DE1079709B - Verfahren zum Ausbilden des Endes eines elektrischen Leiters und elektrischer Leiter mit einem Zwischenstecker - Google Patents
Verfahren zum Ausbilden des Endes eines elektrischen Leiters und elektrischer Leiter mit einem ZwischensteckerInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ausbilden des Endes eines elektrischen Leiters derart, daß dieses
in ein Loch in einer Tafel mit einer gedruckten Schaltung eingeführt werden kann, wobei auf dem Leiter
ein auf diesem festsitzender und mit diesem verbundener Zwischenstecker kalt geformt wird.
Bei der Herstellung elektrischer Geräte unter Verwendung gedruckter Schaltungen bestand das übliche
Verfahren bei der Montage elektrischer Zubehörteile und Verbindungsleitungen auf der Schalttafel nur
darin, die Teile an der Tafel zu befestigen, indem die Anschlußdrähte der Teile durch die Löcher in der
Schaltungstafel geführt und die Drahtenden so gebogen oder vernietet wurden, daß der Schaltungsteil
dicht an der Oberfläche der Schakungstafel befestigt
wurde. Nachdem der Schaltungsteil auf diese Weise vernietet ist, wird die Schakungstafel in ein Bad geschmolzenen
Lotes getaucht, wobei die mechanische und elektrische Verbindung durch das Lötmittel verstärkt
wird. Beim Anschließen der Enden der Überbrückungsdrähte an die Tafel werden die abisolierten
Enden dieser Drähte gewöhnlich durch die betreffenden Löcher geführt und so umgebogen, daß beim Eintauchen
in das Lot die Isolation des Drahtes den notwendigen Halt an der Oberseite der Tafel bietet.
Gewisse dem Verfahren innewohnende Nachteile rühren jedoch aus der Montage von Schaltungsteilen
dicht an der Oberfläche der Tafel her. Die schlechte Luftzirkulation bei diesen Schaltungsteilen, wie
Widerstände, die sich bei der Arbeit leicht erhitzen, kann zu einem Ausfallen infolge Überhitzung führen.
Überdies ist es bei denjenigen Tafeln, die eine Schaltung auf beiden Seiten aufweisen, unerwünscht, daß
Widerstandsteile, die eine Wärmequelle darstellen, einen direkten Kontakt mit den mehr oder weniger
schwachen Metallstreifen, die die gedruckte Schaltung bilden, haben. Bei dem Anschließen der Verbindungsdrähte ist es besonders wichtig, eine mechanische
Verbindung herzustellen, die einen großen Widerstand gegen Stoß, Zug öder Verdrehen ohne Beanspruchung
der Verbindung zwischen dem darunterliegenden Kupferstreifen und der Oberfläche des den Körper der
Schaltungstafel bildenden Dielektrikums besitzt. Alle auf die Verbindungsdrähte ausgeübten Beanspruchungen
führen bei dem Verbinden durch die üblichen Verfahren bei der Montage der Schaltungstafeln oder
der Wartung und dem Prüfen der hierbei hergestellten elektronischen Einheiten zu einer direkten Beanspruchung
des Kupferverbandes der gedruckten Schaltung. Sofern nicht große Sorgfalt aufgewendet
wird, führen diese Beanspruchungen zu einem Ablösen des Kupfers von der Oberfläche der Tafel.
Gemäß der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die Kaltverformung derart ausgeführt wind, daß der
Verfahren zum Ausbilden
des Endes eines elektrischen Leiters
des Endes eines elektrischen Leiters
und elektrischer Leiter
mit einem Zwischenstecker
mit einem Zwischenstecker
Anmelder:
AMP Incorporated,
Harrisburg, Pa. (V. St. A.)
Harrisburg, Pa. (V. St. A.)
Vertreter: Dr.-Ing. H. Ruschke, Berlin-Fxiedenau,
und Dipl.-Ing. K. Grentzenberg,
München 27, Pienzenauer Str. 2, Patentanwälte
München 27, Pienzenauer Str. 2, Patentanwälte
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 7. Juli 1955
V. St. v. Amerika vom 7. Juli 1955
Rossiter Potter, Robert Ullman, Harristrarg, Pa.,
und Glenwood Fuller, Elizabethtown, Pa. (V. St. A.),
sind als Erfinder genannt worden
Zwischenstecker und der Leiter zu einer Verbindung geformt werden, die sich von einem Höchstquerschnitt,
der mindestens gleich dem Höchstquerschnift des
Loohes ist, zu einem Mindestquerschnitt an der Spitze des Zwischensteckers verjüngt, welcher Mindestquerschnitt
wesentlich kleiner' als die größte Abmessung des Loches und zu dessen Abmessungen so bemessen
ist, daß nach dem Einsetzen der Verbindung zwischen dieser und dem Loch Hohlräume verbleiben, die einen
kapillaren Fluß des Lötmittels zulassen.
Dabei erhält vorteilhafterweise der Zwischenstecker nach dem Kaltverformen oder Aufpressen auf den
Leiter eine allgemein keilförmige Gestalt und einen solchen Querschnitt, daß er in .die Seitenwandungen
des Loches in der Tafel mit der gedruckten Schaltung einschneidet, wobei jedoch zwischen dem Zwischenstecker
und den Seiten des Loches Hohlräume verbleiben, die einen kapillaren Fluß des Lötmittels zulassen.
Der Zwischenstecker hat einen im wesentlichen U-förmigen hülsenbildenden Teil mit einer Mulde zur
Aufnahme des Leiters und zwei Laschen, die von gegenüberliegenden Seiten der Mulde ausgehen und
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auf den Leiter festsitzend aufgepreßt werden, und eine vordere Spitze.
