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Verfahren zum Herstellen von Schaltungsbauteilen Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von den sogenannten gedruckten Stromkreisen entsprechenden Schaltungsbauteilen sowie eine Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens und einen nach dem Verfahren hergestellten Schaltungsbauteil.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass aus elektrisch leitendem Material flache Streifen mit mindestens zwei Lappen geformt werden, dass diese Streifen mittels der durch entsprechende Löcher in einem isolierenden Träger hindurch gehenden Lappen auf der einen Seite dieses Trägers montiert werden, dass ferner elektrische Schaltungselemente, die auf der andern Seite des Trägers angeordnet werden, dadurch mit zugeordneten Streifen elektrisch verbunden werden, dass jeder Anschlussdraht der Elemente durch ein entsprechendes Loch im Träger hindurchgeführt und hierauf über einen Streifen umgebogen wird, worauf zwischen den Anschlussleitern und den Streifen eine feste elektrische Verbindung hergestellt wird.
Dieses Verfahren eignet sich besonders gut zur programmgesteuerten automatischen Herstellung von Schaltungsbauteilen.
Nachstehend ist die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher beschrieben.
In der Zeichnung zeigt: Fig. 1 in schematischer Darstellung drei Schritte des Verfahrens zur Herstellung von Schaltungsbauteilen mit eingesetzten Metallstreifen, Fig. 2 in schematischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel eines Schaltungsbauteiles dieser Art, Fig.2a und 2b eine Seitenansicht eines Teiles der Schaltung nach Fig. 2 und einen Schnitt durch einen Teil dieses Schaltungsbauteiles, Fig.3 in schematischer Darstellung eine End- ansieht einer wahlweise steuerbaren Vorrichtung zum Beschneiden von Lappen, Fig.3a und 3b verschiedene Arbeitsstellungen der Vorrichtung nach Fig. 3, Fig. 3c in perspektivischer Darstellung Teile der Vorrichtung nach Fig. 3,
Fig.4 eine andere Vorrichtung zum selektiven Beschneiden von Lappen sowie eine Formgebungs- vorrichtung und Fig. 5 das Ablaufschema einer automatisch arbeitenden Einrichtung zum Herstellen dieser Schaltungsbauteile.
In der Fig. 1 ist ein flacher Metallstreifen 1 gezeigt, der zu Verbindungsleitern verformt werden soll und beispielsweise mittels einer Stanze an beiden Längskanten nutenförmige Ausschnitte erhalten hat, durch die zwei Reihen von Lappen 2 gebildet worden sind, die gleiche Dimensionen besitzen und in der Ebene des Streifens liegen. Ferner zeigt diese Figur einen flachen Träger 3 aus Isoliermaterial, in welchem Löcher 4 und 5 vorgesehen sind, die alle gleich gross und in gleichen Abständen voneinander angeordnet sind. Die Lappen und Löcher haben aus Gründen, die aus der nachfolgenden Beschreibung hervorgehen, unter sich gleiche Abstände. Die Löcher der Platte sind durchgehend.
In der Fig. 1 dienen die durch Kreise dargestellten Löcher 4 zur Aufnahme von Lappen, während die als Punkte dargestellten Löcher 5 zur Aufnahme der Anschlussleiter von elektrischen Schaltungselementen, beispielsweise Widerstände, Kondensatoren usw., oder zur Aufnahme von Schaltdrähten dienen. In dieser Figur zeigen die schraffierten Flächen eingesetzte Längen (6, 7) des Streifens.
Zum Anbringen der als Verbindungsleiter dienenden Streifenstücke wird vom flachen Metallstreifen 1 ein Streifenstück, wie beispielsweise das Stück 8,
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in der Weise abgetrennt und wahlweise so beschnitten, dass es die gewünschte Länge und die gewünschte Anzahl Lappen an den richtigen Stellen aufweist.
