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Technisches Umfeld
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Die Erfindung betrifft eine Stiftleiste zur Montage auf einer Leiterplatte mit einer Mehrzahl von in einem Isolierkörpergehäuse gehaltenen Kontaktstiften, wobei jeder Kontaktstift jeweils einen ersten, senkrecht zur Leiterplatte angeordneten Abschnitt, dessen freies Ende jeweils in einer Ausnehmung der Leiterplatte mittels eines Lötprozesses festlegbar ist und einen zweiten, winklig zum ersten Abschnitt angeordneten weiteren Abschnitt aufweist, dessen freies Ende einen korrespondierenden Steckkontakt einer Steckerleiste einschiebbar ist.
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Stand der Technik
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Stiftleisten der eingangs geschilderten gattungsgemäßen Art werden eingesetzt, um elektrische Verbindungen zwischen Bauteilen auf Leiterplatten mit externen elektrischen Bauelementen herzustellen. In aller Regel werden die in die Aussparungen der Leiterplatten einzusetzenden freien Enden der zur Stiftleiste gehörenden Kontaktstifte mittels der THR (Through-hole-reflow)-Technologie elektrisch mit der Leiterplatte verbunden.
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Bei diesem Verfahren wird Lötpaste in die Ausnehmungen für die Kontaktstifte gedruckt und anschließend die Stiftleisten mit ihrer Mehrzahl von Kontaktstiften durch die Ausnehmungen hindurchgesteckt. Beim Aufschmelzen der Lötpaste zieht sich das dann flüssige Lot aufgrund der bestehenden Benetzungs- und Kapillarkräfte in die Durchkontaktierung zurück, bildet die Lötstelle aus und zieht die Kontaktstifte durch Benetzungs- und Kapillarkräfte in die Ausnehmung mit hinein, so dass sich eine entsprechende Schiefstellung der anderen freien Enden der Kontaktstifte gegen über der geforderten parallelen Ausrichtung zur Leiterplattenoberseite ergibt. Diese Schiefstellung impliziert die besondere Problematik bei der anscließenden Steckerkontaktierung der in Rede stehenden gattungsgemäßen Stiftleisten dahingehend, dass für diese spätere Steckerkontaktierung der Kontaktstifte der Stiftleiste eine außerordentlich exakte Positionierung auf der Leiterplatte erfolgen muss, da sonst Schwierigkeiten bei der Montage der Steckerleisten auftreten.
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Diese Montage erfordert insbesondere die waagerechte Ausrichtung der freien Enden der in aller Regel parallel zur Leiterplattenoberfläche ausgerichteten freien Enden der Kontaktstifte, auf die die Steckerleisten aufgesetzt werden. Schon kleine Abweichungen gegenüber der Horizontalausrichtung der Kontaktstiftenden können daher bei der üblichen Automatisierung im Herstellungsprozess Schwierigkeiten beim Aufsetzen der Steckerleisten mit sich bringen.
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Um dieses Problem zu beseitigen, sind im Stand der Technik unterschiedliche Lösungen bereitgestellt worden.
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Beispielsweise ist in der
US 2014/0208589 A1 beschrieben, die Stiftleisten mit Hilfe eines zusätzlichen Werkzeuges während des Fixiervorganges der Stiftleisten auf der Leiterplatte auszurichten. Dieses Werkzeug besitzt zu diesem Zweck eine oder mehrere Ausnehmungen, die über das Isolierkörpergehäuse der Stiftleiste gestülpt werden. Am Werkzeug befindet sich darüber hinaus beabstandet zu den Ausnehmungen ein Standfuß, der sich auf der Oberfläche der Leiterplatte abstützt und bei geradem Aufsetzen eine Senkrechtstellung des Isolierkörpergehäuses der Stiftleiste herbeiführen soll.
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Nachteilig bei dieser Problemlösungsmöglichkeit ist die komplizierte Handhabungstechnik mit Aufsetzen und Abnehmen des Zusatzwerkzeuges sowie die Tatsache, dass eine Händelung der Stiftleiste von oben zum leichteren Einsetzen in die Ausnehmungen der Leiterplatte durch die Abdeckung des Werkzeugkörpers ausgeschlossen wird.
