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Fertigungsverfahren und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
für mit verdrahteten Anschlußelementen bestückte Platten, für Fernmelde-, insbesondere
Fernsprechanlagen Die Erfindung bezieht sich auf ein Fertigungsverfahren und auf
eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens für mit verdrahteten Anschlußelementen
bestückte Platten, deren Anschlußelemente in C)ffnungen der Platte sitzen und an
isolierte Schaltdrähte durch Schweißung bei gleichzeitigem Beiseitedrücken der Isolation
angeschlossen werden, für Fernmelde-, insbesondere Fernsprechanlagen.
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Die Erfindung bezweckt die für die Fertigung derartiger Platten unter
Verwendung der genannten Schweißmethode nötigen Arbeitsschritte so auszugestalten,
daß die Fertigung, insbesondere bei ihrer maschinellen Durchführung, zu einer gleichmäßigen
Güte bei allen Schweißstellen führt und möglichst einfach wird.
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Bei Schaltungsplatten ist es bekannt, die Schaltdrähte der Verdrahtung
an in Öffnungen einer Isolierstoffplatte eingesetzte Anschlußelemente elektrisch
anzuschließen, wobei die Verbindung der Anschlüsse mit den Schaltdrähten auf einer
Seite der Platte erfolgt. Bei Verwendung von isolierten Schaltdrähten müssen diese
an den Anschlußstellen abisoliert werden. Die elektrische Verbindung kann dabei
bekanntermaßen durch Lötung oder Schweißung erfolgen.
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Es wurde bereits vorgeschlagen, die Abisolierung bei einem solchen
Verfahren dadurch zu ersparen, daß der Schaltdraht an das anzuschließende Element
gedrückt und die Isolation durch die Schweißwärme erweicht und beiseite gequetscht
wird, bis sich die Blankstellen berühren und die Verschweißung erfolgen kann. Um
den hierzu nötigen mechanischen Druck aufzunehmen, ist es nötig, daß die in der
Platte eingesetzten Anschlußelemente entsprechend fest sitzen. Insbesondere bei
Steckerstiftplatten ist dies nur durch besondere Formgebung der Stifte zu erreichen.
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Außerdem müssen besondere Vorkehrungen dafür getroffen werden, daß
an allen Schweißstellen, unabhängig von toleranzbedingten Abweichungen der Lage
der Anschlußelemente in bezug auf eine Ebene, in welcher sie angeordnet sind, stets
ein hinreichend großer und bei allen Anschlußstellen gleicher Andruck durch das
Werkzeug ausgeübt wird.
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Gemäß der Erfindung werden diese Schwierigkeiten dadurch umgangen,
daß das Anschlußelement erst außerhalb der Platte an den Schaltdraht angeschweißt
und sodann in die öffnung der Platte eingesetzt wird, worauf ein folgendes Anschlußelement
in gleicher Arbeitsfolge befestigt wird. Damit ist gewährleistet, daß jedes Anschlußelement
mit stets gleichbleibendem Druck an den Schaltdraht angeschlossen wird und daß im
eingesetzten Zustand der Sitz der Anschlußelemente in der Platte durch den Schweißvorgang
nicht mehr mechanisch beeinflußt werden kann.
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Eine insbesondere für die automatische Durchführung des Fertigungsverfahrens
günstige Ausbildung der hierzu nötigen Vorrichtung wird gemäß einer Weiterbildung
der Erfindung dadurch erzielt, daß zwei Klemmbacken zum Festhalten des zugeführten
Schaltdrahtes vorgesehen sind, von denen eine als das Anschlußelement festklemmende
und als Gegenelektrode wirkende Zange und die andere als Gabel ausgebildet ist,
zwischen deren Zinken eine Elektrode längsverschieblich gelagert ist, und daß die
gabelförmige Klemmbacke in Klemmstellung mit ihren Zinken das freie Ende des in
der anderen Klemmbacke festgeklemmten Anschlußelements übergreift. Bei dieser Ausbildung
läßt sich der Schaltdraht, wie dies bei maschineller Verdrahtung erwünscht ist,
kontinuierlich zuführen. Ebenso können die Anschlußelemente aus einem Magazin dem
Werkzeug automatisch zugeführt werden. Vor Beginn der Verquetschung der Isolation
und der Schweißung wird der eingeklemmte Schaltdraht straff über den Kopf des Anschlußelements
gezogen und erhält damit eine eindeutige Lage während des Abisolier- und Schweißvorganges.
