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Verfahren zur Herstellung einer Schaltungsplatte für Fernmelde-, insbesondere
Fernsprechanlagen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer
Schaltungsplatte mit einer entsprechend einem bestimmten Schaltschema maschinell
erstellten Verdrahtung, deren Drahtzüge aus isoliertem Draht mit angeformten Anschlußschlaufen
bestehen und von einer Isolierstoffplatte getragen werden, an welcher zu verdrahtende
Bauelemente angesetzt und mit den Schlaufen elektrisch verbunden werden, für Fernmelde-,
insbesondere Fernsprechanlagen.
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Die Erfindung bezweckt, mit dem Herstellungsverfahren die Schaltungsplatte
in wenigen einfachen Verfahrensschritten für die Aufnahme einer möglichst großen
Zahl von Bauelementen, auch solchen größeren Gewichtes und von Bauelementen mit
einer großen Zahl von Anschlußelementen geeignet zu machen.
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Es ist bekannt, auf einer mit Bohrungen neutral vorgerasterten Isolierstoffplatte
einen oder mehrere Drahtzüge entsprechend einem bestimmten Schaltschema maschinell
zu verlegen und den Schaltdraht mittels durch die Bohrungen greifender Schlaufen
festzulegen. Auf der anderen Seite dieser Schaltungsplatte werden die Bauelemente
angesetzt, greifen mit ihren Anschlußelementen in die Bohrungen der Platte und werden
mit dem verlegten Schaltdraht verlötet. Bei einer der bekannten Ausführungsformen
werden durch Einfügen von Metalldüsen die Schlaufen des Schaltdrahtes festgeklemmt
und die Anschlußelemente der Bauelemente zu den Schlaufen geführt.
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Es ist ein Verfahren vorgeschlagen worden, derartige Schaltungsplatten
mit isolierten Schaltdrähten zu verdrahten, um die Auflösung des Schaltschemas in
sich nicht kreuzende Drahtzüge zu vermeiden.
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Weiterhin sind Schaltungsplatten bekannt, bei welchen an Stelle einer
vorgerasterten Isolierstoffplatte ein biegsames Netzgeflecht aus isolierten Drähten
als Träger für die Bauelemente verwendet wird, und bei welchem die Drähte des Netzgeflechtes
gleichzeitig zur Verdrahtung der befestigten Bauelemente ausgenutzt werden.
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Bei diesen bekannten und vorgeschlagenen Ausführungen sind die Bauelemente
durch die Lötstellen mechanisch an den Drähten festgelegt, welche bei großer Belastung
besonderer Klemmittel bzw. besonderer Gegenhaltungen bedürfen, um einen ausreichend
festen Sitz der belasteten Schaltdrähte an der Isolierstoffplatte bzw. der Bauelemente
am Drahtgeflecht zu gewährleisten. Sind Bauelemente zu befestigen, die eine große
Zahl von Anschlußelementen aufweisen, so kann es notwendig werden, die Verdrahtung
in mehreren Ebenen übereinander an der Schaltungsplatte unterzubringen, um die Verwendung
mehrerer Schaltungsplatten zur Verdrahtung und Befestigung einer Bauelementengruppe
zu vermeiden. Bei Verwendung von an sich erwünschten isolierten Schaltdrähten ist
es aber schwierig, mehrere Verdrahtungslagen bei den dicht nebeneinander in einem
Gestell eingesteckten Schaltungsplatten so zusammenzuhalten, daß sich die Schaltungsplatte
mit ihren Bauelementen beim Steckvorgang nicht in die Verdrahtung der benachbarten
Schaltungsplatte verhängt.
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Bei Fernsprechstationen ist es bekannt, durch Einbettung der Verdrahtung,
die stationsgehäuseförmige Montageplatte in einem Arbeitsgang mit der Verdrahtung
zu erstellen. Hierzu werden die Verdrahtungselemente einzeln in eine Form eingelegt
und mit dem Isoliermaterial für die Montageplatte umpreßt. Dieses Verfahren kann
aber für Schaltungsplatten, auf denen komplizierte Drahtzüge maschinell zu verlegen
sind, nicht angewendet werden.
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Es ist auch eine Verdrahtung für Rundfunkempfänger bekannt, bei welcher
die Verdrahtung aus Lagen sich kreuzender Drähte besteht, welche in Rillen einer
oder mehrerer Isolierstoffplatten eingelegt sind, wobei entweder Rillen unterschiedlicher
Tiefe verwendet werden oder die Rillen zu beiden Seiten einer Platte angeordnet
sind. An bestimmten Kreuzungsstellen weist die Platte oder weisen die Platten Bohrungen
auf, in welchen die sich in verschiedenen Ebenen kreuzenden Drähte zur Durchführung
einer elektrischen Verbindung frei liegen. Das dieser Anordnung zugrunde liegende
Verfahren kann aber bei den hier vorgegebenen Schaltungsplatten
mit
maschinell nach Bedarf zu verlegenden, an mit der Platte mechanisch verbundene Bauelemente
anzuschließenden Drähten keine Anwendung, finden.
