DE102020210873A1 - Vorrichtung zum Herstellen von Einpressverbindungen zwischen einem oder mehreren Einpresselementen und einem oder mehrere Öffnungen eines Trägers und Verfahren - Google Patents

Vorrichtung zum Herstellen von Einpressverbindungen zwischen einem oder mehreren Einpresselementen und einem oder mehrere Öffnungen eines Trägers und Verfahren Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen von Einpressverbindungen zwischen einem oder mehreren Einpresselementen und einem oder mehrere Öffnungen eines Trägers, umfassend
eine Aufnahmeeinrichtung zur Aufnahme des zumindest eines Einpresselements,
eine Schwenkeinrichtung zur Aufnahme und zum Verschwenken des Trägers, wobei Aufnahmeeinrichtung und Schwenkeinrichtung so zueinander angeordnet und ausgebildet sind, sodass mittels der Schwenkeinrichtung der darin aufgenommene Träger mit seiner zumindest einen Öffnung auf das zur zumindest einen Öffnung kor-respondierende Einpresselement in der Aufnahmeeinrichtung schwenkbar ist, und
eine Presseinrichtung, insbesondere eine Stempeleinrichtung, die ausgebildet ist, die zum zumindest einen Einpresselement korrespondierende und auf das Einpresselement eingeschwenkte Öffnung des Trägers auf das Einpresselement zu pressen.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen von Einpressverbindungen zwischen einem oder mehreren Einpresselementen und einem oder mehrere Öffnungen eines Trägers.
  • Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zum Herstellen einer Vorrichtung zum Herstellen von Einpressverbindungen.
  • Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zum Herstellen von Einpressverbindungen.
  • Stand der Technik
  • Obwohl die vorliegende Erfindung allgemein auf beliebige Verbindungen anwendbar ist, wird die vorliegende Erfindung in Bezug auf elektrische Verbindungen erläutert.
  • Zur Herstellung einer elektrischen Verbindung sind eine Vielzahl von Technologien und Verfahren bekannt geworden, welche lösbar, bedingt lösbar oder unlösbar sein können. Ein Beispiel für eine bedingt lösbare elektrische Verbindung ist die sogenannte Einpresstechnik. Diese Verbindungstechnik stellt eine lötfreie, elektrische Verbindung im Bereich der Leiterplatten dar. Hierbei wird ein Einpressstift in das metallisierte Loch einer Leiterplatte gepresst. Durch ein Übermaß des Einpressstifts relativ zum Durchgangsloch in der Leiterplatte entsteht eine Pressung im Loch und somit eine elektrische Verbindung. Diese Verbindung ist gasdicht. In bekannter Weise erfolgt die Montage von Leiterplatte und Einpressstift derart, dass die Leiterplatte starr gelagert ist und der Einpressstift senkrecht zur Leiterplatte geführt und in das Loch gepresst wird. Ebenso ist es auch umgekehrt möglich, dass die Leiterplatte auf den Einpressstift gepresst wird. Hierbei ist erforderlich, dass der Einpressstift senkrecht in die Leiterplatte eingepresst wird. Weiterhin ist abhängig von Anzahl und Lage der Einpressstifte gegebenenfalls eine weitere Lagermöglichkeit der Leiterplatte auf der Gegenseite zu ermöglichen. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn nur entlang einer Kante der Leiterplatte Einpressstifte vorgesehen sind. Auf der Gegenseite muss dann entsprechend für eine Lagerung gesorgt werden. Dies erfolgt beispielsweise durch Blindeinpressstifte, welche eine mechanische Lagerung bieten, aber nicht Teil des elektrischen Pfads sind. Ebenso ist eine Zentrierung von Einpressstiften zur Leiterplatte notwendig, um die Einpressstifte genau in ihr vorgesehenes Loch in der Leiterplatte zu führen, beispielsweise mittels einer relativen dreidimensionalen Beweglichkeit von Leiterplatte zu den Einpressstiften über eine entsprechende Vorrichtung.
