DE1490632A1

DE1490632A1 - Method and device for carrying out the method for making contact with electrical line elements for telecommunications, in particular telephone systems

Info

Publication number: DE1490632A1
Application number: DE19641490632
Authority: DE
Inventors: Schoen Dipl-Ing Freiwalt
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1964-08-19
Filing date: 1964-08-19
Publication date: 1969-07-03

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Kontaktierung elektrischer Leitungselemente für Fernmelde- insbesondere Fernsprechanlagen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Kontaktierung elektrischer Leitungselemente, von denen mindestens eines isoliert ist und bei welchem durch Wärme erweichbares Material zur Isolierung verwendet wird, für Fernmelde- insbesondere Fernsprechanlagen. .Die Erfindung bezweckt ein solches Verfahren derart durchzuführen,, daß mit einem .einfachen, vorzugsweise mit einem mz#-,-,hlnell gesteuerten Werkzeug die Arbeitsgänge bei der Kontaktierung in einem durchzuführen sind..Method and device for carrying out the contacting method electrical line elements for telecommunications, in particular telephone systems The invention relates to a method and an apparatus for carrying out this of the method for contacting electrical line elements, of which at least one is insulated and one in which heat softenable material is used for insulation is used for telecommunications in particular telephone systems. .The The purpose of the invention is to carry out such a process in such a way that with a simple, preferably with a mz # -, -, hlnell controlled tool Contacting are to be carried out in one ..

Es ist bekannt mit Hilfe eines automatisch oder halbautomatisch gesteuerten Werkzeuges einen an ein Anachlußelement herangeführten Schaltdraht abzuisolieren, ihn an das Anachlußelement anzudrücken, die Anschlußstelle zu erwäxemen und durch Zufuhr eines Lotdrahtes zu verlöten. Das hierzu notwendige Werkzeug weist jedoch eine verhältnismäßig komplizierte Mechanik auf. Um mit einfacheren Werkzeugen auszukommen, wurde bereits vorgeschlagen, bei Verwendung von durch Wärme errreichbaren Isoliermaterial bei den isolierten Teil der zu kontaktierenden Leitungselemente, diese im zusammengedrückten Zustand zu erl7ärmen, den Druck so groß zu machen,-däß die erweichte Isolation zu beiden Seiten ausweicht und die eich nunmehr metallisch berührenden Zeitungselemente durch einen elektrischen Stromstoß zu verschweißen. Dieses Verfahren läßt die. Anwendung besonders einfacher Werkzeuge zu. Jedoch benötigt man für die FreilegungIt is known with the help of an automatically or semi-automatically controlled Tool to strip a jumper wire brought up to a connecting element, to press it against the connecting element, to wax the connection point and through To solder supply of a solder wire. However, the tool required for this has a relatively complicated mechanism. To get by with simpler tools, has already been suggested using heat-accessible insulating material in the isolated part of the line elements to be contacted, these in the compressed To explain the state of affairs, to make the pressure so great that the softened insulation closes evades both sides and the newspaper elements are now in contact with metal to be welded by an electric shock. This procedure leaves the. use particularly easier tools too. However, one needs for the exposure

der Kontaktetellen von der Isolation einen eigenen die Isolation aufheizenden Werkzeugteil, da die Freilegung der Kontaktstellen nicht durch den Schweißfunken--selbat erfolgen kann.the contact points of the insulation have their own heating up the insulation Tool part, since the exposure of the contact points is not by the welding spark itself can be done.

Gemäß der grfindung wird ein Verfahren angewandt, das Werkzeuge_ zu verwenden geotattet, die .gegenüber denen für das genannte, bereits vorgeschlagene Verfahren einfacher.sind. Dies wird dadurch erreicht, daß die Zeitungselemente aneinander gedrückt werden und ein Ultraschallfeld angelegt wird, das mit wachsender Idnergie zuerst das Isoliermaterial zum Erweichen und sodann die sich unter dem Einfluß des ausgeübten Druckes nunmehr metallisch berührenden Zeitungselemente zum Verschweißen bringt. Damit wird erreicht, daß eine eigene Energiequelle und ein als Wärmeübertrager ausgebildetes Werkzeugteil erspart werden.According to the invention, a method is used that tools_ to use permitted, the .compared to those for the said, already proposed Procedures are simpler. This is because of this achieved that the newspaper elements are pressed together and an ultrasound field is applied, which increases with the Idnergie first the insulating material to soften and then the under the Influence of the pressure exerted now newspaper elements in contact with metal Welding brings. This achieves that its own source of energy and a Tool part designed as a heat exchanger can be saved.