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Gemäß der Erfindung werden die vorgenannten Nachteile und Schwierigkeiten
in einer mit dem üblichen Verdrahtungsverfahren für Schaltungsplatten verbindbaren
Weise dadurch gelöst, daß die Drähte nach ihrer an sich bekannten maschinellen Verle-Qung
und schlaufenartigen Verformung auf einer Platte in Isoliermaterial derart eingebettet
werden, daß die Schlaufen aus dem von dem ausgehärteten Isoliermaterial gebildeten
Körper frei herausragen und der Körper mindestens gegenüber jeder Schlaufe eine
Öffnung zum Durchtritt von mit den isolierten Schlaufen zu verlötenden Anschlußelementen
der Bauelemente aufweist. Damit erhält man eine Schaltungsplatte, bei welcher die
eingebetteten Drähte selbst zum Träger für die Bauelemente werden. Dieser Träger
ist fest genug, um auch durch schwere Bauelemente belastet zu werden und bei in
mehreren übereinanderliegenden Schichten verlaufenden Drähten, wie sie bei Bauelementen
mit großer Anschlußzahl notwendig werden, können die Drähte nicht aus dem glatten,
nur durch die festliegenden Lötstellen unterbrochenen Profil des Trägers herausragen.
Das Verfahren läßt sich ohne weiteres mit der maschinellen Drahtverlegung und mit
der Art und Weise der mechanischen Festlegung und des elektrischen Anschlusses der
Bauelemente bei den bekannten Herstellungsverfahren für Schaltungsplatten vereinen.
Außerdem kommt die bei dem bekannten Verdrahtungsverfahren von Schaltungsplatten
oft notwendig werdende Anordnung von zusätzlichen, lediglich der Befestigung der
Schaltdrähte dienenden Drahtschlaufen in Fortfall.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung besteht die der maschinellen
Erstellung der Verdrahtung dienende Platte aus einer Werkzeugplatte, welche mit
Bohrungen neutral vorgerastert ist, in deren Bohrungen Stifte mit geschlitztem Kopf
entsprechend der gewünschten Schlaufenbildung eingesetzt werden, zwischen welchen
der isolierte Draht maschinell eingelegt und zur Bildung der Schlaufen über die
Stifte hinweggeführt wird, worauf die Verdrahtung auf der Werkzeugplatte unter Freilassung
der Stiftköpfe mit Isoliermaterial umgossen wird und nach Abheben des von dem ausgehärteten
Isoliermatrial gebildeten, als Tragplatte dienenden Körpers in die durch die Stifte
erhaltenen Öffnungen die Anschlußelemente der Bauelemente in an sich bekannter Weise
auf der den Schlaufen abgekehrten Seite der Tragplatte eingeführt und mit den abisolierten
Schlaufen auf der anderen Seite der Tragplatte maschinell verdrahtet werden.
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Der Schaltdraht und seine Schlaufen sind auf dies Weise während des
Umgießens mit Isoliermaterial fest abgestützt, die Schlaufen erhalten eine für die
maschinelle Verlötung notwendige genaue Lage zu den Anschlußelementen der angesetzten
Bauelemente, und es brauchen gegebenenfalls nur so viele Stifte an den entsprechenden
Stellen der Werkzeugplatte eingesetzt zu werden, wie Anschlußelemente vorhanden
sind.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung besteht die der maschinellen
Erstellung der Verdrahtung dienenden Platte aus einer mit Lochrasterung versehenen
Isolierstoffplatte, wie sie bei den an sich bekannten Schaltungsplatten verwendet
wird, auf welcher die maschinelle Verdrahtung und die darauffolgende Einbettung
in Isoliermaterial unmittelbar vorgenommen werden, wobei die Bauelemente an der
Isolierstoffplatte vor der Verdrahtung und der Einbettung mechanisch festgelegt
werden, worauf der Draht über die durch die Lochung der Isolierstoffplatte hindurchgesteckten
Anschlußelemente bei der maschinellen Verdrahtung in Schlaufen hinweggeführt wird
und die Schlaufen nach Um-Gießen mit Isoliermaterial abisoliert und mit den aus
dem ausoehärteten Isoliermaterial herausragenden Anschlußelementen der Bauelemente
verlötet werden. Damit wird der mit der Anordnung einer Montageplatte verbundene
Verfahrensschritt eingespart.
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Die Erfindung ist an Hand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen
beschrieben. Es bedeutet F i g. 1 eine Draufsicht auf eine Werkzeugplatte mit maschinell
verlegtem Schaltdraht für das Verfahren gemäß der Erfindung, F i g. 2 eine Seitenansicht
der Werkzeugplatte nach F i g. 1, F i g. 3 ein Schaubild einer nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren erstellten Tragplatte mit eingebetteter Verdrahtung ohne Bauelemente,
F i g. 4 eine Seitenansicht einer bestückten nach dem Verfahren erstellten Schaltungsplatte,
F i g. 5 eine als Trag- und Werkzeugplatte dienende Isolierstoffplatte üblicher
Bauart mit angesetzten Bauelementen ohne Verdrahtung und Isoliereinbettung.