  • Aus der DE 10 2014 217 927 A1 ist ein Verfahren zur lötfreien elektrischen Einpresskontaktierung von elektrisch leitfähigen Einpress-Stiften in Leiterplatten mit den folgenden Schritten bekannt geworden: Bereitstellen einer Leiterplatte mit wenigstens einer im Wesentlichen senkrecht durch die Leiterplatte hindurchgeführten Kontaktierungsöffnung zur Einpresskontaktierung. Bereitstellen wenigstens eines Einpress-Bauelements mit wenigstens einem elektrisch leitfähigen Einpress-Stift. Bereitstellen einer Sonotrode zur Ausübung einer Kraft und zur Aufbringung von Ultraschallenergie. Um Einpress-Stifte, die fest in einem Träger angeordnet sind, mittels Ultraschall-Einpresstechnik mit einer Leiterplatte elektrisch und mechanisch kontaktieren zu können ist dabei vorgesehen, dass das wenigstens eine Einpress-Bauelement mit seinem wenigstens einen Einpress-Stift während eines Einpress-Schritts fixiert ist, insbesondere ortsfest gehalten ist. Weiterhin ist dabei vorgesehen, dass in dem Einpress-Stift die Leiterplatte mittels der Sonotrode derart mit einer Kraft und mit Ultraschallenergie direkt beaufschlagt wird, dass die Leiterplatte an der Stelle ihrer wenigstens einen Kontaktierungsöffnung auf den wenigstens einen nicht direkt mittels der Sonotrode beaufschlagten Einpress-Stift des wenigstens einen Einpress-Bauelements aufgepresst wird.
  • Aus der EP 1 398 723 B1 ist weiter eine Kontaktiervorrichtung für eine SIM-Chipkarte eines elektronischen Geräts mit einem Kontaktträger mit darin aufgenommenen Kontaktelementen zur Verbindung der Kontakte der Chipkarte mit Leiterbahnen einer in dem Gerät enthaltenen Leiterplatte bekannt geworden, einem elektrisch leitfähigen Deckel, der schwenkbar am Kontaktträger gelagert ist und eine Aufnahme für die SIM-Karte beinhaltet, und mit einer Einrichtung zur Schirmung durch eine leitende Verbindung zwischen dem Deckel und einer Erd- oder Massekontaktierungsfläche des Schaltungsträgers, wobei der Deckel einen Kontaktabschnitt aufweist, welcher am Kontaktträger vorbei geführt ist oder ihn durchgreift und im geschlossenen Zustand den Erd- oder Massekontakt des Schaltungsträgers unmittelbar kontaktiert.
  • Offenbarung der Erfindung
  • In einer Ausführungsform stellt die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zum Herstellen von Einpressverbindungen zwischen einem oder mehreren Einpresselementen und einem oder mehrere Öffnungen eines Trägers bereit, umfassend
    eine Aufnahmeeinrichtung zur Aufnahme des zumindest eines Einpresselements, eine Schwenkeinrichtung zur Aufnahme und zum Verschwenken des Trägers, wobei Aufnahmeeinrichtung und Schwenkeinrichtung so zueinander angeordnet und ausgebildet sind, dass mittels der Schwenkeinrichtung der darin aufgenommene Träger mit seiner zumindest einen Öffnung auf das zur zumindest einen Öffnung korrespondierende Einpresselement in der Aufnahmeeinrichtung schwenkbar ist, und
    eine Presseinrichtung, insbesondere eine Stempeleinrichtung, die ausgebildet ist, die zum zumindest einen Einpresselement korrespondierende und auf das Einpresselement eingeschwenkte Öffnung des Trägers auf das Einpresselement zu pressen.
  • In einer weiteren Ausführungsform stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer Vorrichtung zum Herstellen von Einpressverbindungen bereit, umfassend die Schritte
    • - Bereitstellen einer Aufnahmeeinrichtung zur Aufnahme des zumindest eines Einpresselements,
    • - Bereitstellen einer Schwenkeinrichtung zur Aufnahme und zum Verschwenken eines Trägers,
    • - Anordnen und Ausbilden der Aufnahmeeinrichtung und Schwenkeinrichtung derart, dass mittels der Schwenkeinrichtung ein darin aufgenommener Träger mit seiner zumindest einen Öffnung auf das zur zumindest einen Öffnung korrespondierende Einpresselement in der Aufnahmeeinrichtung schwenkbar ist, und
    • - Bereitstellen einer Presseinrichtung, insbesondere einer Stempeleinrichtung, die ausgebildet ist, die zum zumindest einen Einpresselement korrespondierende und auf das Einpresselement eingeschwenkte Öffnung des Trägers auf das Einpresselement zu pressen.
