DE2103693A1

DE2103693A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Ver binden von Anschlußklemmen

Info

Publication number: DE2103693A1
Application number: DE19712103693
Authority: DE
Inventors: Peter Frederick Kemsing Kent Chapman (Großbritannien)
Original assignee: Elliott Brothers London Ltd
Current assignee: Allard Way Holdings Ltd
Priority date: 1970-01-28
Filing date: 1971-01-27
Publication date: 1971-08-12
Also published as: US3729698A; CH543848A; GB1314871A; FR2077036A5

Description

Patentanwälte

Dr-Ing. Wilhelm ReiGhel
Dipl-Ing. Wolfgang Reichel

Frankfurt a. M. 1
Parksiiaße 13

6567

ELLIOTT BROTHERS (LONDON) LIMITED, London, Großbritannien

Verfahren und Vorrichtung zum Verbinden von Anschlußklemmen

Die Erfindung bezieht sich auf Verbindungen für Anschlußklemmen und sie befaßt sich insbesondere mit einem Verfahren zum Verbinden einiger ausgewählter Anschlußklemmen aus einer ganzen Reihe von Anschlußklemmen.

Bei elektronischen Geräten werden Schaltungsabschnitte häufig als Einschubeinheiten ausgeführt, wobei dann mehrere solche Einheiten in einen Geräteständer passen, der sowohl die Einheiten in einer bestimmten Lage festhält als auch Einsteckanschlußklemrnen für die Schaltungen aufweist. Wenn sich somit die Einschubeinheit in ihrer Lage befindet, dann ist sie mit anderen Schaltungsteilen verbunden, die in dem Geräteständer vorgesehen sind. Gewöhnlich müssen mindestens einige der Anschlußklemmen der Schaltungsabschnitte miteinander verbunden v/erden, so daß Verbindungen von einem Sockel zum nächsten und dann wiederum zum nächsten usw. in dem Ständer vorgesehen werden müssen.

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Derartige Schaltungsanordnungen werden insbesondere auf dem Gebiet der Datenverarbeitung verwendet.

Wenn viele solche Zwischenverbindungen hergestellt v/erden müssen und insbesondere dann, wenn abwechselnd Anschlußklemmen in einer Reihe für die Verbindungen weggelassen v/erden müssen, dann wird eine Verdrahtung von Punkt zu Punkt zeitraubend und teuer.

Gemäß der Erfindung ist ein Verfahren zum Verbinden mehrerer Anschlußklemmen vorgesehen, von denen mindestens einige von den übrigen oder von Leitern getrennt werden sollen, v/obei sie von diesen isoliert werden sollen, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß ein Streifen aus Isolierwerkstoff zwischen den übrigen Anschlußklemmen und den einigen Anschlußklemmen angeordnet wird und daß ein Streifen aus leitendem Werkstoff längs des Streifens aus isolierendem Werkstoff angeordnet wird, so daß ein elektrischer Kontakt zu den übrigen Anschlußklemmen hergestellt v/erden kann und daß der leitende Streifen von den einigen Anschlußklemmen durch ein Streifen aus Isolierwerkstoff isoliert ist.

Es kann auf beiden Seiten des Streifens aus Isolierwerkstoff ein leitender Streifen vorgesehen sein, wobei der zweite leitende Streifen mit den einigen Anschlußklemmen in Kontakt ist. Die Streifen aus Isolierwerkstoff und leitendem Werkstoff können einen zusammengesetzten Streifen bilden oder sie können voneinander getrennt sein, wobei dann die Anschlußklemmen zwischen die Streifen aus Isolierwerkstoff gesetzt sind.

Wenn die Streifen aus Isolierwerkstoff und leitendem Werkstoff voneinander getrennt sind, dann v/erden die Anschlußklemmen vorzugsweise an dem Streifen aus leitendem Werkstoff nach einem Verfahren festgelötet, bei dem ein elektrischer Strom durch den Streifen aus leitendem Werkstoff zu dessen Erwärmung geschickt wird. Die Enden jedes Streifens aus leitendem Werkstoff können für Verbindungen zur Aufnahme des wärmeerzeugenden

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Stroms verwendet werden, wobei diese Enden von dem übrigen Teil des Streifens durch eine querverlaufende Rille getrennt sind, an der der neben dem Ende liegende Teil, nachdem die Anschlußklemmen an dem Streifen festgelötet worden sind, abgebrochen wird. Die Enden können auch eine verringerte Breite aufweisen, so daß sich der elektrische Widerstand örtlich erhöht.