Erfindungsgemäß ist der Preßformsatz, der eine Matrize und einen Einrollstempel aufweist, gekennzeichnet
durch einen mit Vertiefungen versehenen Bodenteil, der von zwei im wesentlichen parallelen
zylindrischen Mulden gebildet wird, die voneinander durch eine Rippe getrennt sind, deren Breite dem Abstand
der Enden der Seitenwandungen des Zwischensteckers entspricht.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung, in der mehrere Ausführungsbeispiele
der Erfindung an Hand der Zeichnungen beschrieben sind. In den Zeichnungen ist
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung des Endteiles des Anschlußdrahtes eines elektrischen Schaltungsteiles,
der nach einer Ausführungsform der Erfindung geformt ist,
Fig. 2 eine perspektivische Darstellung von mehreren Gliedern in Streifenform vor deren Anbringen an
die Schaltungsteildrähte zum Erzeugen des Drahtendteiles der Fig. 1,
Fig. 3 ein fragmentarischer Querschnitt, der die Montage des Drahtendteiles der Fig. 1 in ein Loch
einer gedruckten Schaltungstafel zeigt,
Fig. 4 eine schematische Seitenansicht eines elektrischen Schaltungsteiles auf einer gedruckten Schaltungstafel
während des Eintauchens in ein Bad geschmolzenen Lotes,
Fig. 5 eine fragmentarische Seitenansicht einer gedruckten Schaltungstafel, die die Anbringung eines
Drahtendteiles in einem Schaltungstafelloch nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung vor dem
Verlöten der Verbindung zeigt,
Fig. 6 eine vergrößerte Darstellung allgemein im Schnitt längs der Linie 6-6 der Fig. 5, jedoch nach
dem Verlöten der Verbindung,
Fig. 7 eine Darstellung allgemein im Schnitt längs der Linie 7-7 der Fig. 6, die die Bildung des Lötmittelrandes
in Verbindung mit dem Drahtendteil der Fig. 5 zeigt,
Fig. 8 eine Seitenansicht von vorgeformten Stanzlingen in Streifenform, die zum Herstellen des Drahtendteiles
der Fig. 5 verwendet wenden können,
Fig. 9 eine perspektivische Ansicht eines vorgeformten Stanzlings der Fig. 8,
Fig. 10 eine perspektivische Ansicht des in der Fig. 9 dargestellten Gliedes nach dem Anbringen an
dem Endteil eines elektrischen Schaltungsteildrahtes,
Fig. 11 eine perspektivische Ansicht der Bestandteile der Preßgesenke zum Krampen der Ausführungsform des in den Fig. 8 und 9 dargestellten Gliedes,
Fig. 12 eine Seitenansicht im Schnitt der Krimpgesenke der Fig. 11, und zwar zusammengebaut und in
einer Zwischenstufe des Krampens eines Gliedes aim einen Schaltungsdraht,
Fig. 13 eine fragmentarische Vorderansicht, die im Querschnitt die Krimpgesenkteile der Fig. 11 und 12
zeigt,
Fdg. 14 eine perspektivische Ansicht eines Drahtendteiles
nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 15 eine perspektivische Ansicht eines Gliedes, das zum Herstellen des Drahtendteiles der Fig. 14 benutzt
werden kann, und
Fig. 16 ein Teilschnitt der Gesenkteile in einer Zwischenstufe des Krimpens des Gliedes der Fig. 15.
Im allgemeinen wird bei dem Lötmittel-Tauchverfahren zur Herstellung der elektrischen Verbindungen
zwischen den Drähten eines elektrischen Schaltungsteiles und den leitenden Streifen einer gedruckten
Schaltungstafel nach dem Anwenden eines geeigneten Fließmittels der Teil mechanisch in die Tafel gesetzt
durch Einführen der Drähte in die Löcher, von denen aus die leitenden Streifen, die mit dem Schaltungsteil
verbunden werden sollen, ausgehen. Nach dem Herstellen der Verbinidung wird die Unterseite der Tafel
in ein Bad geschmolzenen Lotes getaucht, wonach Lötmittel-Kapillare zwischen dem Draht und den Seitenwandungen
des Loches die gewünschte Lötverbindung herstellen. Diese Arbeiten bei der Herstellung von
Tafeln mit gedruckten Schaltungen sind an sich bekannt und können von Hand oder erwünschtermaßen
vollkommen selbsttätig, d. h. von mehreren Maschinen ausgeführt werden, die serienweise arbeiten und ein
in sich abgeschlossenes elektronisches Untergerät aus einem Vorrat von Schaltungstafeln, Drähten und elektrischen
Bauelementen zusammenbauen. Solche Maschinen weisen im allgemeinen Einrichtungen auf, die
ao zu Beginn die Schaltungstafeln vorbereiten und auf ein Förderband legen, an dessen Seite eine Anzahl von
Maschinen zum Vorbehandeln und Anpassen der verschiedenen elektrischen Bauelemente aufgestellt ist,
aus denen das elektronische Untergerät zusammengesetzt wird, wobei die letzte Herstellungsstufe die Lötmittel-Tauchstufe
ist.
Werden beide Seiten der Schaltungstafel mit leitenden Streifen versehen, so ist es angebracht, die Anschlußdrähte
der elektrischen Bauelemente in die Löcher der Schaltungstafel derart einzusetzen, daß
der Körper des Bauelementes mechanisch von der Oberfläche der Tafel beim Zusammenbau während
und nach dem Eintauchen in das Lötmittel entfernt gehalten wird. Um eine solche Halterung zu schaffen,
wird das Ende 1 (Fig. 1) eines jeden Anschlußdrahtes
der Bauelemente so ausgebildet, daß es die Form eines Keiles aufweist und sich von einer größten Querabmessung
zur Spitze 2 hin verjüngt, welche Querabmessung etwa gleich dem Durchmesser des Schaltungstafelloches
ist. Das Drahtende kann im Loch mechanisch durch Einkeilen verriegelt werden. Wie bei der
Fig. 4 'beschrieben, wird vorausgesetzt, daß die U-förmig abgebogenen und an den Spitzen 2 verankerten
Drähte 4 genügend Steife besitzen, um den Körper 3 des Bauteiles von der Oberfläche der Tafel 5 entfernt
halten zu können.