  • In einer weiteren Ausführungsform stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Herstellen von Einpressverbindungen bereit, umfassend die Schritte
    • - Bereitstellen von einem oder mehreren Einpresselementen in einer Aufnahmeeinrichtung,
    • - Bereitstellen eines Trägers mit einen oder mehreren Öffnungen,
    • - Anordnen des Trägers, insbesondere eines Schaltungsträgers, in einer Schwenkeinrichtung zur Aufnahme und zum Verschwenken des Trägers,
    • - Verschwenken des Trägers mittels der Schwenkeinrichtung, sodass die zumindest eine Öffnung des Trägers zumindest auf ihrem korrespondierenden Einpresselement aufliegt, und
    • - Pressen des zumindest einen Einpresselements in die korrespondierende Öffnung mittels einer Presseinrichtung.
  • Einer der damit möglichen Vorteile kann sein, dass ein einseitiges Aufsetzen des Trägers ermöglicht wird, falls Einpresselemente nur entlang einer Kante des Trägers vorgesehen sind. Darüber hinaus kann ein weiterer Vorteil sein, dass ein einfaches und schnelles Verpressen von Träger, insbesondere in Form einer Leiterplatte und Einpresselementen ermöglicht wird. Ein weiterer Vorteil kann sein, dass eine besonders einfache und kostengünstige Presseinrichtung vorgesehen werden kann.
  • Weitere Merkmale, Vorteile und weitere Ausführungsformen der Erfindung sind im Folgenden beschrieben oder werden dadurch offenbar.
  • Gemäß einer Weiterbildung weist die Schwenkeinrichtung und/oder der Träger zumindest ein Zentrierelement zum Zentrieren des Trägers in der Schwenkeinrichtung auf. Ein möglicher Vorteil kann sein, dass eine schnelle Ausrichtung des Trägers ermöglicht wird, was den Herstellungsprozess vereinfacht.
  • Gemäß einer weiteren Weiterbildung weist die Schwenkeinrichtung eine Lagerstelle zur insbesondere einseitigen Lagerung des Trägers während des Verschwenkens auf. Ein möglicher Vorteil kann sein, dass damit ein schnelles und gleichzeitig zuverlässiges Verschwenken ermöglicht wird.
  • Gemäß einer weiteren Weiterbildung ist die Lagerstelle bewegungselementfrei in Form einer Aussparung angeordnet, insbesondere wobei die Aussparung mit einem Hinterschnitt, einer konischen Pressung und/oder einem elastischen Element ausgebildet ist. Ein möglicher Vorteil kann sein, dass je nach Ausbildung und/oder Material des Trägers und/oder der Art und Ausbildung der Einpresselemente eine zuverlässige Lagerung ohne bewegliche Teile und damit ein einfaches Einschwenken ermöglicht wird.
  • Gemäß einer weiteren Weiterbildung ist zumindest ein Endanschlag für den Träger während des Pressens der zumindest einen Öffnung des Trägers auf das korrespondierende Einpresselement angeordnet. Ein möglicher Vorteil kann sein, dass damit der Einschwenk- und anschließende Pressvorgang noch zuverlässiger durchgeführt werden kann. Beschädigungen des Trägers und der Einpresselemente beim Pressen der Einpresselemente in die Öffnungen des Trägers können so vermieden werden.
  • Gemäß einer weiteren Weiterbildung sind die ein oder mehreren Einpresselemente zur Vorzentrierung der Öffnung ausgebildet. Ein möglicher Vorteil ist, dass damit der Zentriervorgang vereinfacht wird, sodass das Herstellungsverfahren einer Pressverbindung zwischen Träger und Einpresselementen vereinfacht wird. Ein weiterer möglicher Vorteil ist, dass die Presseinrichtung besonders einfach und damit kostengünstig ausgeführt werden kann. Eine Vorzentrierung kann beispielsweise mittels entsprechend geformter Köpfe der Einpresselemente oder dergleichen erfolgen.