Gemäß der Erfindung ist ein Ständer für elektrische Einschubeinheiten vorgesehen, wobei dieser Ständer mehrere Einheitsverbindungsklemmen aufweist, von denen jeweils mehrere in einer Reihe angeordnet sind, wobei mindestens einige dieser Anschlußklemmen in verschiedenen Reihen nach irgendeinem der obigen Verfahren miteinander verbunden werden. %

Eine Ausführungsform des Verfahrens zum Verbinden mehrerer Anschlußklemmen von Einschubanschlußstücken, die in einem Geräteständer vorgesehen sind, wird jetzt an Hand der beiliegenden Zeichnungen beispielshalber beschrieben. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine teilweise unterbrochene Ansicht eines Gerät es tänders von hinten,

Fig· 2 eine Teilansicht eines Geräteständers von

hinten,

Fig. 3 eine Teilansicht einer typischen oberen Reihe A

in Fig. 2 von unten,

Fig. 4 eine Teilansicht einer typischen unteren Reihe

in Fig. 2,beispielsweise längs der Linie IV-IV,von unten und

Figuren 5 und 6 eine Ansicht yon unten und eine vergrößerte

Teilansicht -eines einzigen Sammelschienenleiters, wie er in Fig. 4 dargestellt ist.

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Nach Fig. 1 enthält ein Geräteständer Seitenwände 1 und Querverbindungen 2. An einem Rahmen 6 sind vierundzwanzig Verbindungsklemmen 3 mit Hilfe von Schrauben 4 und 5 befestigt, wobei diese Schrauben auch den Rahmen-6 und die Verbindungsklemmen 3 an Rahmenteilen (nicht dargestellt) befestigen, die an den Seitenwänden 1 angebracht sind. Eine Klammer 7 ragt quer über alle Verbindungsklemmen hinweg um die Verbindungsverdrahtung festzuhalten und zu unterstützen. Eine Platte 8 aus biegsamen Isolierwerkstoff ragt über den unteren Teil der Verbindungsklemmen hinweg. Diese Platte hat Schlitze 9» die einen · Zugriff zu Samme Is chi enenf ahnen 10 ermöglichen, von denen man unterschiedlich viele in verschiedenen Schlitzen sieht. Die Platte 8 stellt eine Halterung für die Verbindungsklemmen dar, die an die Fahnen angeklemmt werden. Es sind die Drähte dieser Verbindungsklemmen, die durch die Klammer 7 gehaltert werden.

Jede der vierundzwanzig Verbindungsklemmen 3 weist dreiundvierzig Paare von Anschlüssen in zwei Spalten auf. Da die Verbindungsklemmen 3 in regelmäßigen Abständen angeordnet sind, ist eine Anordnung von Anschlüssen vorgesehen, in der sich dreiundvierzig Reihen befinden. Bei einer Vorrichtung nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die oberen sechsunddreißig.Reihen mit Signalschaltungen verbunden und die unteren sieben Reihen mit Speisespannungsquellen. In verschiedenen der Signalreihen muß der linke (wenn man den Ständer von vorne betrachtet) Anschluß 13 jeder Verbindungsklemme 3 mit jeweils einem anderen solchen linken Anschluß verbunden werden. Bei anderen Signalreihen müssen sowohl die linken Anschlüsse und getrennt davon die rechten Anschlüsse verbunden werden. Ferner müssen bei einigen Signalreihen eine oder mehrere Verbindungsklemmen bei den Verbindungen vollständig ausgelassen werden.

Bei den Speisespannungszufuhrreihen müssen in jeder Reihe die linken Anschlüsse 13' und getrennt davon die rechten Anschlüsse 13 verbunden werden. Außerdem müssen äußere Verbindungen vorge-

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sehen werden, beispielsweise mit Hilfe der Sammeischienenfahnen 10, die oben erwähnt worden sind.