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Aufgabe der Erfindung
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Unter Berücksichtigung des bestehenden Standes der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine zur Montage auf Leiterplatten mittels Durchstecktechnik (THR (Through-hole-reflow)-Technologie) geeignete Stiftleisten mit abgewinkelten Kontaktstiften bereitzustellen, die sich durch einen besonders einfachen und somit kostengünstigen Aufbau auszeichnet und in bisher nicht bekannter Weise eine exakte Positionierung der zur Kontaktierung mit Steckerleisten vorgesehenen freien Enden der in Rede stehenden Stiftleisten gewährleistet.
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Lösung der Aufgabe
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Die gestellte Aufgabe wird in Zusammenschau mit den gattungsbildenden Merkmalen des Anspruches 1 durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches beschriebene technische Lehre gelöst.
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Erfindungswesentlich dabei ist es, dass das Isolierkörpergehäuse an der der Leiterplatte abgewandten Oberseite seitlich über das Isolierkörpergehäuse vorstehende Kontaktflächenvorsprünge für ein Montagesystem aufweist und in mindestens zwei Zwischenräumen, die zwischen jeweils zwei parallel beabstandeten Kontaktstiften im ersten Abschnitt bestehen, seitlich über die Wandung des Isolierkörpergehäuses vorstehende Stabilisierungsstege angeordnet sind, die mit ihrer unteren, der Leiterplatte zugewandten Kante im auf der Leiterplatte montierten Zustand der Stiftleiste die Oberseite der Leiterplatte kontaktieren.
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Durch die geschilderte Maßnahme wird die Aufstandsbreite des Isolierkörpergehäuses auf der Oberfläche der Leiterplatte in wenigen Bereichen beträchtlich vergrößert. Eine Schrägstellung des Isolierkörpergehäuses beim Aufsetzen auf die Leiterplatte wird gleichzeitig dadurch zuverlässig verhindert. Gleichzeitig wird die Händelung der erfindungsgemäßen Stiftleisten mittels eines Bestückungsautomaten wesentlich erleichtert durch die Verbreiterung des Isolierkörpergehäuses mittels der seitlich über das Isolierkörpergehäuse vorstehenden Kontaktflächenvorsprünge. Der Lötvorgang bei der Fixierung der Kontaktstifte in den Ausnehmungen der Leiterplatte wird durch die geringe Breite der wenigen Stabilisierungsstege nicht behindert. Darüberhinaus benötigen die Stabilisierungsstege keinen weiteren Platzbedarf über den Grundriss der Stiftleiste hinaus.
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Sofern unter den Kontaktflächenvorsprüngen Stabilisierungsstege angeordnet sind, verhindern diese Stabilisierungsstege ein Verbiegen der seitlich am Isolierkörpergehäuse angeordneten Kontaktflächenvorsprünge infolge der doch nicht unbeträchtlichen Angriffs- und Druckkräfte beim Aufsetzen der Stiftleisten mittels des automatischen Bestückungssystems.
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Die Stabilisierungsstege lassen sich im Rahmen moderner Herstellungsmethoden beim Spritzgießvorgang der Stiftleisten problemlos realisieren, so dass eine kostengünstige Verwirklichung der Erfindung gegeben ist.
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Besondere Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich zusammen mit der im Anspruch 1 beschriebenen technischen Lehre zusätzlich aus den auf den Hauptanspruch rückbezogenen Unteransprüchen.
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Es hat sich insbesondere bei längeren Stiftleisten bewährt, wenn über die Länge der in Rede stehenden Stiftleisten in regelmäßigen Abständen drei, vier oder mehr Stabilisierungsstege angeordnet sind. Jeder Stabilisierungssteg befindet sich dabei in dem im Anspruch 1 beschriebenen Zwischenraum zwischen zwei benachbarten Kontaktstiften.
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Darüber hinaus kann es zweckmäßig sein, das Isolierkörpergehäuse, den Kontaktflächenvorsprung und die Stabilisierungsstege einstückig aus Kunststoff auszubilden.
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In der Praxis hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die Breite der für die Händelung der Stiftleisten vorgesehenen Kontaktflächenvorsprünge seitens des Montagesystems so auszugestalten, dass sie die zweifache Breite des Isolierkörpergehäuses aufweisen.