  • Gemäß einer weiteren Weiterbildung umfasst die Presseinrichtung eine Stempeleinrichtung, welche einen Stempel mit im Wesentlichen im Querschnitt U-förmiger Aussparung umfasst, wobei der Abstand zwischen den Schenkeln der Aussparung größer ist als der größtmögliche Durchmesser der zumindest einen Öffnung. Ein möglicher Vorteil ist, dass ein kostengünstiger und einfacher Stempel bereitgestellt wird, mit dem gleichzeitig ein zuverlässiges Verpressen ermöglicht wird.
  • Gemäß einer weiteren Weiterbildung ist eine Mehrzahl von Einpresselementen und korrespondierenden Öffnungen im Träger angeordnet, wobei die Hälfte des Trägers öffnungsfrei ausgebildet ist, die in der Schwenkeinrichtung aufnehmbar ist. Ein möglicher Vorteil ist, dass mittels der Lagerstelle auf der Gegenseite der Einpresselemente, die als Drehscharnier fungiert, ein definiertes Einschwenken ermöglicht wird.
  • Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus dazugehöriger Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
  • Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
  • Bevorzugte Ausführungen und Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile oder Elemente beziehen.
  • Figurenliste
  • Dabei zeigt
    • 1 einen Teil einer Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform im Querschnitt;
    • 2 einen Teil einer Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform im Querschnitt;
    • 3 einen Träger gemäß einer Ausführungsform in der Draufsicht;
    • 4 verschiedene Lagerstellen von Schwenkeinrichtungen gemäß Ausführungsformen der Erfindung;
    • 5 Schritte eines Verfahrens zum Herstellen einer Vorrichtung zum Herstellen von Einpressverbindungen; und
    • 6 Schritte eines Verfahrens zum Herstellen von Einpressverbindungen.
  • Ausführungsformen der Erfindung
  • 1 zeigt in schematischer Form einen Teil einer Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform im Querschnitt und 2 einen Teil einer Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform im Querschnitt.
  • In 1 ist eine Vorrichtung 1 zum Herstellen von Einpressverbindungen zwischen einem oder mehreren Einpresselementen 3 und einem oder mehreren Öffnungen 6 eines Trägers 5, beispielsweise eine Leiterplatte oder dergleichen, während des Einschwenkens des Trägers 5 auf die Einpresselemente 3 gezeigt. Weiterhin umfasst die Vorrichtung 1 eine Aufnahmeeinrichtung 2 zur Aufnahme des zumindest einen Einpresselements 3, hier in Form eines Einpressstifts, und eine Schwenkeinrichtung 4 zur Aufnahme und zum Verschwenken des Trägers 5. Hierbei sind Aufnahmeeinrichtung 2 und Schwenkeinrichtung 4 so zueinander angeordnet und ausgebildet, dass mittels der Schwenkeinrichtung 4 der in einer Lagerstelle 9 der Schwenkeinrichtung 4 aufgenommene Träger 5 mit seiner zumindest einen Öffnung 6 auf das zur zumindest einen Öffnung 6 korrespondierende Einpresselement 3 in der Aufnahmeeinrichtung 2 schwenkbar ist. Für das anschließende Verpressen von Einpresselement 3 und Öffnung 6 des Trägers 5 ist eine Presseinrichtung 7 mit einem Stempel 11 mit einer im Querschnitt U-förmigen Aussparung 12 angeordnet, die ausgebildet ist, mittels des Stempels 11 die zum zumindest einen Einpresselement 3 korrespondierende und auf das Einpresselement 3 eingeschwenkte Öffnung 6 des Trägers 5 auf das Einpresselement 3 zu pressen, hier mittels entsprechender vertikaler Bewegung R von oben nach unten. 2 - Links - zeigt hierbei den Zustand von auf das Einpresselement 3 eingeschwenkter Öffnung 6 des Trägers 5 und auf der Öffnung 6 aufgesetztem Stempel 11 und 2 - Rechts - den Zustand nach Einpressen der Öffnung 6 des Trägers 5 auf das Einpresselement 3 mittels des Stempels 11. Hierbei ist ein Endanschlag 13 angeordnet, derart, dass der Träger 5 nach Verpressen im Wesentlichen auf dem Endanschlag 13 aufliegt und horizontal in der Lagerstelle 9 angeordnet ist.