Die Ervreichungstemperatur kann dabei genau geregelt werden, so daß sie den Erfordernissen des jeweils verwendeten Isoliermaterial, z.B. den Erfordernissen von Polyvinylchlorid,angepaßt werden kann. Die Abisolation erfolgt außerdem abfallos und ohne ein die Schweißstellen beeinträchtigendes Verschmoren oder Verzundern des Isoliermaterials. Eine besonders einfache Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens ergibt sich gemäß einer Ausführungsform dadurch, daß eine an sich bekannte Sonotrode verwendet wird, welcheThe attainment temperature can be precisely regulated so that the requirements of the insulation material used, e.g. the requirements of polyvinyl chloride, can be adapted. The insulation is also stripped without waste and without scorching or scaling of the welds which would impair the welding points Insulating material. A particularly simple device for carrying out this method results according to one embodiment in that a sonotrode known per se is used which

mit einem Gegenhalter zangenartig zusammenwirkt und einen, vorzugweise verstellbaren Berührungsanschlag aufweist, der so an der Sonotrode angeordnet ist, daß in angesetzter Stellung mindestens eine Konponente'der Schwingungen der Sonotrode inwith a counter holder cooperates like pliers and one, preferably has adjustable contact stop, which is arranged on the sonotrode, that in the attached position at least one Konponente'der vibrations of the sonotrode in

Längsrichtung der zu kontaktierenden Leitungselemente liegt. Durch diese Ausbildung der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens wird die Verschweißung längs eines genügend grüßen Berührungsbereiches gewährleistet und die Vorrichtung kann gegebenenfalls auch winkelig zu sich kreuzenden Zeitungselementen @angesetzt.werden, was die Handhabung der Vorrichtung erleichert.' Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird der Berührungsanschlag als blehrfachanschlag ausgebildet. Damit können mehrere an ein drittes Leitungselement herangeführte.Zeitungselenente gleichzeitig nach dem ,Verfahren llängeschweißt werden. Im folgenden wird die Erfindung .anhand von in der . Zeichnung dargestellten Ausführüngsbdispielen für die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens näher erläuert.Longitudinal direction of the line elements to be contacted lies. By this design of the device for carrying out the method becomes the weld guaranteed along a sufficiently large contact area and the device can also be set at an angle to intersecting newspaper elements @, if necessary, which facilitates the handling of the device. ' According to a further training According to the invention, the contact stop is designed as a sheet metal stop. In order to several newspaper elements can be brought up to a third line element at the same time be lengthwise welded according to the method. In the following the invention is .anhand from in the. Drawing illustrated Ausführungsüngsbdbeispielen for the device for Implementation of the procedure explained in more detail.

Es bedeuten: Fig. 1 eine durch das erfindungsgemäße Verfahren zu, erstellende Kontaktstelle, Fig. 2 eine andere nach dem Verfahren zu erstellende Kontaktstelle, Fig. 3 eine dritte nach dem Verfahren zu erstellende Kontaktstelle, Fig. 4 ein aus mehreren Kontaktstellen bestehendes Kontaktfeld, Fig. 5 eine schematische Darstellung der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens .in Arbeitslage, Fig. 6 eine Vorrichtung nach Fig. 5 in einer anderen . .. Arbeitslege, und , Fis. ? eine gontgktetelle nach Fig. 2, welche durch das Verfahren erstellt wurde. Die Figuren-1 bis 4 zeigen Kontaktierungsbeispiele, welche häufig bei Verdrahtungen von Fernsprechgeräten und-gestellen auftreten: In Pig. 1 ist einisolierter Schaltdraht als Leitungselement 1 mit einer blanken als Zeitungselement 2 dienenden Lötfahne, und in Fig. 2 sind zwei isolierte Schaltdrähte mit einer Lötfahne zu kontaktieren, wobei die Enden der Schaltdrähte in Richtung der Lötfahne verlaufen. In Fig. 3 ist eine Kontakt;t:lle gezeigt, bei welcher ebenfalls zwei Schaltdrähte mit einer Lötfahne zu kontaktieren sind, welche aber senkrecht zur Lötfahne verlaufen. Fig. 4 zeigt ein aus den-Leitungselementen 2 gebildetes Anechlußfeld, wobei die Lötfahnen Bauelementen 3 angehören und je Bauelement 3 lopPelreihen bilden. Verschiedene heitungezüge aus.heitungselementen 1 sind eingezeichnet, welche mit einer schematisch angedeuteten, an sich bekannten Verlegungseinrichtung 4 erstellt wer- den.It means: 1 shows a by the method according to the invention, creating contact point, 2 shows another to be created according to the method Contact point, 3 shows a third to be created according to the method Contact point, Fig. 4 is a of a plurality of contact points existing Contact field, Fig. 5 is a schematic representation of the device to carry out the procedure. in the work situation, Fig. 6 shows a device according to Fig. 5, in another . .. job, and , F sharp. ? a gontgktetelle according to Fig. 2, which by the procedure was established. Figures 1 to 4 show examples of contacting that often occur in the wiring of telephone devices and racks: In Pig. 1 is an insulated jumper wire as conduction element 1 with a bare soldering lug serving as newspaper element 2, and in Fig. 2 two insulated jumper wires are to be contacted with a soldering lug, the ends of the jumper wires running in the direction of the soldering lug. In Fig. 3 a contact; t: lle is shown, in which two jumper wires are also to be contacted with a soldering lug, but which run perpendicular to the soldering lug. 4 shows a connection field formed from the line elements 2, the soldering lugs belonging to components 3 and forming 3 rows of lobes per component. Various heating elements 1 are drawn in, which are created with a schematically indicated laying device 4 known per se .