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In den F i g. 1 und 2 ist eine Werkzeugplatte 1 dargestellt, welche
bei dem Verfahren Verwendung findet. Die vorzugsweise aus Metall bestehende Werkzeugplatte
1 ist mit Bohrungen 2 neutral vorgerastert, in welche Stifte 3 eingesetzt sind.
Die Stifte 3 können entweder in allen Bohrungen 2 eingesetzt werden oder nur in
jene, welche den Anschlußstellen für die zu verdrahtenden Bauelemente entsprechen.
Die Stifte 3 weisen Köpfe 4 auf, welche geschlitzt sind. Mit einem nicht dargestellten,
an sich bekannten Führungskopf, der auch senkrecht zur Werkzeugplatte beweglich
ist, wird ein isolierter Schaltungsdraht 5 maschinell entsprechend dem zu erstellenden
Schaltschema verlegt und über die Köpfe 4 bestimmter Stifte 3 hinweggezogen. wobei
er sich in deren Schlitze einlegt. Vorzugsweise erfolgt diese Verlegung in an sich
bekannter Weise in einem Zug. und die nicht benötigten Drahtabschnitte werden nachträglich
entfernt. Beim tlberheben des Schaltdrahtes 5 über die Stifte 3 kann eine längs
des genannten Führungskopfes gleitende Hülse den Schaltdraht 5 an den jeweiligen
Stift 3 andrücken und in dessen Schlitz einziehen und damit festlegen.
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Nach Erstellung der Verdrahtung wird diese mit Isoliermaterial, vorzugsweise
mit einer Schaumstoffmasse mit harter Einstellung, unter Freilassung der Köpfe 4
umgossen und nach ihrer Aushärtung von der Werkzeugplatte 1 abgehoben.
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F i g. 3 zeigt schematisch die von dem ausgehärteten Isoliermaterial
gebildete Tragplatte 6 mit den eingebetteten aus dem Schaltdraht 5 erstellten Drahtzügen.
Die Tragplatte 6 weist so viele Löcher 7 auf, wie Stifte 3 auf der Werkzeugplatte
1 eingesetzt waren. Der Schaltdraht 5 bildet mit seinen über die Köpfe
4 laufenden Abschnitten Schlaufen 8, welche,
bedingt
durch die Stifte 3, sich zwangläufig in einer genauen Lage über den Löchern 7 erstrecken.
Die Schlaufen 8 werden z. B. mittels eines an sich bekannten Bürstenwerkzeuges abisoliert.
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Wie in F i g. 4 dargestellt, werden die zu verdrahtenden Bauelemente
9 mit ihren Anschlußelementen 10 von der den Schlaufen 8 entgegengesetzten Seite
der Trägerplatte 6 her in die Löcher 7 eingesteckt, wobei die Anschlußelemente 10
die Schlaufen 8 auf der anderen Seite der Trägerplatte 6 berühren. Bestimmt durch
die Länge der Stifte 3 (F i g. 2) ragen die Schlaufen 8 so weit aus der Trägerplatte
6, daß nicht nur die Abisolierung, sondern auch die Verlötung in an sich bekannter
Weise, z. B. durch Tauch-oder Schwallötung, maschinell erfolgen kann.
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Die Tragplatte 6 und die in ihr eingebettete Verdrahtung weist eine
genügende Festigkeit auf, um eine große Anzahl von Bauelementen, auch solche größeren
Gewichtes, zu tragen. Da für die Schaltdrähte 5 isolierte Drähte verwendet werden,
kann die Verdrahtung in an sich bekannter Weise mit sich kreuzenden und berührenden
Schaltdrähten 5 vorgenommen werden, wobei ohne weiteres auch mehrere übereinanderliegende
Kreuzungsstellen zulässig sind, d. h. mehrere übereinanderliegende Verdrahtungen.
Diese werden durch die Tragplatte 6 fest zusammengehalten, so daß sie von dieser
nicht abstehen und im eingebauten Zustand der Schaltungsplatten eine benachbarte
Schaltungsplatte bei ihrem Einschub in das oder ihrem Auszug aus dem Gestell nicht
behindern können.
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An Stelle der in F i g. 1 dargestellten Werkzeugplatte 1 kann auch,
wie in F i g. 5 gezeigt, eine bei Schaltungsplatten übliche, mit Bohrungen gerasterte
Isolierstoffplatte 12 als Tragplatte verwendet und zur Erstellung und Einbettung
der Verdrahtung ausgenutzt werden. An der Tragplatte 12 werden üblicherweise
die Bauelemente 9 mit ihren Anschlußelementen 10 angesetzt und sind vor Beginn der
Verdrahtung mit durch die Isolierstoffplatte 12 greifenden umbiegbaren Ansätzen
13 befestigt. Sodann wird der Schaltdraht unmittelbar über die Anschlußelemente
10 und zwischen ihnen in der oben beschriebenen Weise verlegt, und die Verdrahtung
wird, wie vorbeschrieben, in Isoliermaterial eingebettet, das sich mit der Tragplatte
12 verbindet. Damit wird der mit der Anwendung der Werkzeugplatte 1 (F i
g. 1) verbundene Verfahrensschritt erspart.