Die am Stück vorhandenen Lappen werden hierauf nach unten abgebogen, so dass sie senkrecht zum Streifen stehen, wie dies bei 10 gezeigt ist. Das Stück wird hierauf auf der Platte 3 aufgesetzt, wobei die abgebogenen Lappen durch die zugeordneten Löcher der Platte hindurchgehen. Da die Abstände der Lappen am unbeschnittenen Streifen und der Löcher der Platte gleich gross sind, ist jedes Streifenstück stets der Platte angepasst, vorausgesetzt, dass es wenigstens zwei Lappen aufweist und längs einer der beiden koordinierten Lochreihen verläuft.
Das wahlweise Beschneiden der Lappen kann daher in Abhängigkeit von denjenigen Löchern durchgeführt werden, die, wenn das Streifenstück auf der Platte liegt, unmittelbar neben dem Stück liegen und keinen Schaltelement-Anschlussleiter oder Schaltdraht aufzunehmen haben. Die Plattendicke und die Lappenlänge werden so gewählt, dass die Lappen auf der Plattenunterseite ein wenig hervorragen und zum Fassen der Platte umgebogen werden können.
In der Fig. 2 sind eine Anzahl als Verbindungsleiter dienende Streifenstücke als dicke Linien dargestellt, ebenso diejenigen Plattenlöcher, durch die die gestrichelt gezeichneten Anschlussleiter (wie 11 und 12) der Widerstände R, Kondensatoren C usw., sowie die gestrichelt und schraffiert dargestellten Schaltungsdrähte (wie 24) hindurchgeführt. Die Verbindungsleiter liegen auf der einen Seite (wie 13 in Fig. 2b) der Platte 3 und verlaufen alle parallel zueinander in Richtung der Lochreihen.
Wie aus den Fig. 2a und 2b zu entnehmen ist, sind die Schaltungselemente auf der andern Plattenseite (14) angeordnet, wobei, wie Fig. 2 zeigt, deren Anschlussdrähte sowie die Verbindungsdrähte ebenfalls parallel zueinander, jedoch senkrecht zur Richtung der Verbindungsstreifen verlaufen.
Zum Montieren eines Schaltungselementes, z. B. 15 in Fig. 2b, auf der Platte 3 werden die Enden 18 und 19 der Anschlussdrähte 16 und 17 senkrecht zur Platte abgebogen, so dass sie durch die entsprechenden Plattenlöcher hindurchgeführt werden können, worauf diese Enden über den Verbindungsstreifen, mit denen sie zu verbinden sind, abgebogen werden, wie dies in Fig. 2b bei 20 und 21 gezeigt ist.
Die Schaltungsdrähte (z. B. 24) zum Verbinden von Verbindungsstreifen (z. B. 22 und 23) werden auf der gleichen Seite der Platte wie die Schaltungselemente geführt und liegen, wie z. B. der Draht 25 in Fig. 2a, an der Platte an; sie werden in gleicher Weise mit den Streifen verbunden, wie die Anschluss- leiter der Elemente.
Die elektrischen Verbindungen mit andern Baueinheiten, z. B. einem Stromversorgungsteil, können mittels Anschlussklemmen, die in Löchern der Platte montiert werden, hergestellt werden.
Wie ohne weiteres ersichtlich ist, brauchen die Schaltungselemente nicht an der Platte anzuliegen. Die Verbindung der Drähte mit den Streifen erfolgt durch Verlöten. Ferner ist ersichtlich, dass die Streifenstücke auch mittels eines an jedem Ende des Stückes senkrecht abgebogenen und durch ein Plattenloch hindurchgehenden und dann umgelegten Lappens an der Platte befestigt werden könnten.
Das Umbiegen der Lappenenden ist, da die Lappen in erster Linie zum Fixieren der Streifen dienen, nicht unbedingt erforderlich, doch sollten in diesem Falle die Lappen vorzugsweise etwas verjüngt sein und gut in die Löcher passen, um die Streifen auf der Platte zu halten, bis die Montage der Elemente durchgeführt ist.
Um überflüssige Löcher zu vermeiden, können in der Platte nur die Löcher vorgesehen werden, die wirklich verwendet werden, doch sollten auch in diesem Falle die Löcher an den Kreuzungsstellen eines Koordinatennetzes liegen.