Die keilartige Ausbildung der Drahtenden erfolgt geeigneterweise dadurch, daß auf diese ein Anpassungsglied
7 aus einem geeigneten schmiedbaren Metallblech kalt aufgepreßt wird, wobei Preßvorrichtungen
verwendet werden, die dm allgemeinen den herkömmlichen und an sich 'bekannten Preßvorrichtungen
zum Aufpressen von elektrischen Anschlußklemmen ohne Lötung gleichen. Jedes Anpassungsglied kann
gleich den vorgeformten Rohlingen nach der Fig. 2 eine Mulde 9 und zwei nach oben ragende Laschen 11
aufweisen, die von gegenüberstehenden Seitenkanten ausgehen, sowie ein Verbindungsglied 13, das zwei
oder mehr Mulden an deren Enden miteinander verbindet.
Das Formen der Anpassungsglieder 7 zu der in der Fig. 2 dargestellten Gestalt erfolgt nach den an sich
bekannten Stanz- und Formverfahren unter Verwendung von Bandmaterial, wobei eine große Anzahl von
Elementen zu einem auf eine Spule aufgerollten ununterbrochenen Streifen vereinigt werden kann, so
daß die Handhabung und das nachfolgende Anbringen an den Anschluß drähten der Bauteile durch automatische
oder halbautomatische Krimpmaschinen erleichtert wird, worauf später noch bei den Fig. 8 bis 13
Bezug genommen wird. Vor dem Anbringen des Anpassungsgliedes
wird das Grundmetall, aus dem das Anpassungsglied besteht, vorzugsweise mit einem Metall,
beispielsweise Zinn, überzogen, an dem das Lot gut haftet. Zweckmäßigerweise werden die noch in
einem Streifen zusammenhängenden AnpassungsgMeder mit einem nicht korrodierenden Flußmittel, beispielsweise
Stearinwachs, überzogen, das vorzugsweise noch die Eigenschaft besitzt, als Schmiermittel für die
Preßformen beim Aufpressen zu wirken.
Beim Aufpressen des Anpassungsgliedes wird der Draht 4 in die Mulde 9 eingelegt, wonach die Laschen
11 unter Druck um den Draht und nach innen auf den Draht zu eingerollt werden, so daß ein inniger Kontakt
hergestellt und das Anpassungsglied 7 am Draht sicher befestigt wird. Die Preßgesenke weisen vorzugsweise
einen flachen oder leicht konkaven Amboßteil auf, wodurch die erzeugte Krimpung einen im
wesentlichen rechteckigen Querschnitt (Fig. 3) mit verhältnismäßig scharfen Kanten 13 längs der Kanten
an der Unterseite erhält und wobei die oberen Teile der Laschen oder Zungen 11 so geformt werden, daß
sie eine Längsnut 15 auf der Oberseite bilden. Abgesehen davon, daß eine Möglichkeit zum Einkeilen geschaffen
wird, erleichtert die Verjüngung des Anpassungsgliedes 7 das Einführen des Drahtendes 1 in die
Löcher der Schaltungstafeln. Dies ist besonders dort von Vorteil, wo die elektrischen Bauelemente von
selbsttätig arbeitenden Vorrichtungen eingesetzt werden sollen, da die bei diesen Vorrichtungen erforderliehe
Genauigkeit entsprechend der Schärfe der Spitze 2 herabgesetzt werden kann. Überdies wird
durch Einhalten der Höhe der Pressung, die sich nach dem Ausmaß bestimmt, bis zu dem die Teile des Preßgesenkes
geschlossen werden, der weite Bereich der vorliegenden Drahtstärken 'beim Einbau der verschiedenartigsten
elektrischen Bauelemente vorteilhaft auf gleiche Abmessungen und Form am Endteil 1 zurückgeführt,
so daß ungeachtet des Durchmessers oder der Art des Anschlußdrahtes des Bauelementes eine Normung
und gleiche Ausgestaltung der Schaltungstafellöcher vorgenommen werden kann. Zu diesem Zweck
werden der Konvergenzwinkel und die Höhe der Pressung so eingestellt, daß der verwendete Draht mit dem
kleinsten Durchmesser gerade ausreichend erfaßt wird, um eine ordnungsgemäße Halterung für das elektrische
Bauelement zu sichern, und daß die größte Querabmessung am hinteren Ende des Anpassungsgliedes 7
größer ist als der Lochdurchmesser, wobei die Länge des Anpassungsgliedes im wesentlichen nicht mehr beträgt
als die Dicke der Schaltungstafel. Beispielsweise passen zu einem genormten Loch mit einem Durchmesser
von ungefähr 1,8 mm, einem eingeschlossenen Konvergenzwinkel von 10°, einer Pressung in einer
Länge von 4,3 mm und bei 1,5 mm starken Tafeln Drahtsorten mit einem Durchmesser von 0,5 bis
1,2 mm. Natürlich wird bei gleichbleibender Preßhöhe der kleinste von den Laschen 11 aufgenommene Draht
beim Krimpen nur über eine beschränkte Strecke von der Spitze 2 aus in der Längsrichtung des Anpassungsgliedes
7 erfaßt. Bei Verwendung größerer Drahtstärken vergrößert sich auch die wirksame Krimpungslänge
bis zu einer im wesentlichen hohlraumfreien Krimpung über die gesamte Länge des Krimpungsbereiches
hinweg. Es können auch stärkere Drahtsorten als solche, bei denen die innerhalb der Krimpungslänge
liegende Metallmasse genau in den Hohlraum im Anpassungsglied 7 hineinpaßt, verwendet werden,
da das überschüssige Metall des Drahtes auf Grund der kegelförmigen Krimpung einfach aus dem Krimpungsbereich
längs der Drahtachse herausgepreßt wird.
Wie aus der Fig. 3 zu ersehen ist, schneiden beim Hineinzwängen des Endteiles 1 in das Loch 17 der
Schaltungstafel 19 die Kanten 13 in die Seitenwand des Loches ein, wodurch der Draht 4 sicher verankert
wird, so daß eine Belastung des Drahtes oder des elektrischen Bauelementes von der mechanischen Verriegelung
durch das Anpassungsglied 7 aufgenommen wird, ohne daß der Verband zwischen dem leitenden
Streifen 21 und der Tafel 19 vor oder nach dem Löten beansprucht wird.