  • 3 zeigt einen Träger gemäß einer Ausführungsform in der Draufsicht.
  • Zur Ausrichtung von Träger 5, Öffnungen 6 und Einpresselementen 3, hier in Form von Einpressstiften, ist der Träger 5 mit Zentrierelementen 8 versehen. Diese können - wie in 3 gezeigt - am Rand des Trägers 5, der in der Schwenkeinrichtung 4 angeordnet wird, angeordnet werden und beispielsweise in Form von halbkreisförmigen, rechteckförmigen, insbesondere abgerundeten Vorsprüngen und/oder Aussparungen ausgebildet sein, wobei diese dann mit entsprechenden Elementen der Schwenkeinrichtung 4 korrespondieren und/oder in Form von Öffnungen in den vorgenannten Geometrien im Inneren des Trägers 5. Hierbei sind die Zentrierelemente 8 in der Hälfte B des Trägers 5 angeordnet, welche zur Lagerstelle 9 benachbart ist, wohingegen in der anderen Hälfte A die Öffnungen 6 für die Einpresselemente 3 angeordnet sind. Vorzugsweise sind die Öffnungen 6 in einer geraden Linie/in einer Flucht angeordnet.
  • Zum Einschwenken des Trägers 5, hier in Form einer Leiterplatte, wird dieser in einer Lagestelle 9 der Schwenkeinrichtung 4 angeordnet. Mit anderen Worten ist der Träger 5 so gestaltet, dass dieser eine Seite A mit Öffnungen 6 in Form von Bohrlöchern für die Einpresselemente 3 aufweist und eine Seite B für die Lagerung und Zentrierung. Die Öffnungen 6 folgen der Anordnung der Einpresselemente 3 im Gegenpart und sind in einer Flucht. Die Seite B des Trägers 5 für die Lagerung und Zentrierung umfasst Geometrien 8 zur Zentrierung wie vorstehend bereits ausgeführt. Hierbei ist es beispielsweise denkbar, halbkreisförmige oder rechteckige Ausbuchtungen oder herausstehende Formen anzuformen oder auszubilden. Gleichermaßen sind auch Durchbrüche im Träger 5, ebenfalls in unterschiedlicher Form, ausführbar oder ausbildbar.
  • 4 zeigt verschiedene Lagerstellen von Schwenkeinrichtungen gemäß Ausführungsformen der Erfindung.
  • Im Detail zeigt 4 - Links - eine Lagerstelle 9 in Form eines Hinterschnitts mit Einklemmung. Hierbei ist die Lagerstelle 9 im Wesentlichen U-förmig 9a, 9b, 9c ausgebildet, wobei der untere Schenkel 9a in Richtung der Aufnahmeeinrichtung 2 gegenüber dem oberen Schenkel 9c vorstehend und ansteigend ausgebildet ist, sodass sich ein Festlegepunkt 10 für den Träger 5 in der Lagerstelle 9 am oberen Ende des unteren Schenkels 9a ergibt.
  • In 4 - Mitte - ist eine Lagerstelle 9 in Form einer konisch zulaufenden Aussparung und Aufnahme des Trägers 5 mittels Pressung gezeigt. Auch hier ist die Lagerstelle 9 im Wesentlichen in Form eines U 9a, 9b, 9c ausgebildet, wobei der untere Schenkel 9a länger ist als der obere Schenkel 9c und der obere Schenkel 9c in Richtung der Basis 9b des U nicht rechtwinklig verläuft, sodass der Durchmesser des U in Richtung auf die Basis 9b kleiner wird. Der Festlegepunkt 10 des Trägers 5 in der Lagerstelle 9 befindet sich dabei am oberen Schenkel 9c, wenn die Dicke des Trägers 5 gleich dem Durchmesser des U ist. Der untere Schenkel 9a dient als Endanschlagshilfsmittel für den Träger 5 nach erfolgter Verpressung.