Bei dem in den Fig. 2, 2a und 2b gezeigten Ausführungsbeispiel eines nach dem Verfahren vorfabrizierten Schaltungsbauteiles nehmen die Löcher der Platte nur je einen Lappen oder einen Anschluss- oder Verbindungsdraht auf. Es ist aber ohne weiteres ersichtlich, dass sowohl ein Lappen als auch ein Draht zusammen durch ein einziges Loch hindurchgeführt werden könnte. In den Fig. 1 und 2 liegen die Streifen flach auf der Platte. Sie könnten aber auch aus Platzeinsparungsgründen hochkant auf die Platte gestellt werden, wobei nur die Enden der Lappen umzubiegen wären. Die Befestigung der Anschlussdrähte erfolgt in gleicher Weise durch Anlöten der ebenfalls nur einmal umgebogenen Drahtenden.
Ein Schaltungsbauteil von der beschriebenen Art eignet sich sehr gut zur automatischen Herstellung, da die einzelnen Vorgänge des Lochens der Platte, des Zuschneidens der Streifen aus leitendem Material auf die gewünschten Längen, des wahlweisen Abschneidens der nichtgewünschten Lappen, des Einsetzens der übrigbleibenden Lappen und der Anschlussdrähte in die Löcher, des Umbiegens und Ver- lötens den jeweiligen Schaltungen entsprechend programmgesteuert werden können.
Die Fig.3, 3a, 3b und 3c zeigen eine für das Beschneiden der mit Lappen versehenen Streifen nach Fig. 1 geeignete Vorrichtung, wobei in diesen Figuren die zum Verständnis der Erfindung nicht unbedingt erforderlichen Teile weggelassen sind.
Die Vorrichtung besitzt einen Stössel 30 zum Bewegen einer Platte 31, die auf der Unterseite mit zwei Führungen 32 und 33 versehen ist, in welchen je ein Satz Wählglieder 34 und 35 derart gelagert sind, dass sie quer zur Bewegungsrichtung der Platte bewegt werden können, und zwar mittels Steuerstäben 36 und 37, die ihrerseits beispielsweise mittels Elektromagneten so betätigt werden können, dass sie zwischen die Platte 31 und den Wählglieder einzeln zugeordnete Schnittglieder 38 und 39 geschoben werden.
Wenn die Platte 31 nach unten bewegt wird, drücken die in Fig.3 in der eingeschobenen Stel-
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Jung gezeigten Wählglieder 34 und 35 auf die ihnen zugeordneten Schnittglieder 38 und 39, von denen zwei Sätze vorhanden sind. Diese Schnittglieder sind in den Teilen 43 und 44 des Rahmens 47 nach unten verschiebbar gelagert, werden aber durch nicht gezeigte Federn nach oben in die Ruhestellung gedrückt. Der untere Rahmenteil trägt ein beiden Schnittgliedersätzen gemeinsam zugeordnetes Schnittglied 45, das sich über der Länge der Schnittgliedersätze erstreckt und mit den Schnittgliedern dieser Sätze zusammenwirken kann und das als Träger für eine Streifenlänge mit seitlichen Lappen dient.
Die obere Tragfläche dieses Gliedes ist so bemessen, dass auf ihr nur der kontinuierlich verlaufende Mittelteil des Streifens aufliegt, nicht aber die Lappen. In der Auflagestellung des Streifens liegt jeder Lappen unter einem der Schnittglieder 38 und 39, so dass dieses zusammen mit dem Schnittglied 45 den betreffenden Lappen vom Streifen abtrennen kann.
Diese Vorrichtung arbeitet in der Weise, dass ein Streifen, von dem Lappen abzutrennen sind, der Vorrichtung so zugeführt wird, dass sie auf dem gemeinsamen Schnittglied 45 die richtige Lage einnimmt. Die zum Abtrennen der Lappen bestimmten Wählglieder werden, beispielsweise programmgesteuert, nach innen geschoben, die Wählglieder für die zu belassenden Lappen dagegen nach aussen, so dass eingeschobene Wählglieder, z. B. 34 in Fig. 3a, zwischen der Platte 31 und den zugeordneten Schnittgliedern liegen, die andern aber ausserhalb des Bereiches der Schnittglieder. Hierauf wird die Platte 31 gesenkt, wobei die gewählten Schnittglieder die entsprechenden Lappen, z. B. 48 in Fig. 3b, abtrennen.