Es seien nun die Figuren 2 und 3 erläutert, wobei .im oberen Teil der Fig. 2 ein Teil der Signalreihen dargestellt ist. In jeder dieser Reihen ist ein Streifen 15 aus Polyimid-Kunststoff zwischen den Anschlüssen 13 durchgezogen, so daß die linken Anschlüsse 13L von den rechten Anschlüssen 13R isoliert werden. An jeder Seite dieses Streifens 15 ist ein leitender Streifen 16-bzw. 17 aus Kupfer befestigt. Diese Kupferstreifen 16 und 17 sind an dem Streifen 15 gegeneinander verschoben angeordnet, damit die Kapazität zwischen ihnen vermindert wird. ™ Sie können dadurch gebildet werden, daß die gegenüberliegenden Flächen des Streifens 15 vollständig mit einer Kupferschicht bedeckt werden und daß die nicht erwünschten Teile weggeätzt werden.

Wie man sieht, macht der Kupferstreifen 16 Kontakt mit den linken Anschlüssen 13L, während der Kupferstreifen 17 mit den Anschlüssen 13R Kontakt macht. Der zusammengesetzte Streifen 15, 16, 17 ist etwas nachgiebig und wegen seiner gewundenen Anordnung wird ein geringer Kontaktdruck zwischen den Streifen 16 und 17 und den entsprechenden Anschlüssen 13L und 13R ausgeübt. ■ . ä

Ähnliche Streifen 15» die gemäß der Erfindung einseitig oder zweiseitig ausgeführt sind, sind in anderen Signalreihen vorgesehen, und wenn sie sich alle an ihrer Einbaustelle befinden, dann wird die Anordnung der Verbindungsklemmen (die von dem Ständer als eine einheitliche Anordnung abgenommen werden kann) in ein Reinigungsbad eingetaucht, damit die Oberflächen der Streifen 16 und 17 und die Anschlüsse 13 gereinigt werden und sie wird &nn in ein Lötbad eingetaucht. Die Anschlüsse werden dabei an den zugehörigen Kupferstreifen an allen Berührungspunkten festgelötet. Es besteht nicht die Gefahr, daß sich Lötbrücken zwischen den beiden Kupferstreifen 16 und 17 bilden, da sich der Isolierstreifen 15 seitlich über die.Streifen 16 und 17 hinaus erstreckt.

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Der beschriebene Querschnitt der Kupferstreifen 16 und 17 kann für den erforderlichen Stromfluß in einer besonderen Reihe unzureichend sein. In diesem Fall können breitere Kupferstreifen 16 und 17 verwendet werden. Auf dem Streifen 15 ist mehr Raum vorhanden, wenn die Eigenschaft der geringen Kapazität aufgegeben wird und sich die beiden Streifen 16 und 17 gegenüberstehen (wenn sie auch natürlich durch den Isolierstreifen 15 voneinander getrennt sind). Wenn auch die Kapazität nicht so gering ist wie bei der ersten Anordnung, so bleibt jedoch der Vorteil, daß die Anordnung sehr raumsparend befestigt werden kann.

Gemäß den Figuren 2, 4 und^;5 erfordern die Stromquellenanschlußreihen, die in dem unteren Teil der Fig. 2 dargestellt sind, zwei starke Sammelschienen 20 und 21, von denen die eine die linken Anschlüsse 13L und die andere für die rechten Anschlüsse 13R vorgesehen ist. Diese Sammelschienen sind gerade ausgerichtet und starr ausgebildet und eine von ihnen, nämlich die Sammelschiene 20, verläuft jeweils über einer Reihe der Anschlüsse 13, während die andere, nämlich die Sammelschiene 21, jeweils unter einer Reihe der Anschlüsse 13 verläuft.

Die linken und die rechten Anschlußgruppen sind auch durch einen Streifen aus Isolierwerkstoff voneinander getrennt, der zwischen den Anschlüssen der Reihe durchgefädelt ist. Jedoch muß in diesem Fall der Streifen aus Glasfasern, die mit PoIytetrafluoräthylen beschichtet sind, nicht mit einem !leitendem Streifen aus Kupfer beschichtet sein.

