelegd, waarvan het gedeelte dat ligt boven het verdiepte gedeelte 25 een breedte heeft die is aangepast aan de breedte van het verdiepte gedeelte 25. Het is vanzelfsprekend mogelijk een strook 35 26 te kiezen die overal dezelfde, aan het verdiepte deel 25 aangepaste breedte heeft. In het onderhavige geval 8602251

V

% -7- is, zoals weergegeven in fig. 6B een strook 26 met een bij het verdiepte deel 25 verjongd gedeelte gekozen.

Met behulp van een stempel met scherpe randen evenwijdig aan de lange zijden van de strook 26 is materiaal 5 van de strook 24 geëxtrudeerd, zodanig dat groeven 27 naast die lange zijden nabij de zijden van het verdiepte gedeelte 25 zijn gevormd en ruggen 28 van het materiaal van de strook 24 zijn gevormd tot over de randen van het verjongde gedeelte van de strook 26, dat tegelijkertijd 10 in het verdiepte gedeelte 25 is gedrukt.

8602251

Claims

1. Werkwijze voor het met elkaar verbinden van metalen stroken voor gebruik in elektrische componenten, met het kenmerk, dat de te verbinden stroken hecht met elkaar worden verbonden door middel van een extrusie-klinktechniek.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het extrusie-klinken wordt uitgevoerd door een gat in één van de metalen stroken te ponsen met behulp van een stempel, waarbij het ponsen zodanig geschiedt dat het te verwijderen materiaal uit de desbetreffende strook 10 voor het overgrote deel wegbreekt, zodat aan de binnenzijde van het gat een ruw oppervlak bestaat, vervolgens de te verbinden strook op de van het gat voorziene strook, over dat gat te plaatsen en het materiaal van die strook boven dat gat gedeeltelijk in het gat te persen met behulp 15 van een stempel onder toepassing aan de tegenovergestelde zijde van het gat en de te verbinden strook van een aambeeld dat als diepte-stop fungeert.

3. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het extrusie-klinken wordt uitgevoerd door in een 20 gedeelte van één van de stroken een verdiept gedeelte te vormen met een breedte die in geringe mate groter is dan de breedte van de andere strook en met een diepte die vrijwel gelijk is aan de dikte van de andere strook, de andere strook te leggen op of over de strook met het 25 verdiepte gedeelte, zodanig dat een uiteinde van die andere strook ligt in het verdiepte gedeelte of een deel van die andere strook passend ligt vlak boven het verdiepte gedeelte, en vervolgens een stempel te persen óver en op de andere strook en het verdiepte gedeelte, waarbij 30 een stempel wordt toegepast, waarvan de afmetingen enigszins groter zijn dan de afmetingen van het verdiepte gedeelte en waarvan de randen die met het materiaal van de ene strook langs het verdiepte gedeelte in aanraking komen scherpe, verder dan het middendeel van het stempel uit.ste- 8602251 % £ -9- kende randen zijn, zodat een groef op enige afstand van de rand van het verdiepte gedeelte in de ene strook wordt geperst en materiaal van de ene strook wordt geëxtrudeerd tot over de rand van de andere strook in het verdiepte 5 gedeelte.

4. Elektrische component voorzien van tenminste twee metalen stroken die met elkaar zijn verbonden door toepassing van de werkwijze volgens één der conclusies 1-3. 8602251