Nach dem Schneiden des Streifens wird die Platte wieder hochgezogen und der beschnittene Streifen aus der Vorrichtung herausgenommen.
Da die aufeinanderfolgenden Streifenstücke lediglich durch Betätigung verschiedener Wählglieder auf verschiedene Weise zugeschnitten werden können, eignet sich diese Vorrichtung besonders gut zum Einbauen in eine programmgesteuerte Fabrikationseinrichtung.
Der Schnittvorgang kann durch Anbringen einer Anzahl drehbar gelagerter Glieder, von denen jedes zwischen einem Paar von gegenüberliegenden Schnittgliedern angeordnet ist, verbessert werden, wobei jedes übernächste drehbar gelagerte Glied zum Niederhalten des Streifens vorgesehen ist, während die andern drehbar gelagerten Glieder so angeordnet sind, dass sie unmittelbar vor dem Zur-Wirkung-Kommen der Halteglieder und der Schnittglieder den Streifen richtig ausrichten. Dadurch, dass der Mittelteil und nicht die Randpartien ausgerichtet werden, wird die Schnittgenauigkeit verbessert, und ferner können Streifen von verschiedener Breite verwendet werden, wie dies durch verschieden dicke Isolierplatten erforderlich sein kann.
Die Fig. 4 zeigt eine Variante der vorangehend beschriebenen Vorrichtung. Auch bei dieser Vorrichtung sind nach unten verschiebbare Schnittglieder 50, die durch Wählglieder 51 gewählt werden können, vorhanden, wobei die Wählglieder vorzugsweise elektromagnetisch und programmgesteuert betätigbar sein sollen. Im Gegensatz zur vorangehend beschriebenen Anordnung bilden die beiden Schnittgliedersätze, von denen in Fig. 4 nur einer gezeigt ist, eine Reihenanordnung. Zum Halten des Streifens 53 während des Abschneidens der nichtgewünschten Lappen dient ein Halteglied 52.
Als weitere Variante könnte ein einziges Schnittglied statt deren mehrere vorgesehen werden sowie Kombinations-Codeschienen anstelle einer Reihe von einzelnen Wählgliedern; ferner könnte die Betätigung durch pneumatische, hydrantische, mechanische oder sonstige Mittel erfolgen.
Durch nicht gezeigte Mittel wird der Streifen der Schnittvorrichtung zugeführt und der zugeschnittene Streifen einem Formgabe-Amboss 54 der Formvorrichtung. Beispielsweise könnte mittels eines programmgesteuerten Gerätes dafür gesorgt werden, dass bei jeweils einem Schnittvorgang eine, grössere Streifenlänge zugeschnitten wird, als für ein kurzes Streifenbauelement erforderlich ist.
In der Formvorrichtung werden die am Streifen verbleibenden Lappen mittels Formgliedern 55, deren Länge allen Streifenlängen genügt, über den Amboss 54 nach unten gedrückt. Die Formglieder 55 haben Einschnitte 56, die die Lappen aufnehmen. Ein Aus- werfglied 57 verhindert das Abheben des Streifens vom Amboss.
Zum Montieren der Streifen auf der Isolierplatte dient eine weitere nichtgezeigte Vorrichtung, der der vorbereitete, jedoch noch nicht abgetrennte Streifen in der gewünschen Länge zugeführt und dann auf der Eintrittsseite vom nachfolgenden kontinuierlichen Streifen abgetrennt wird. Das abgetrennte, zu montierende Streifenstück ruht in der Montagevorrichtung auf zurückziehbaren Gliedern zwischen zwei Führungsgliedern, die vertikale, die Lappen aufnehmende Führungsnuten aufweisen, die gleichzeitig so angeordnet sind, dass die Lappen mit den entsprechenden Aufnahmelöchern der Isolierplatte ausgerichtet sind. Zwei oder mehr derartige Vorrichtungen können zu einer einzigen kombiniert werden.