  • In 4 - Rechts - ist schließlich eine Lagerstelle 9 gezeigt, die wiederum im Wesentlichen U-förmig 9a, 9b, 9c ausgebildet ist, wobei der obere Schenkel 9c L-förmig und elastisch federnd ausgebildet ist. Der Festlegepunkt 10 des Trägers 5 in der Lagerstelle 9 ist somit am oberen Schenkel 9c.
  • 5 zeigt Schritte eines Verfahrens zum Herstellen einer Vorrichtung zum Herstellen von Einpressverbindungen.
  • Im Detail zeigt 5 Schritte eines Verfahrens zum Herstellen einer Vorrichtung zum Herstellen von Einpressverbindungen. Dieses umfasst die Schritte
    • - Bereitstellen S1 einer Aufnahmeeinrichtung zur Aufnahme des zumindest eines Einpresselements,
    • - Bereitstellen S2 einer Schwenkeinrichtung zur Aufnahme und zum Verschwenken eines Trägers,
    • - Anordnen S3 und Ausbilden S4 der Aufnahmeeinrichtung und Schwenkeinrichtung derart, dass mittels der Schwenkeinrichtung ein darin aufgenommener Träger mit seiner zumindest einen Öffnung auf das zur zumindest einen Öffnung korrespondierende Einpresselement in der Aufnahmeeinrichtung schwenkbar ist, und
    • - Bereitstellen S5 einer Presseinrichtung, insbesondere einer Stempeleinrichtung, die ausgebildet ist, die zum zumindest einen Einpresselement korrespondierende und auf das Einpresselement eingeschwenkte Öffnung des Trägers auf das Einpresselement zu pressen.
  • 6 zeigt Schritte eines Verfahrens zum Herstellen von Einpressverbindungen. Im Detail zeigt 6 Schritte eines Verfahrens zum Herstellen von Einpressverbindungen. Das Verfahren umfasst dabei die Schritte
    • - Bereitstellen T1 von einem oder mehreren Einpresselementen in einer Aufnahmeeinrichtung,
    • - Bereitstellen T2 eines Trägers mit einer oder mehreren Öffnungen,
    • - Anordnen T3 des Trägers, insbesondere Schaltungsträger, in einer Schwenkeinrichtung zur Aufnahme und zum Verschwenken des Trägers,
    • - Verschwenken T4 des Trägers mittels der Schwenkeinrichtung, sodass die zumindest eine Öffnung des Trägers zumindest auf ihrem korrespondierenden Einpresselement aufliegt, und
    • - Pressen T5 des zumindest einen Einpresselements in die korrespondierende Öffnung mittels einer Presseinrichtung.
  • In einer weiteren nicht dargestellten Ausführungsform ist ein Montageverfahren und -vorrichtung beschrieben, umfassend eine Aufnahme und eine Lagerung einer Leiterplatte in Kombination mit dem gleichzeitigen Einpressen von in einer Flucht stehenden Einpressstiften. Die Bezugszeichen beziehen sich hierbei auf die 1 und 2.
  • Das Verfahren umfasst dabei die folgenden Schritte
  • 1. Leiterplatte 5 platzieren mit einer Kante/Seite auf der Lagerstelle 9
  • Das Platzieren der Leiterplatte 5 kann händisch, semiautomatisch oder automatisiert erfolgen. Die Leiterplatte 5 wird mit einer ihrer Seiten in eine Lagerstelle 9 geschoben. Die Lagerstelle 9 hat die Aufgabe, eine Bewegung der Leiterplattenseiten in +z und -z-Richtung sowie in +x-Richtung zu unterbinden. Die Lagerstelle 9 kann beispielsweise so ausgeführt sein, dass die Leiterplatte 5 mit Übermaß dort eingeschoben und geklemmt wird. Oder es ist ebenfalls möglich, die Leiterplatte 5 an der Lagerstelle 9 elastisch per Federelement einzuklemmen. Beispiele hierfür sind in 4 aufgeführt. Die Lagerstelle 9 ist so gestaltet, dass ein einfaches Aufsetzen der Leiterplattenseite dort möglich ist.