In Fig. 5 ist die eigentliche Vorrichtung zur Durchführung des Kontaätierungsverfahren gezeigt:@Die Vorrichtung kann dabei selbst zur Schaltdrahtführung ausgebildet oder, an einem Revolverkopf gelagert, der Verlegungseinrichtung 4 zugeordnet sein, bzw. auch für sieh allein verwendet werden. Die Vorrichtung besteht aus einer an eich bekannten Sonotrode 5, welche finit einen .Gegenhalter 6 zangenortii zuoammenwirät.In Fig. 5 is the actual device for carrying out the Contaätierungsverfahren shown: @The device itself can be designed to guide jumper wires or mounted on a turret head, assigned to the relocation device 4, or can also be used on their own. The device consists of a calibration known sonotrode 5, which finitely zuoammenwirät a counter holder 6 zangenortii.

Die Sonotrode 5 weist einen Berührungeanachlag 7 auf,.welcher vorzugsweise winkelig zur Längsrichtung der Sonotrode 5 versteilbar ist. Die Sorotrodo 5 schwingt in Richtung der singezeichneten Pfeile und in der dargestellten Annetilage inThe sonotrode 5 has a contact support 7, which is preferably at an angle to the longitudinal direction of the sonotrode 5 can be steepened. The Sorotrodo 5 swings in the direction of the arrows drawn and in the illustrated assembly position in

.Längsrichtung der zu kontaktierenden, eine Kontaktstelle nach . den Figuren 1 oder 2 bildenden Leitungselemente 1 und 2. In Eig. 6 ist die gleiche Vorrichtung gezeigt in einer für Kontaktotollon nach den Fig. 3 und 4 geeigneten Zage. Die Sonotrode 5 ist winkelig zu den sich kreuzenden leitungselementen 1 und 2 geneigt, wobei der Berührungsanschlag 7.Longitudinal direction of the to be contacted, one contact point after. the Figures 1 or 2 forming line elements 1 and 2. In Eig. 6, the same device is shown in a frame suitable for Kontaktotollon according to FIGS. 3 and 4. The sonotrode 5 is inclined at an angle to the crossing line elements 1 and 2, the contact stop 7

so verstellt ist, daß er das Zeitungselement 1 in seiner Länge-' "richtung beiührt. Wie dargestellt, kann der Gegenhalter 6 in angesetzter Zage sich in Längsrichtung des Leitungselementesis adjusted so that he the newspaper element 1 in its length '"direction contributes. As shown, the counter-holder 6 can move in the longitudinal direction in the attached jaw of the line element

2 erstrecken, oder mit der sonotrode 5 geneigt angesetzt vierden. In der dargestellten Zage erstreckt sich*eine Komponente der Schwingungen der Sonotrode 5 in Längsrichtung des Leitungeelementea-l. Sind, wie in Pig. 3 gezeigt, zwei Leitungselemente 1 mit einem dritten Zeitungselement 2 zu kontaktieren, so wird der Berührungsanschlag 7 als Mehrfachanschlag, d.h. in diesen j"all als Doppelanschlag, ausgebildet, so das von der Vorrichtung beide Zeitungselemente 1 an das Leitungselement 2 gleichzeitig angedrückt werden.2, or with the sonotrode 5 set at an angle. In the figure shown, a component of the vibrations of the sonotrode 5 extends in the longitudinal direction of the line element a-1. Are like in Pig. 3, to contact two line elements 1 with a third newspaper element 2, the contact stop 7 is designed as a multiple stop, ie in these j "all as a double stop, so that both newspaper elements 1 are pressed against the line element 2 by the device at the same time.