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Im folgenden wird die Erfindung an Hand eines in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiels für die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens erläutert.
Es bedeutet F i g. 1 eine mit Anschlußelementen zu bestückende Platte und die zugehörige
Schweißvorrichtung in Arbeitsstellung und
F i g. 2 eine Draufsicht
auf die mit der Schweißvorrichtung nach dem Verfahren bestückte und verdrahtete
Platte.
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In F i g. 1 ist eine mit Anschlußelementen 1, welche hier als Stifte
dargestellt sind, bestückte Platte 2 aus Isoliermaterial im Schnitt darstellt. Die
Platte 2 weist Öffnungen 3 auf, in welche die Anschlußelemente 1, z. B. durch Eindrücken,
einzusetzen sind. Die elektrische Verbindung der Anschlußelemente 1 mit einem isolierten
Schaltdraht 4 wird durch eine Schweißvorrichtung 5 bewirkt. Diese besteht
aus zwei Klemmbacken 6 und 7, von denen die Klemmbacke 6 als Zange ausgebildet ist,
welche ein ihr zugeführtes Anschlußelement 1 ergreift und festhält. Die andere Klemmbacke
7 ist als Gabel ausgeführt, zwischen deren Zinken eine längsverschiebliche, als
Druckstempel wirkende Elektrode 10 angeordnet ist, der die Klemmbacke 6 als Gegenelektrode
dient. Der Schweißvorrichtung 5 wird das Anschlußelement 1
zugeführt und von
der zangenartigen Klemmbacke 6 derart festgehalten, daß das freie Ende des Anschlußelements
1 in Klemmstellung der beiden Klemmbacken 6 und 7 zwischen Zinken 8 und 9 der Klemmbacke
7 hineinragt. Sodann wird der Schaltdraht 4 um eine gewählte Strecke in die Schweißvorrichtung
5 eingeschoben und durch Schließen der Klemmbacken 6 und 7 festgehalten. -Dabei
wird der Schaltdraht 4 stramm über das Kopfende des Anschlußelements 1 gezogen.
Nun wird die Elektrode 10 gegen den Schaltdraht 4 gedrückt und wärmt, z. B. durch
Ultraschallenergie, die Berührungsstelle zwischen dem Schaltdraht 4 und dem Anschlußelement
1 auf. Unter dem Einfluß der Wärme und des Druckes wird die Isolation des Schaltdrahtes
4 beiseite gequetscht, und es erfolgt eine Verschweißung an den sich berührenden
Blankstellen der Teile 1 und 4. Sodann geben die Klemmbacken 6 und
7 den Schaltdraht 4
und die Klenunbacke 6 das Anschlußelement 1 frei,
welches nun durch einen nicht dargestellten Verdrahtungskopf in die betreffende
Öffnung 3 eingesetzt wird, die durch Verfahren der Platte 2 oder des genannten Verdrahtungskopfes
in eine hierzu nötige Relativstellung gebracht wird. Das beschriebene Verfahren
läßt sich ebensogut bei Stift- wie hohlnietförmigen oder auch anders ausgebildeten
Anschlußelementen anwenden.
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F i g. 2 zeigt die Verdrahtungsseite der Platte 2, bei welcher die
zum Teil sich kreuzenden Schaltdrähte 4 an das Anschlußelement 1 nach dem vorbeschriebenen
Verfahren angeschweißt und in die Platte 1 eingesetzt sind. Bei Kreuzungsstellen
wird man zunächst zweckmäßigerweise diejenigen Anschlußelemente 1
anschweißen
und einsetzen, deren zugehörige Schaltdrähte 4 an den Kreuzungsstellen zuunterst
liegen. Etwaige 17berschußlängen des Schaltdrahtes 4 zwischen zwei angeschweißten
Anschlußelementen 1 werden flächenparallel zur Platte 1 ausgebogen.
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Da der elektrische Anschluß der Anschlußelemente 1 an den Schaltdraht
4 außerhalb der Platte 1 einzeln und durch die gleiche Vorrichtung 5 erfolgt, ist
sowohl eine stets gleichbleibende Abisolation wie eine gleichmäßige Güte an den
Schweißstellen gewährleistet. Für die Festlegung der Anschlußelemente 1 in der Platte
2 genügt ein einfacher Klemmsitz, da das eingesetzte Anschlußelement 1
nicht
als Gegenlage für den. Abisolationsdruck beansprucht wird.