Um das Eindringen des Lötmittels durch Kapillarwirkung beim Tauchlöten und die Bildung von Lötwülsten
auf der Ober- und Unterseite der Tafel 19 um den Endteil 1 herum zu fördern, wodurch der
Draht 4 mit dem Streifen 21 leitend verbunden wird, soll der Querschnitt des Endteiles 1 in bezug auf das
Loch 17 soviel Hohlraum wie möglich schaffen, ohne jedoch die Haltekraft des Anpassungsgliedes 7 für die
Drähte der elektrischen Bauelemente zu beeinträchtigen. Bei der in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsformen
laufen die Bahnen des Lotflusses in erster Linie das Anpaesungsglied 7 hinauf zwischen
dessen Unterseite und den Seitenwänden des Loches 17 und längs der Oberseite des Anpassungsgliedes 7
und demjenigen Teil der Seiten wände des Loches 17,
der von den tangentialen Berührungspunkten mit den eingerollten Laschen 11 eingeschlossen wird, wobei
die eingerollten Grenzen dieser Bahnen Kapillarrohre mit Endquerschnitten bilden, wie bei A und B in der
Fig. 3 dargestellt.
Beim Auftragen des flüssigen Lötmittels an der Unterseite der Schaltungstafel, 'beispielsweise durch
Eintauchen der Anordnung in ein Lotbad (Fig. 4), steigt das Lot in den Kapillarrohren A und B empor,
breitet sich bei Erreichen des Ringloches 17 des mit einem Flußmittel überzogenen Streifens 21 aus und
bildet nach dem Erstarren eine Lötwulst. Das Lot haftet und erstarrt auch an den Metallflächen an der
Unterseite der Tafel 19, wobei sich eine Wulst oder eine Lotperle bildet, die den Endteil 1 auf beiden Seiten
der Tafel 19 umgibt, wie bei der Fig. 6 dargestellt und besonders beschrieben wird.
Das beim Aufpressen des Anpassungsgliedes 7 auf den Draht des elektrischen Bauelementes angewendete
Verfahren weist noch den besonderen Vorzug auf, da die von den eingerollten Laschen 11 gebildete Rille 15
das Kapillarrohr B vergrößert und damit den Lötmittelfluß sowie die Zuverlässigkeit der elektrischen
Verbindung durch das zwischen dem Draht 4 und dem Streifen 21 befindliche Lot erhöht. Bei der Ausführungsform
nach den Fig. 1 bis 3 hängt die Güte der elektrischen Verbindung zwischen dem Draht 4 und
dem Streifen 21 weitgehend von der Wirksamkeit der Verbindung zwischen dem Draht 4 und dem Änpassungsglied
7 ab, da bestenfalls eine verhältnismäßig kleine Fläche des Drahtes direkten Kontakt mit dem
Lot hat.
Der Endteil 1 wird vorzugsweise so ausgebildet, daß das Lot in wesentlichem Umfang mit soeben freigelegten
Flächen in Berührung kommt, wobei der Streifen 21 mit dem Draht 4 direkt verbunden wird.
Zu diesem Zweck und zwecks Verbesserung der Lotflußeigenschaften des Kapillarrohres B ist bei der Ausführungsform
nach den Fig. 5 bis 10 ein langgestreckter Kanal oder Rille 23 längs der Oberseite des Drahtendteiles
27 (Fig. 10) vorgesehen, der oder die den Draht 4 freilegt, ganz gleich, ob das Drahtende ein
Anpassungsglied trägt oder nicht. Die hochstehenden
Laschen bilden vorzugsweise eine der Seitenwände des Kanals, während
>der Draht des elektrischen Bauelementes die untere Abgrenzung 'bildet, so daß, wenn
auf den Draht in der Mulde des Anpassungsgiiedes ein Schlag ausgeübt wird, eine Art von Prägung erfolgt,
die blankes Metall im unteren Teil der Rille freilegt. Nach der Darstellung verläuft die Rille 23 im
wesentlichen längs des geformten Drahtendes, das an der Spitze 29 bis ungefähr zur Mitte tief geprägt oder
eingepreßt ist, wobei die Tiefe der Rille -sich von der Drahtachse aus entsprechend dem Grad der Zuspitzung
des Endteiles 27 entfernt, wie am besten aus der Fig. 7 zu ersehen ist, und wobei sich die Einpreßtiefe
dem Durchmesser des -Drahtes des betreffenden Bauelementes entsprechend verändert.
Der Endteil 27 kann wie der Endteil 1 nach den Fig. 1 bis 3 geeigneterweise durch Verwenden eines
Anpassungsgliedes 31 (Fig. 9) geformt werden, das allgemein eine Mulde 33 zur Aufnahme des Drahtes 4
und die hochstehenden Laschen oder Zungen 35 aufweist, die von den Seitenkanten der Mulde 33 ausgehen,
wobei die Laschen 35 nach innen gegen den Draht in noch zu beschreibender Weise eingerollt werden.
Obwohl die Anpassungsglieder aus Einzelstücken bestehen können, die mit Hilfe von Handwerkzeugen
auf die Enden der Drähte der Schaltungselemente aufgepreßt werden, welche Elemente danach von bestimmten
Einrichtungen dem Montageband für Schaltungstafeln zugeführt werden, ist vorgesehen, die Anpassungsglieder
in Bandform herzustellen, wobei diese an den Enden beispielsweise durch die Glieder 37 (Fig. 8)
miteinander verbunden sind.
Dadurch können die Anpassungsglieder selbsttätig zugeführt und durch die üblichen Vorrichtungen, die
einen Teil des Montagebandes bilden können, aufgepreßt werden, welche Vorrichtungen mit Ausnahme
der Aufpreßvorrichtungen keinen Teil der vorliegenden Erfindung bilden und der Einfachheit halber weggelassen
wurden.