Die Isolierplatte wird mittels eines programmgesteuerten Arbeitstisches unter die Führungsglieder gebracht, worauf ein Einsetzstössel den Streifen zwi- schen den Führungsgliedern nach unten drückt, so dass die Lappen in die zugeordneten Löcher gelangen. Während der Streifen durch das Einsetzglied flach auf der Isolierplatte gehalten wird, bewegt sich ein für alle Streifenlängen ausgebildeter Amboss nach oben und biegt die Lappenenden auf die Unterseite der Platte um.
Der die Isolierplatte tragende Tisch könnte beispielsweise die Isolierplatte mittels einer Pantographeinrichtung unter die Montagevorrichtung bewegen und an Stelle eines gemeinsamen Ambosses könnten einzeln zugeordnete Ambosse vorgesehen werden. In diesem Falle würde der Tisch, währenddem das nächste Streifenstück über die bei-
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den erstgenannten Vorrichtungen in die Einsetzvor- richtung gelangt, die Isolierplatte auf die entsprechende Lochreihe ausrichten.
Der Schaltungsteil würde dann durch den maschinellen Einbau der Schaltdrähte zum Verbinden der Verbindungsleiter fertiggestellt.
Das vorliegende Verfahren zur Herstellung von vorfabrizierten elektrischen Schaltungsteilen eignet sich sehr gut zur automatischen Herstellung von solchen Bauteilen. Die Fig. 5 zeigt das Blockbild einer für diesen Zweck geeigneten Anlage. Diese Anlage ist für die Montage von zwei Bauelementgruppen (Gruppe 1 und Gruppe 2) geeignet und die vollständig automatische Herstellung eines Schaltungsteiles nach Fig. 2 ausgebildet, wobei der ganze Herstellungsvorgang beispielsweise mittels einer elektronischen Steuerungseinrichtung ST gesteuert werden soll, die ihrerseits beispielsweise mittels eines bandförmigen Aufzeichnungsträgers gesteuert werden kann, auf dem ein Programm aufgezeichnet ist und dessen beide Enden miteinander verbunden sind,
so dass der gesteuerte Herstellungsvorgang automatisch wiederholt wird.
Zum Herstellen der Trägerplatte aus Isoliermaterial wird der Anlage bei A ein aus diesem Material bestehender Streifen zugeführt, der in der Vorrichtung B zu Isolierplatten von der gewünschten Länge und Breite zugeschnitten wird. Jede so erhaltene Platte wird automatisch der Vorrichtung C zugeführt, in der die Platte mit den gewünschten Löchern versehen wird. Von hier gelangt die gelochte Platte in die Vorrichtung D, in welcher die aus der Zuführungseinrichtung Z1 kommenden Anschlussklemmen montiert werden. Hierauf werden die Platten automatisch der Vorrichtung E zugeführt, in der in der beschriebenen Weise die mit Lappen versehenen Verbindungsleiter zugeschnitten, eingesetzt und befestigt werden, für die der Ausgangsstreifen einer Vorratsrolle Z2 entnommen wird'.
Die Platte gelangt dann automatisch nach der Vorrichtung F, in welcher die zum Verbinden der Verbindungsstreifen dienenden Schaltdrähte eingesetzt und durch Umbiegen ihrer Enden befestigt werden. Hierauf wird die Platte der Vorrichtung G zugeführt, in welcher die Bauelemente der Gruppe 1, die unter der Steuerung durch die Einrichtung ST ausgewählt werden, montiert werden, während in der Vorrichtung H, zu der die Platte nachher gelangt, die dem Magazin Z4 entnommenen Bauelemente der Gruppe 2 eingesetzt und durch Umbiegen der Enden ihrer Anschlussdrähte befestigt werden. Aus der Vorrichtung H gelangt die Platte mit den darauf montierten Teilen in die Lötvorrichtung I, in welcher die Drahtenden der Schaltdrähte und Bauelemente auf irgendeine an sich bekannte Weise mit den Verbindungsstreifen verlötet werden.
Hierauf werden die fertigen Schaltungsplatten einer automatischen Prüfeinrichtung zugeführt und geprüft, worauf sie auf Lager oder zum Einbau in ein Gerät gelangen.