  • 2. Ausrichtung der Leiterplatte an Zentriergeometrie der Lagerstelle
  • Um die Leiterplatte 5 auch in +y und -y-Richtung auszurichten, sind Zentriergeometrien 8 in der Lagerstelle 9 angeordnet, welche in ihren entsprechenden Gegenpart in der Leiterplatte 5, wie in der 3 gezeigt, eingreifen. Das Zentrieren der Leiterplatte 5 erfolgt vor, gleichzeitig oder nach dem Einsetzen der Leiterplatte 5 in die Lagerstelle 9.
  • 3. Schwenken auf Einpressstifte
  • Die Lagerstelle 9 ist so gestaltet, dass sie eine Schwenkbewegung der Leiterplatte 5 erlaubt. Diese Bewegung erlaubt ein Drehen um eine fiktive Rotationsachse in y-Richtung, welche sich durch die Gestaltung der Lagerstelle 9 und der Leiterplatte 5 ergibt. Beim Drehen erfolgt keine Translation in y-Richtung.
  • 4. Initiales Einfädeln der Einpressstifte in Leiterplatte
  • Am Ende des Schwenkvorgangs kommen die Einpressstifte 3 initial in Kontakt mit der Leiterplatte 5. Diese erste Kontaktfindung erlaubt ein Vorzentrieren und teilweises Einfädeln der Einpressstifte 3 in ihre vorgesehenen Bohrlöchern 6 in der Leiterplatte 5. Dies erlaubt eine Ausrichtung der gesamten Leiterplatte 5 in der x-y-Ebene. Alle bisher genannten Prozessschritte können händisch und/oder automatisch erfolgen.
  • 5. Vollständiges Einpressen der Leiterplatten auf Einpressstifte über dem Stempel
  • In einem weiteren Schritt wird ein entsprechend ausgebildeter Stempel 11 an der Leiterplatte 5 angesetzt und drückt diese nach unten (Bezugszeichen R in 2), sodass die Einpressstifte 3 tiefer in ihr vorgesehenes Bohrloch 6 in der Leiterplatte 5 gepresst werden bis zu einem Endanschlag 13. Dieser Endanschlag 13 begrenzt den möglichen Weg der Leiterplatte 5 in z-Richtung während des Einpressvorgangs und während des Betriebs.
  • Zusammenfassend kann zumindest eine der Ausführungsformen der Erfindung zumindest einen der folgenden Vorteile verwirklichen und/oder eines der folgenden Merkmale bereitstellen:
    • - Es ist ein einseitiges Aufsetzen des Trägers, insbesondere der Leiterplatte möglich, vorzugsweise falls Einpresselemente nur entlang einer Kante des Trägers vorgesehen sind.
    • - Die initiale Zentrierung und Ausrichtung des Trägers kann direkt über die Lagerstelle auf der Gegenseite der Einpresselemente erfolgen.
    • - Die Lagerstelle auf der Gegenseite der Einpresselemente fungiert als Drehscharnier und erlaubt ein definiertes Einschwenken.
    • - Es ist ein manuelles Platzieren und Vorzentrieren des Trägers anhand der Lagerstelle und den Einpresselementen möglich.
    • - Durch die Vorzentrierung kann die Presseinrichtung sehr einfach ausgeführt sein, insbesondere in Form eines Stempels, welcher den Träger über die Einpresselemente presst.
  • Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist sie nicht darauf beschränkt, sondern auf vielfältige Weise modifizierbar.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102014217927 A1 [0006]
    • EP 1398723 B1 [0007]

Claims (10)

  1. Vorrichtung zum Herstellen von Einpressverbindungen zwischen einem oder mehreren Einpresselementen (3) und einem oder mehrere Öffnungen (6) eines Trägers (5), umfassend eine Aufnahmeeinrichtung (2) zur Aufnahme des zumindest eines Einpresselements (3), eine Schwenkeinrichtung (4) zur Aufnahme und zum Verschwenken des Trägers (5), wobei Aufnahmeeinrichtung (2) und Schwenkeinrichtung (4) so zueinander angeordnet und ausgebildet sind, sodass mittels der Schwenkeinrichtung (4) der darin aufgenommene Träger (5) mit seiner zumindest einen Öffnung (6) auf das zur zumindest einen Öffnung (6) korrespondierende Einpresselement (3) in der Aufnahmeeinrichtung (2) schwenkbar ist, und eine Presseinrichtung (7), insbesondere eine Stempeleinrichtung, die ausgebildet ist, die zum zumindest einen Einpresselement (3) korrespondierende und auf das Einpresselement (3) eingeschwenkte Öffnung (6) des Trägers (5) auf das Einpresselement (3) zu pressen.