Das Preßgesenk, das in der Fig. 11 in die Bestandteile zerlegt dargestellt ist, weist eine aufrecht
stehende, allgemein rechteckige Säule oder Ständer 39 auf, -die oder der den Gesenk-Amboß bildet, der mit
einer im wesentlichen flachen Gesenkfläche 41 versehen ist, die etwas langer ist als die Mulde 33. Der Ständer
39 ragt aus dem unteren Gesenkblock 43 hervor, der starr auf einem ortsfesten Pressenbett (nicht dargestellt)
der Befestigungsvorrichtung angebracht ist. Der obere Gesenkblock 45 ist mit einer Ausnehmung
versehen mit den auf Abstand stehenden Seitenwänden 47, welche Ausnehmung den Ständer 39 aufnimmt,
wenn die Gesenkteile sich schließen (vgl. Fig. 13). Das Ende der Ausnehmung ist annähernd
W-förmig ausgebildet mit glatten abgerundeten Boden,
die zwei parallele zylindrische Mulden bilden, 49, von denen jede tangential zu einer der Seitenwände
47 liegt, welche beiden Mulden zusammen einen langgestreckten Grat 51 längs der Mittellinie der Ausnehmung
bilden. Der obere Gesenkblock 45 ist an dem
bewegbaren Stempel der Befestigungsvorrichtung (nicht ganz dargestellt) angebracht und bewegt sich
mit diesem nach oben und nach unten. Am Stempel ist in der Nähe der Rückseite des oberen Blockes 45
eine Abscherplatte 53 befestigt, deren Kanten 54 das vorderste Anpassungsglied vom Streifen abschneiden,
nachdem es in den Preßbereich auf der Fläche 41 gelangt ist.
An'der Vorderseite des oberen Blockes 45 ist eine
Führungsplatte 55 mit einer Ausnehmung angebracht, die auf die Krimpausnehmung ausgerichtet ist und die
Seitenwände 57 und den Boden 59 aufweist. Die Seitenwände 57 konvergieren nach innen in Richtung des
Bodens 59 und dienen zum Ausrichten des Drahtes 4 auf die Achse der Mulde 39,, wenn sich die Gesenke
schließen. Der Boden 59 der Führungsausnehmung liegt etwas vor der Krimpausnehmung in bezug auf die Abwärtsbewegung
des Stempels und dient dazu, den Draht des Bauelementes in die Mulde 33 kurz vor dem
Zusammenpressen zu drücken, welcher Vorgang besonders nützlich ist, wenn der Drahtdurchmesser nahe
der oberen Grenze des in Betracht kommenden Drahtstärkenbereichs liegt. Haben die zum Krimpen vorgesehenen
Drahtsorten einen Durchmesser, der größer ist als der der Mulde 33, so bewirkt das nachdrückliehe
Einlegen der Drähte durch die Führungsplatte 55 dadurch eine ordnungsgemäße Krimpung, daß der Draht
in die Mulde 33 vor dem Einrollen der Laschen 35 tritt. Beim Krimpen (Fig. 12 und 13) rückt ein Vorschubfinger
61, der auf die Bewegung -des Stempels zeitlich abgestimmt arbeitet, den Streifen vor, so daß
das vorderste Anpassungsglied vor der Abwärtsbewegung des Preßblookes 45 auf der Preßgesenkfläche
41 liegt. Nähert sich der Stempel mit dem Preßblock 45 dem unteren Block 43,, so legt die Führungsplatte
55 den Draht 4 in die Mulde 3 ein, wenn das Abscherblatt das Glied 37 zwischen den vordersten beiden
Anpassungsgliedern herausschneidet. Beim weiteren Senken des Preßblockes 45 setzt das Einrollen
der Laschen 35 um den Umriß der Gesenkmulden 49' herum ein, wobei der Grat 51 die Enden der Laschen
35 nach innen rollt. Bei fortgesetzter Bewegung des Preßblockes 45 hält der Grat 51 die Enden der Laschen
35 voneinander getrennt, die etwas nach unten in den Draht 4 eingedrückt werden. Der Grat 51 dringt beim
Einrollen der Laschenen'den zwischen den Laschen durch und drückt gegen Ende der Abwärtsbewegung
in den Draht 4 eine Rille 23 ein, so daß eine im wesentlichen hohlraumfreie Krimpung erzeugt wird, die sich
in der Längsrichtung des Endteiles 27 über eine Strecke erstreckt, deren Länge vom Durchmesser des
Drahtes bestimmt wird. Zum Erleichtern des Einrollens werden die Außenenden der Laschen 35 vorzugsweise
beim Ausstanzen und Vorformen des Streifens, wie bei 62 dargestellt, abgeschrägt.
Die nach diesem Verfahren hergestellte <und in der
Fig. 6 dargestellte Krimpung bewirkt eine Vergrößerung des Kapillarrohres B, das beim Einstecken des·
geformten Drahtendes in ein Schaltungstafelloch aus einem Teil der Seitenwände des Loches 17, den Enden
der Laschen 35 und der Rille 23 besteht. Die genaue Form des Kapillarrohres B und der Rille 23 hängt
natürlich von der Ausbildung der Ausnehmung im oberen Preßblock 45 ab. Das Einrollen der Laschen
35 durch die Mulden 49 erfolgt vorzugsweise mit Krümmungsradien, deren Länge ungefähr gleich einem
Fünftel der Breite des geformten Endteiles 27 ist, wobei die seitliche Abmessung des Grates 51 gleichfalls
ein Fünftel der vorgenannten Breite beträgt und wobei der Grat 51 vom Boden der Mulden 49 aus nach
6o· unten über eine Strecke vorsteht, die etwas länger
als die vorgenannte Breite ist, so daß der Grat im wesentlichen bis zur Achse des Drahtes 4 am vorderen
Ende der Krimpgesenkteile eindringt. Die Abmessungen für die Preßgesenkteile und die Anpassungsglieder
für Drähte mit einem Durchmesser von 0,5 bis 1,2 mm betragen beispielsweise:
für die Gesenke . .