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Figurenliste
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Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
- 1 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Stiftleiste,
- 2 eine Draufsicht auf die erfindungsgemäße Stiftleiste entsprechend des Pfeiles A aus 1 und
- 3 eine um 180 gedrehte Unteransicht der Stiftleiste aus 2
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Die 1 zeigt in einer Seitenansicht eine in ihrer Gesamtheit mit 1 bezeichnete erfindungsgemäße Stiftleiste aufgesetzt auf eine Leiterplatte 2. Die Stiftleiste 1 weist im dargestellten Ausführungsbeispiel zwei parallel zueinander angeordnete Reihen von abgewinkelten Kontaktstiften 3 auf. Die Kontaktstifte 3 sind mit ihren zur Leiterplatte 2 parallelen Abschnitten 5 in einem im wesentlichen quaderförmigen, aus Kunststoff gefertigten Isolierkörpergehäuse aufgenommen.
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Die freien Enden 8 der Abschnitte 5 sind dafür vorgesehen, in korrespondierende Steckkontakte einer Steckerleiste einschiebbar zu sein. Die Steckerleiste ist in den Abbildungen nicht dargestellt, da sie nicht erfindungswesentlich ist.
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An der den Abschnitten 5 der Kontaktstifte 3 gegenüberliegenden Seite des Isolierkörpergehäuses 6 sind die Abschnitte 5 rechtwinklig abgebogen, so dass sich senkrecht zur Leiterplatte 2 angeordnete Abschnitte 4 ergeben. Die freien Enden 7 der Abschnitte 4 werden bei der Montage der Stiftleiste 1 durch entsprechende Ausnehmungen 13 in der Leiterplatte 2 hindurchgesteckt. Nach der Positionierung der freien Enden 7 werden diese mit auf der Unterseite der Leiterplatten 2 befindlichen Leiterbahnen verlötet, indem die Ausnehmung 13 mit einer Lotfüllung 14 versehen werden.
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Bei der Montage der Stiftleiste 1 auf der Leiterplatte 2 ist eine außerordentlich exakte Positionierung im Hinblick auf die parallele (waagerechte) Ausrichtung der Abschnitte 5 der Kontaktstifte 3 zur Leiterplatte 2 notwendig, damit die oben erwähnten, nicht näher dargestellten Steckerleisten problemlos gegebenenfalls mittels automatischer Bestückung auf die freien Enden 8 aufgeschoben werden können.
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Die Positionierung der Stiftleisten 1 erfolgt üblicherweise automatisiert, wobei mittels eines Montagesystems eine Saugvorrichtung das Isolierkörpergehäuse 6 an seiner Oberseite ergreift. Um diesen Vorgang zu erleichtern, ist das Isolierkörpergehäuse, wie in den 1 und 2 näher dargestellt, an seiner Oberkante mit über die Seitenfläche des Isolierkörpergehäuses 6 vorstehenden seitlichen Kontaktflächenvorsprüngen 9 versehen. Es bildet sich somit durch diese Ausgestaltung eine breite Angriffsfläche für den zum Montagesystem gehörenden Sauger, wodurch eine sichere Händelung und Platzierung der Stiftleiste auf der Leiterplatte 2 gewährleistet ist. Die Breite der Kontaktflächenvorsprünge 9 kann dabei die ein- bis mehrfache Breite des Isolierkörpergehäuses betragen.
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In der Praxis hat sich gezeigt, dass bei dem Aufsetzen des Isolierkörpergehäuses 6 auf der Leiterplatte 2 dessen Breite keine ausreichende Gewähr dafür bietet, dass die Abschnitte 5 der Kontaktstifte 3 exakt parallel zur Oberseite 12 der Leiterplatte 2 ausgerichtet sind zumal da die Kontaktstifte beim Lötprozess die Tendenz haben, durch Benetzungs- und Kapillarkräfte in die Ausnehmung 13 hineingezogen zu werden.
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Erfindungsgemäß ist deshalb das Isolierkörpergehäuse mit Stabilisierungsstegen 10 versehen, deren untere, der Leiterplatte 2 zugewandte Kante 11 im auf der Leiterplatte 2 montierten Zustand der Stiftleiste 1 die Oberseite 12 der Leiterplatte 2 kontaktiert.
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Aus der 2 ist ersichtlich, dass insgesamt fünf Stabilisierungsstege 10 zwischen jeweils zwei benachbarten Kontaktstiften 3 im Bereich der Abschnitte 4 angeordnet sind. Sie stehen somit an der gleichen Seite wie die Kontaktflächenvorsprünge 9 über die Seitenflächen des Isolierkörpergehäuses 6 vor, wobei die drei inneren, unter den Kontaktflächenvorsprüngen 9 befindlichen Stabilisierungsstege 10 ein Verbiegen der Kontaktflächenvorsprünge 9 beim Aufsetzen der Stiftleisten 1 auf die Leiterplatte 2 mittels eines geeigneten Montagesystems in Richtung der Leiterplattenoberseite 12 verhindern.