Gemäß dem Verfahren werden nun die Zeitungselemente 1 und 2 zwischen der Sonotrode 5 und deren Gegenhalter 6 zusammengedrückt, die Sonotrode 5 wird erregt und Dringt mit steigender Energiebeaufachlngung die Isolierung 8 (Fig.-7) des Leitungeelementea 1 zum Erweichen, die durch den Druck zur Seite fließt und an dieser Stelle das leitungeeleaentl blank legt. Dadurch daä die Sonotrode 5 in Längsrichtung den Leitungselementes 1 bsw. 2 (Fig.5). oder mindestens eine Schwingangekomponente in dieser Richtung aufweint (lig.6),.entstahen längliche Blanxatellen, durch welche eine genügend feste 'Verschweißung gewährleistet ist. Die Verschweißung selbst findet dehn unter voller Schaln_beaufachlagung statt.According to the method, the newspaper elements 1 and 2 are now pressed together between the sonotrode 5 and its counter-holder 6, the sonotrode 5 is excited and, with increasing energy exposure, the insulation 8 (Fig Page flows and at this point lays the cable element blank. As a result, the sonotrode 5 bsw in the longitudinal direction of the line element 1. 2 (Fig. 5). or at least one oscillation component grows in this direction (lig.6), elongated Blanxatelles arose, through which a sufficiently strong weld is guaranteed. The welding itself takes place extensively with full scarf covering.

Wie Pig.7 zeigt, entstehen dann Schweißstellen zwischen den Leitungselementen 1 einerseits und dem Zeitungselement 2 andererseits, welche ohne Verzunderung oder Verbrennung von Isoliermaterial und ohne Abfall erstellt werden können, und bei welcher die verdrängte Isolation 8 an der Schweißstelle weiterhin erhalten bleibt und diese seitlich isoliert.As Pig.7 shows, welds are then created between the line elements 1 on the one hand and the newspaper element 2 on the other hand, which without scaling or Incineration of insulating material and can be created without waste, and at which the displaced insulation 8 is still retained at the welding point and these laterally isolated.

Mit dem Verfahren wird offne zusätzliche Vorwärmeeinrichtung eine rasche und sichere elektrische Verbindung erzielt. Es wird mit diesem Verfahren und mit dieser Ausbildung des Werkzeuges die Kontaktierung auch bei engmaschigen Lötfeldern ermöglichte ohne daß besondere Forderungen bezüglich der Konstruktion an die mechanisch- und wärmeempfindlichen Anachlußatellen der Apparate gestellt berden müssen. Ein vorhergehender Arbeitsgang zur Abisolierung sowie eine besondere Bearbeitung der Lötstelle entfallen. Die Schweißung mit Ultraschall läßt sich auch bei nicht hundertprozentig gereinigten Kontaktstellen durchführen und ist besonders geeignet für die Kontakterung zniecheh ungleichartigen Materialien. With the method, a quick and safe electrical connection is achieved with an additional open preheating device. With this method and with this design of the tool, contacting is made possible even with close-meshed soldering fields, without the need to place special demands on the mechanically and heat-sensitive attachments of the apparatus with regard to the construction. A previous work step for stripping and special processing of the soldering point is not necessary. Ultrasonic welding can also be carried out with contact points that are not 100% cleaned and is particularly suitable for making contact with different materials.

Claims

P atentaneprüche ------------------------------- 1. Procedure for contacting electrical line elements of which at least one is isolated and at which material, which can be softened by heat, is used for insulation, for telecommunication systems, in particular telephone systems, which are not identified. that the line elements (1 and 2) are pressed against each other and an ultrasonic field is applied, which with increasing energy first the insulating material (8) to soften and then the line elements (1 and 2), which now touch each other metallic under the influx of the pressure exerted, for welding brings.

2. Device for Implementation of the method according to claim 1, _durch_g_ekennzeich @ net; that one known sonotrode (5) is used, which with a counter holder (6) cooperates like pliers and a preferably adjustable contact stop (7), which is arranged on the sonotrode (.5) that in attached Position of at least one component of the vibrations of the sonotrode (5) in the longitudinal direction the line elements to be contacted (1,2) is located.

3. Device according to claim 2, characterized in that the contact stop (7) is designed as a multiple stop is.