Amboß- oder Krimpforeite 1,7 mm
' Amboß- oder Krimplänge 3,8 mm
Krümmungsradius der Mulden 49 ... 0,33 mm
Breite des Grates 51 ,. 0,3 mm
Höhe des Grates 51 0,43 mm
Eingeschlossener Konvergenzwinkeibis 10°
für die Anpassungsgkeder31
Materialstärke 0,35 mm
Krümmungsradius der Mulde 33 0,4 mm
wobei die Laschen 2,9 mm über die Basis der Mulde 33 hinaus vorstehen und eine Außendivergenz von
2,5 mm aufweisen.
Bei der in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsform können die !gleichen Abmessungen verwendet
werden, mit der Ausnahme, daß der Krümmungsradius der Mulden 49 ungefähr 27% der Breite der
Krimpung beträgt, wobei die Mulden an Stelle der Bildung des oben beschriebenen Grates um eine scharfe
Umkehrkante konvergieren.
Aus den vorgenannten Abmessungen geht hervor, daß beim Aufpressen von Anpassungsgliedern 31 auf
Schaltungsdrähte, deren Durchmesser in der Nähe des Höchstwertes liegt, ein kräftigeres Herauspressen des
Metalls des Drahtes 4 wie auch des Anpassungsgliedes 31 von der Konvergenzstelle der schräg verlaufenden
Gesenkflächen ausgehend erfolgt. Um das Herauspressen des Metalls des Anpassungsgliedes 31 zu
beschränken und um zu verhindern, daß das Anpassungsglied völlig aus dem Krimpbereich herausgedrückt
wird, ist der Amboß 39 mit einer Lippe 63 versehen, die über die Amboßfläche hinaus vorsteht und
einen Anschlag bildet, über den hinaus das Anpassungsglied 31 nicht herausgedrückt werden kann,
Ferner ist es besonders bei Verwendung dünner Drähte erwünscht, die Innenseite des Anpassungsgliedes mit
einer Querriffelung 64 zu versehen, die das Eingreifen in der Nähe des vorderen Endes des Anpassungsgliedes
verbessert und verhindert, daß der Draht beim Krimpen aus der Mulde 33 herausgequetscht wird. Es
ist ferner erwünscht, die hinteren Kanten des Anpassungsgliedes 31 zu einer quadratischen Form zu krimpen,
d. h., die hinteren Kanten sollen danach senkrecht zur Achse des Drahtes 4 liegen, wodurch ebene, den
Draht umgebene Flächen erzeugt werden, deren Breite gleich der Stärke des Materials ist, auf welche Flächen
ein Werkzeug oder eine Vorrichtung einwirken und das Drahtende in ein Schaltungstafelloch eindrücken
kann. Zu diesem Zweck sind die oberen Kanten der Laschen 35 nach unten zum hinteren Ende der
Mulde33 hin abgeschrägt (Fig. 8), um ein Kippendes
Anpassungsgliedes 31' in den Preßgesenken zu vermeiden, welcher Fall leicht eintreten kann, wenn die
obere Preßform für das Anpassungsglied zuerst am hinteren Ende der Laschen 35 angreift. Beispielsweise
genügt bei einer Konvergenz der Preßformen von 10° eine Abschrägung 'der Laschen 35 um 17°, um die
Herstelhing einer quadratischen Krimpung zu sichern.
Bei einem auf .diese Weise auf "das Ende des Drahtes 4 aufgepreßten Anpassungsglied 31 ist das
Kapillarrohr der Weite und der Form nach geeignet, einen Fluß des Lotes beim Tauchlöten mit Sicherheit
zu bewirken. In diesem Zusammenhang sei noch darauf hingewiesen, daß bei der Herstellung eines Kapillarrohres
der Querschnitt nicht allein maßgebend ist. Ein langer, enger Schlitz mit beispielsweise den von
den Seiten des Anpassungsgliedes 31 und den Seitenwandungen des Loches (Fig. 6) begrenzten Öffnungen
hat sich in der Praxis als unzuverlässig in bezug, auf
den Fluß des Lotes erwiesen, da bei enger werdenden Kapillarrohren die Wahrscheinlichkeit, eine gute. Lot-
verbindung zu erhalten, schwindet, selbst wenn der Querschnitt des Rohres bei Umwandlung in einen
Kreis den Verwendungsbedingungen genügen würde. Beim Einsetzen des Endteiles 27 in ein Loch, wobei
der hintere Teil des Anpassungsgliedes im wesent-Hchen in der Ebene der Tafeloberfläche liegt; bildet
die Rille oder der Kanal 23 'nach den Fig. 6 und 7 bei Verwendung von Teilen mit den obengenannten Abmessungen
ein Kapillarrohr, dessen offenes Ende ungefähr, ein Rechteck mit einer Breite von 0,3 mm und
einer Länge von 0,63 mm umgibt. Diese Abmessungen haben sich bei dem vorliegenden Anwendungsbeispiel
als zuverlässig erwiesen, wobei die verwendungsfähige Mindestbreite etwa 0,25 mm am unteren, den
Draht berührenden Teil der Rille und die Höhe ungefähr 0,6 mm beträgt.
Die Mindesthöhe und die Breite hängen jedoch von den Arbeitsbedingungen ab, d. h. von der Zusammen-Setzung
des Lotes und dessen Fließfähigkeit, den Benetzungseigenschaften des Flußmittels, dem Grad der
Kegeligkeit des Kapillarrohres usw. Beispielsweise hat sich gezeigt, daß der Durchmesser der größeren
Öffnung am unteren Teil des Kapillarrohres, das im wesentlichen kegelförmig ist, entweder infolge der
physikalischen Gegebenheiten des Kapillarflusses oder infolge des vermehrten Einschließens von Flußmittel
aus dem Lotband den Mindestdurchmesser der kleinen Öffnung am anderen Ende ungünstig beeinflußt.