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Im dargestellten Ausführungsbeispiel besitzt die Stiftleiste 1 insgesamt fünf Stabilisierungsstege 10, wobei je nach Breite der Stiftleisten auch ein Mehrfaches (z. B. sieben) an Stabilisationsstegen 10 denkbar ist. Jeweils ein Stabilisierungssteg 10 ist im seitlichen Endbereich der Stiftleiste 1 beispielsweise zwischen dem vom Ende her gesehen zweiten und dritten Kontaktstift angeordnet. Die drei inneren Stabilisierungsstege 10 befinden sich jeweils unter einem Kontaktflächenvorsprung 9.
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Die Stabilisierungsstege 10 bieten die Gewähr, dass eine Schrägstellung des Isolierkörpergehäuses 6 und somit eine nicht parallele Ausrichtung der Abschnitte 5 der Kontaktstifte 3 ausgeschlossen wird, da während des Montagevorganges die entsprechende Aufstellfläche in Richtung einer möglichen Verkippung vergrößert ist. Gleichzeitig gewährleistet die schmale Ausgestaltung der Stabilisierungsstege, d.h. ihre Anordnung lediglich zwischen zwei benachbarten Kontaktstiften 3, dass der Lötprozess zur Festlegung der freien Enden 7 der Abschnitte 4 der Kontaktstifte 3 ohne Beeinträchtigung vonstatten gehen kann.
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Aus der 2 wird darüber hinaus deutlich, dass die Kontaktflächenvorsprünge 9 sich nicht über die gesamte Länge des Isolierkörpergehäuses 6 erstrecken, sondern nur in dessen Mitte angeordnet sind. Dabei ist es unwesentlich, ob die Kontaktflächenvorsprünge 9 einzeln am Isolierkörpergehäuse 6 angeordnet sind, so dass sich zwischen ihnen schmale Schlitze 15 ergeben oder ob sie als ein durchgehender Kontaktflächenvorsprung 9 ohne Schlitzunterbrechung ausgestaltet sind.
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Das Isolierkörpergehäuse 6, die Stabilisierungsstege 10 sowie die Kontaktflächenvorsprünge 9 können unter Zuhilfenahme entsprechender Spritzgießvorrichtungen problemlos und kostengünstig in einem Arbeitsgang hergestellt werden. Sofern die Stiftleisten eine größere Breite mit mehr nebeneinander angeordneten Kontaktstiftpaaren als im dargestellten Ausführungsbeispiel aufweisen, kann es zweckmäßig sein, mehr als fünf Stabilisierungsstege 10 über die Länge des Isolierkörpergehäuses 6 anzuordnen. Vorteilhaft ist dabei selbstverständlich die Anordnung in gleich bleibenden Abständen untereinander.
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Durch die erfindungsgemäße Gestaltung der beschriebenen Stiftleiste 1 ist es auf einfachste Art und Weise möglich, die Problematik einer Schiefstellung von Stiftleisten bei der Montage auf Leiterplatten zu beseitigen. Selbstverständlich ist auch eine abgewandelte Ausgestaltung der Stabilisierungsstege 10 denkbar ebenso wie eine Stiftleiste mit drei in einer Ebene übereinander angeordneten Stiften sowie die Tatsache, dass die Kontaktflächenvorsprünge 9 über die Breite des Isolierkörpergehäuses 6 gleichmäßiger verteilt werden können. Die Anordnung hängt im wesentlichen von dem verwendeten Montagesystem ab.
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Bezugszeichenliste
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- 1.
- Stiftleiste
- 2.
- Leiterplatte
- 3.
- Kontaktstift
- 4.
- Abschnitt
- 5.
- Abschnitt
- 6.
- Isolierkörpergehäuse
- 7.
- freies Ende (Abschnitt 4)
- 8.
- freies Ende (Abschnitt 5)
- 9.
- Kontaktflächenvorsprung
- 10.
- Stabilisierungssteg
- 11.
- Kante
- 12.
- Oberseite
- 13.
- Ausnehmung
- 14.
- Lotfüllung
- 15.
- Schlitz
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 2014/0208589 A1 [0006]