In Fig. 5 ist eine typische Sammelschiene 20 dargestellt. An irgendeiner Stelle an den Längsseiten der Sammelschiene, und zwar für verschiedene Sammelschienen an verschiedenen Stellen, so wie es etwa in Fig. 1 dargestellt ist, ragen mehrere Sammeis chi enenf ahnen 10 von deren Rand weg, die ebenso dick sind wie die Sammelschiene selbst. Die Zahl dieser Fahnen 10

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an einer speziellen Sammelschiene hängt von der erforderlichen Stromleitfähigkeit der Sammelschiene ab. Die Fahnen sind goldplattiert, damit der Kontakt gegenüber den Drahtverbindungsklemmen (nicht dargestellt), die an ihnen festgeklemmt werden, verbessert wird.

Die Breite der Sammelschiene ist an jedem ihrer Enden auf etwa die Hälfte vermindert, und es ist ein Befestigungsloch 23 in dem Teil mit verminderter'Breite vorgesehen. Jeweils neben dem Teil mit verminderter Breite ist eine V-förmige Rille 24 vorgesehen, die quer über die Sammelschiene verläuft. Diese Rille ist in die Kupfersammeischiene ein wenig mehr als um die Hälfte ihrer Dicke eingedrückt,' und sie hat die Wirkung, daß sie das Kupfer lokal härtet, welches dann leicht in der Rille bricht. Der Querschnitt der Rille 24 ist in Fig. 6 dargestellt.

Wenn die Signalreihenanschlüsse in der oben beschriebenen Weise hergestellt worden sind, dann werden die Stromquellensammelschienenverbindungen in folgender Weise hergestellt.

Jede Reihe der Sammelschienenanschlüsse wird gesondert behandelt. Ein Streifen (nicht dargestellt) aus Polytetrafluoräthylen (PTFE) ist auf jeder Seite der betreffenden Reihe eingesetzt. Dieser Streifen wird bis an den Grund der Anschlüsse nach unten gedrückt und er ist-so bemessen, daß er in Längsrichtung herausgezogen werden kann, wenn die Anschlüsse ihn auf beiden Seiten berühren.

Der eingefädelte Isolationsstreifen 22 ist auf einer bestimmten Reihe von Anschlüssen angeordnet, er erreicht jedoch, wie es in Fig. 4 dargestellt ist, wegen des danebenliegenden Streifens aus Polytetrafluoräthylen nicht den Grund der Anschlüsse. Auf jeder Seite der Reihe der Anschlüsse befindet sich eine verzinnte Sammelschiene 20 bzw. 21, wobei ein Lötstreifen zwischen dieser und den Anschlüssen vorgesehen ist. Die rechten Enden der Sammelschienen 20 und 21 in Fig. 2 entsprechen den

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Stellen, an denen sich die die V-förmigen Rillen 24 bei dieser Anordnung befinden. Die unteren Kanten der beiden Sammelschienen ruhen auf ihren entsprechenden Streifen aus Polytetrafluoräthylen, die, da sie einen kreisförmigen Querschnitt haben, die unteren Kanten der Sammelschienen etwas über den unteren Rand des Isolierstreifens 22, wie es in Fig. 4 dargestellt ist, anheben. Die Sammelschienen 20 und 21 sind auf ihrer gesamten Länge mit irgendeiner "Bulldog"-Klemme miteinander verbunden, und es sind ferner Verbindungen durch die Anschlußlöcher 23 vorgesehen. Es wird dann ein Strom durch die beiden· parallelverlaufenden Sammelschienen geführt, bis die Lötstreifen schmelzen. Die in der Breite verminderten Enden der Sammelschienen haben die Wirkung, daß sich der elektrische Widerstand örtlich erhöht und entsprechend dem größeren Verlust an den Enden wird die Wärmeentwicklung verstärkt. Der verminderte Querschnitt an den Rillen 24 hat eine ähnliche Wirkung.

Eine Bildung von Brücken auf dem Isolierstreifen 22 mit Hilfe von Lötmittel wird dadurch verhindert, daß der Streifen in einem gewissen Abstand von der Grundfläche der Verbindungsklemmen angeordnet wird und daß wiederum die Sammelschiene von dem unteren Rand des Isolierstreifens, wie es in Fig. 4 dargestellt ist, nach oben verschoben wird.