Beim Erstarren des Lotes nach dem Tauchlöten bilden sich auf der Ober- und Unterseite der Schaltungstafel Lotwülste (Fig. 7), die den Draht 4 an der Rille
23 direkt mit den leitenden Streifen 21 verbinden. Besitzt der Draht 4 ein Kaliber, das an der unteren
Grenze des verwendeten Bereichs liegt, so wirken die Krimpgesenke auf den Draht nur auf einer kurzen
Strecke in der Nähe des Drahtendes ein.
In diesem Fall wird der zwischen den Laschen 35 und dem Grat 51 liegende Raum und damit das
Innere des Anpassungsgliedes etwa an der Stelle für das Lot zugänglich, an der die Krimpung aufhört
hohlraumfrei zu sein, so daß das Lot dann längs des Drahtes im Inneren des Anpassungsgliedes fließen
kann, wodurch ein ununterbrochener Kontakt von Metall zu Metall über die Länge des im Schalttafelloch
befindlichen Drahtes 4 hinweg hergestellt wird.
Beim Formen des Drahtendes 27 wird vorausgesetzt, daß die elektrischen Bauelemente den Befestigungsyorrichtungen
am Montageband selbsttätig zugeführt werden, welche Vorrichtungen die Bauelemente
in die entsprechenden Löcher in den Schaltungstafeln einsetzen.
- Um für diese Vorrichtungen zum Einsetzen eine Höchsttoleranz festsetzen zu können, muß die Spitze
29 des geformten Drahtes so scharf wie möglich sein und koaxial zum Draht liegen. Zu diesem Zweck ist
der Amboß 39 mit einem umgekehrt V-förmigen Ansatz 67 versehen, der mit einer V-förmigen Nut im
Abscherfolatt 53 zum Abschneiden eines Gliedes 37 vom Körper des Anpassungsgliedes 31 zusammen-^
wirkt, wobei am vorderen Ende der Mulde 33 (Fig. 10) ein V-förmiger Ansatz 71 stehen bleibt.
Um den Scheitel oder die Spitze des Ansatzes 71 auf die Achse des Drahtes 4 auszurichten, ist die
Ebene des Ansatzes 67 des Ambosses 39 zur Ebene der Preßfläche 41 etwas nach oben geneigt. Um das
" Auflegen des Körpers des Anpassungsgliedes auf den
Amboß 41 zu erleichtern, ist derjenige Teil des Gliedes
37 im vorgeformten Streifen (Fig. 8), der den Ansatz 71 bilden soll, in bezug auf die Mulde 33 der Neigunig
des -Amboßansatzes 67 entsprechend vorgebogen.
909 7-70/320
Als Beispiel für die Abmessungen im Zusammenhang mit den obengenannten Abmessungen sei angeführt,
daß eine Neigung des Amboß ansatzes 67 in bezug auf die Ebene der Preßfläche 41 von 12° eine
Ausrichtung der Spitze eines Muldenansatzes 71 mit einer Länge von 1,7 mm auf die Achse des Drahtes 4
bei einem Abschneiden unter einem eingeschlossenen Winkel von 50° bewirkt. Die unteren Teile der Vorderkanten
der Laschen 35 werden vorzugsweise mit Übergangsabschnitten 72 versehen, die so ausgebildet
sind, daß sie beim Krimpen des Anpassungsgliedes dem Muldenansatz in dem an die Mulde angrenzenden
Bezirk einen sich verjüngenden U-förmigen Querschnitt verleihen, so daß plötzliche Änderungen des
Querschnittes des Endteiles 27 vermieden werden, die das Einsetzen behindern.
Bei der in den Fig. 5 bis 10 dargestellten Ausführungsformen
muß der Schaltungsdraht mit einiger Genauigkeit in 'die Mulde 33 des Anpassungsgliedes 31
eingelegt werden, um die günstigste Krimpung zu er- ao zielen, d. h., das Ende des Anschlußdrahtes soll in der
Nähe der vorderen Kanten der Laschen 35 eingelegt werden, um eine gute Krimpung bei Verwendung von
dünneren Drähten mit Sicherheit zu erhalten; jedoch darf der Draht nicht so weit eingeführt werden, daß
er die Bildung des spitz zulaufenden Muldenansatzes 71 behindert. Beim selbsttätigen Aufpressen der Anpassungsglieder
erfordert dies außerdem ein genaues Zurichten der Drähte. Die Drähte werden geeigneterweise
zugleich mit dem Krimpen abgeschnitten, wodurch die Genauigkeit beim Einführen der Drähte
weniger kritisch wird. Zu diesem Zweck wird bei der in den Fig. 14 bis 16 dargestellten Ausführungsform
das Anpassungsglied 73 so ausgebildet, daß ein Einführen des Drahtes 4 hinter die vorderen Kanten der
Laschen 75 möglich wird, wobei das Abscherblatt 77 beim Abschneiden das Verbindungsglied 79 derart
abtrennt, daß ein zugespitzter Muldenansatz 81 gebildet und zugleich der Draht 4 so abgeschnitten wird,
daß er ein zugespitztes Ende 83 erhält, wie aus der Fig. 14 zu ersehen ist.
Hierbei ist der vom Abscherblatt 77 beim Abschneiden auf das Drahtende ausgeübte Druck nach unten
auch insofern vorteilhaft, als dabei unter Mitwirkung der Führungsplatte 85, deren Funktion der der Führungsplatte
55 nach der Fig. 1 gleicht, der Draht 4 ungeachtet des Drahtdurchmessers kräftig in die Mulde
87 von beiden Enden des Anpassungsgliedes aus vor dem Einrollen der Lasche 75 beim Krimpen hineingedrückt
wird. Offenbar erfolgt das kräftigste Herauspressen und das Prägen des Metalls am vorderen Ende
der Krimpgesenke. Beim Einführen des Drahtes 4 bis zu dem Grade, der zum Abschneiden beim Krimpen
erforderlich ist, wird die Materialmenge, die aus dem kritischen vorderen Teil der Gesenke herausbewegt
werden muß, vermehrt. Um die Metallmenge an dieser Stelle zu verringern, weisen die Vorderkanten der Laschen
73 in der Nähe der Mulde 87, wie bei 89 dargestellt, Ausschnitte auf.