  2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Schwenkeinrichtung (4) und/oder der Träger (5) zumindest ein Zentrierelement (8) zum Zentrieren des Trägers (5) in der Schwenkeinrichtung (4) aufweist.
  3. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1-2, wobei die Schwenkeinrichtung (4) eine Lagerstelle (9) zur insbesondere einseitigen Lagerung des Trägers (5) während des Verschwenkens aufweist.
  4. Vorrichtung gemäß Anspruch 3, wobei die Lagerstelle (9) bewegungselementfrei in Form einer Aussparung angeordnet ist, insbesondere wobei die Aussparung mit einem Hinterschnitt, einer konischen Pressung und/oder einem elastischen Element ausgebildet ist.
  5. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1-4, wobei zumindest ein Endanschlag (13) für den Träger (5) während des Pressens der zumindest einen Öffnung (6) des Trägers (5) auf das korrespondierende Einpresselement (3) angeordnet ist.
  6. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1-5, wobei die einen oder mehreren Einpresselemente (3) zur Vorzentrierung der Öffnung (6) ausgebildet sind.
  7. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1-6, wobei die Presseinrichtung (7) eine Stempeleinrichtung umfasst, welche einen Stempel (11) mit im Wesentlichen im Querschnitt U-förmiger Aussparung (12) umfasst, wobei der Abstand zwischen den Schenkeln der Aussparung (12) größer ist als der größtmögliche Durchmesser der zumindest einen Öffnung (6).
  8. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1-7, wobei eine Mehrzahl von Einpresselementen (3) und korrespondierenden Öffnungen (6) im Träger (5) angeordnet sind, wobei die Hälfte des Trägers (5) öffnungsfrei ausgebildet ist, die in der Schwenkeinrichtung (4) aufnehmbar ist.
  9. Verfahren zum Herstellen einer Vorrichtung (1) zum Herstellen von Einpressverbindungen (3), umfassend die Schritte - Bereitstellen (S1) einer Aufnahmeeinrichtung (2) zur Aufnahme des zumindest eines Einpresselements (3), - Bereitstellen (S2) einer Schwenkeinrichtung (4) zur Aufnahme und zum Verschwenken eines Trägers (5), - Anordnen (S3) und Ausbilden (S4) der Aufnahmeeinrichtung (2) und Schwenkeinrichtung (4) derart, dass mittels der Schwenkeinrichtung (4) ein darin aufgenommener Träger (5) mit seiner zumindest einen Öffnung (6) auf das zur zumindest einen Öffnung (6) korrespondierende Einpresselement (3) in der Aufnahmeeinrichtung (2) schwenkbar ist, und - Bereitstellen (S5) einer Presseinrichtung (7), insbesondere einer Stempel-einrichtung, die ausgebildet ist, die zum zumindest einen Einpresselement (3) korrespondierende und auf das Einpresselement (3) eingeschwenkte Öffnung (6) des Trägers (5) auf das Einpresselement (3) zu pressen.
  10. Verfahren zum Herstellen von Einpressverbindungen, umfassend die Schritte - Bereitstellen (T1) von einem oder mehreren Einpresselementen (3) in einer Aufnahmeeinrichtung (2), - Bereitstellen (T2) eines Trägers (5) mit einer oder mehreren Öffnungen (6), - Anordnen (T3) des Trägers (5), insbesondere eines Schaltungsträgers, in einer Schwenkeinrichtung (4) zur Aufnahme und zum Verschwenken des Trägers (5), - Verschwenken (T4) des Trägers (5) mittels der Schwenkeinrichtung (4), sodass die zumindest eine Öffnung (6) des Trägers (5) zumindest auf ihrem korrespondierenden Einpresselement (3) aufliegt, - Pressen (T5) des zumindest einen Einpresselements (3) in die korrespondierende Öffnung (6) mittels einer Presseinrichtung (7).
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