Wenn das Lötmittel geschmolzen ist und die Sammelschiene 20 mit den linken Anschlüssen 13L und die Sammelschiene 21 mit den rechten Anschlüssen 13R verbunden ist, dann werden die elektrischen Verbindungen mit den Enden der Sammelschienen entfernt. Die jenseits der Rillen 24 liegenden Teile der Sammelschiene werden so weit, wie es in Fig. 2 dargestellt ist, abgebrochen. Das auf diese Weise vorgenommene Entfernen der vorragenden Enden der Sammelschienen schafft Raum für das Anklemmen und -die Anschlußverbindungen für die nächsten beiden Sammelschienen.

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Sobald jeweils ein Paar von Sammelschienen angeordnet ist, wird ein Streifen 25 aus Isolierwerkstoff, der dem Streifen 22 ähnlich ist, an ei-ner der Sammelschienen angeordnet.

Die sieben Paare der Sammelschienen der Stromversorgungsreihen werden somit der Reihe nach angeschlossen und es entsteht die in Fig. 2 dargestellte Anordnung.

Schließlich wird die Anordnung nach Fig. 2 in dem Ständer gemäß Fig. 1 befestigt, und es wird über den vorragenden Sammeis chienenfahnen 10 die Platte 8 befestigt.

Natürlich können die durchgezogenen Isolierstreifen 22 in den Stromversorgungsreihen auch mit Kupfer beschichtet sein, damit eine sehr geringfügig bessere Verbindung entsteht, jedoch wird die beschriebene Anordnung vorgezogen, da sie im allgemeinen wirtschaftlicher ist.

Wenn auch das Verfahren für Verbindungen zwischen abwechselnden Anschlußklemmen beschrieben worden ist, so ist dies jedoch nicht wesentlich,und die beiden Gruppen der verbundenen Anschlußklemmen können beispielsv/eise als Paare oder als Dreiergruppen vorgesehen sein. Bei der abwechselnden Anordnung besteht jedoch bei Verwendung von Signalreihen der Vorteil, daß ein erhöhter Kontaktdruck vor dem Löten zwischen den Anschlußklemmen und den Kupferstreifen 16 und 17 vorliegt.

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Claims

Patentansprüche

erfahren zum Verbinden einiger ausgewählter Anschlußemmen einer ganzen Reihe von Anschlußklemmen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Streifen aus Isolierwerkstoff (15,22) längs der Reihe der Anschlußklemmen derart angeordnet wird, daß die ausgewählten Anschlußklemmen (13L) auf einer Seite und die übrigen Anschlußklemmen (13R) auf der anderen Seite des Streifens aus Isolierwerkstoff liegen, und daß ein Streifen (16,20) aus leitendem Werkstoff längs der Reihe in elektrischem Kontakt mit den ausgewählten Anschlußklemmen (13L) angeordnet wird, so daß der Streifen (16,20) aus leitendem Werkstoff von den übrigen Anschlußklemmen durch den Streifen-5,22) aus Isolierwerkstoff isoliert ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der Streifen aus Isolierwerkstoff (15) und der Streifen aus leitendem Werkstoff (16) zu einem Streifen zusammengesetzt sind.
3. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der Streifen aus Isolierwerkstoff (22) und der Streifen aus leitendem Werkstoff (20) als getrennte Streifen zwischen den ausgewählten Anschlußklemmen (13L) nebeneinander angeordnet werden.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, daß auf jeder Seite des Streifens aus Isolierwerkstoff (15,22) Anschlußklemmen (13L,13R) mit entsprechenden Streifen aus leitendem V/erkstoff (16,20 und 17,22) verbunden werden.

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5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Streifen aus leitendem Werkstoff (20) mit den ausgewählten Anschlußklemmen (13L) derart verlötet wird, daß ein elektrischer Strom durch den Streifen aus leitendem Werkstoff (20) geschickt wird, wodurch der Streifen erwärmt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß Verbindungen mit dem Streifen aus leitendem Werkstoff (20) zum Einführen eines elektrischen Stromes an seinen Enden vorgesehen werden, daß die Enden durch querverlaufende Kerben ' (24) abgegrenzt werden, und daß die Enden abgebrochen werden, nachdem die ausgewählten Anschlußklemmen (13L) an dem Streifen aus leitendem Werkstoff (20) festgelötet worden sind.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden in ihrer Breite vermindert werden, damit eine örtliche Erhöhung des elektrischen Widerstands auftritt.
8. Vorrichtung mit Anschlußklemmen, die nach einem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche hergestellt und verbunden sind. M

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