Bei der erfindungsgemäßen Ausbildung der Endteile der Schaltungsdrähte wird das Einsetzen der Drähte
in die Schaltungstafellöcher erleichtert und der Fluß des Lotes beim Tauchlöten gefördert, wobei eine
mechanische und elektrische Verbindung hoher Güte mit der Schaltungstafel und den leitenden Streifen
darauf erhalten wird und wobei die Bauelemente mit Vorteil starr und in einiger Entfernung von der Oberfläche
der Schaltungstafel befestigt werden. Die langgestreckte Rille im geformten Draht fördert den Fluß
des Lotes durch Kapillarwirkung durch die Löcher der Schaltungstafel nach oben, den Schaltungsdraht
entlang bis zum Kontakt mit den leitenden Streifen auf der Oberfläche der Schaltungstafel (Fig. 7).
Das geformte Drahtende ermöglicht auch die Herstellung von Querverbindungen zwischen den Schalttafellöchern.
Solche Verbindungsdrähte werden üblicherweise mit einer Polyvinyl-Formaldehyd-Thermoplastik
isoliert, welche Isolation bisher zuvor abgestreift werden mußte, um einen elektrischen Kontakt
mit den leitenden Streifen auf der Schaltungstafel herstellen zu können. Nach der Erfindung können
jedoch derartige Drähte ohne vorherige Behandlung verwendet werden, da das Lot beim Löten mit dem
Drahtkern entweder an der abgeschnittenen Spitze (Fig. 7, 10 und 14) oder längs der geformten Rille in
Berührung kommt, die wegen der nachhaltigen Verformung des Drahtes beim Krimpen eine Stelle bildet,
an der die Isolation zerrissen wird.
Bei den im Zusammenhang mit den Fig. 5 und 16 dargestellten und beschriebenen und erfindungsgemäß
ausgebildeten Drahtenden kann das von den Anpassungsgliedern gebildete Band aus einem wenig leitenden
oder nichtleitenden Material hergestellt werden, da das Metall des Drahtes 4 durch die Rille 23 dem
Lot zugänglich gemacht wird, ganz gleich, ob das Anpassungsglied leitend ist oder nicht. Dementsprechend
kann das Anpassungsglied aus Metallblech oder, wenn gewünscht, aus einem Isoliermaterial, beispielsweise
aus Nylon, bestehen und als fertiges Stück gepreßt oder an der betreffenden Stelle durch Spritz- oder
Druckguß hergestellt werden. Befindet sich in der Krimpzone genügend Metallmasse ohne zusätzliches
Metall vom Anpassungsglied, so kann außerdem das Ende des Leiters allein von dem Preßgesenk zu der
gewünschten Gesalt kalt geformt werden.
Claims (7)
1. Verfahren zum Ausbilden des Endes eines elektrischen Leiters derart, daß dieses in ein Loch
in einer Tafel mit einer gedruckten Schaltung eingeführt werden kann, wobei auf dem Leiter ein
auf diesem festsitzender und mit diesem verbundener Zwischenstecker kalt geformt wird, dadurch
gekennzeichnet, daß die Kaltverformung derart ausgeführt wird, daß der Zwischenstecker und der
Leiter zu einer Verbindung geformt werden, die sich von einem Höchstquerschnitt, der mindestens
gleich dem Höchstquerschnitt des Loches ist, zu einem Mindestquerschnitt an der Spitze des Zwischensteckers
verjüngt, welcher Mindestquerschnitt wesentlich kleiner als die größte Abmessung
des Loches und zu dessen Abmessungen so bemessen ist, daß nach dem Einsatzen der Verbindung
zwischen dieser und dem Loch Hohlräume verbleiben, die einen kapillaren Fluß des Lötmittels
zulassen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenstecker (7) nach dem
Kaltverformen oder Aufpressen auf den Leiter (31) eine allgemein keilförmige Gestalt und einen
solchen Querschnitt aufweist, daß er in die Seitenwandungen des Loches in der Tafel mit der gedruckten
Schaltung einschneidet, wobei jedoch zwischen dem Zwischenstecker und den Seiten des
Loches Hohlräume {A, B) verbleiben, die einen kapillaren Fluß des Lötmittels zulassen.
3. Elektrischer Leiter mit einem Zwischenstecker zum Einsetzen in ein Loch in einer Tafel 'mit einer
gedruckten Schaltung, der nach dem Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 hergestellt ist.
4. Zwischenstecker für das Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen im
wesentlichen U-förmigen hülsenbildenden Teil (7) mit einer Mulde (9) zur Aufnahme des Leiters (4)
und zwei Laschen (11), die von gegenüberliegenden Seiten der Mulde ausgehen und auf den Leiter
festsitzend aufgepreßt werden, und durch eine vordere Spitze (71).
5. Zwischenstecker nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die vordere Spitze (71) vor
dem Aufpressen des Zwischensteckers auf den Leiter ein Verbindungsglied bildet, das mehrere Zwischensteckerglieder
zu einem Streifen miteinander verbindet.
6. Zwischensteckerglied nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest der Anfangs-
teil der Spitze (71) gegen die Längsachse der Hülsenmulde (9) geneigt ist.
7. Preßformsatz für das Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 mit einer Matrize (39) und einem.
Einrollstempel (45), gekennzeichnet durch einen mit Vertiefungen versehenen Bodenteil, der von
zwei im wesentlichen parallelen zylindrischen Mulden (49) gebildet wird, die voneinander durch eine
Rippe (51) getrennt sind, deren Breite dem Abstand der Enden der S ei ten wandungen des Zwischensteckers
entspricht.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 851215;
USA.-Patentschriffcen Nr. 2 050 855, 2 276140, 740 193.
Deutsche Patentschrift Nr. 851215;
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Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
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