DE2223195C3 - Method and device for the non-thermal loosening of mechanical connections - Google Patents
Method and device for the non-thermal loosening of mechanical connectionsInfo
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Description
gung fest v.\.\ einem ampliiiidensteuerbaren. im derartiger mechanischer Verbindungen und eine ein-fix v. \. \ an ampliiiiden-controllable. in such mechanical connections and a single
Utr"aschallfrei|uenzbereich arbeiienden mechani- fache und hillige Vorrichtung zur Durchführung des sehen Geber (16) verbunden ist. 20 Verfahrens zu erstellen, hei denen diese NachteileMechanical and hill-like device for carrying out the see encoder (16) is connected. 20 procedure, which are called these disadvantages
3. Vorrichtung nach Anspruch 2. dadurch ge- nicht auftreten. Das Verfahren soll keine übermäßige kennzeichne!, daß mit der Aufspannvorrichtung i::id schadhafte Erwärmung der zu trennenden I eile (13) verbundene Vorspannlingsvorrichtungen erfoiJerlich machen und soll in der Produktionslinie (17) vorgesehen sind, die zur Unterstützung des angewendet werden.3. Device according to claim 2. thereby not occurring. The procedure is not intended to be excessive mark !, that with the clamping device i :: id, defective heating of the I to be separated rush (13) make connected pre-tensioning devices necessary and should be in the production line (17) are provided, which are used in support of the.
Lösevorgangs der Verbindung die Platte (11) re- 25 Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß eines derRelease process of the connection, the plate (11) re- 25 This object is achieved in that one of the
lativ zum konischen Dorn (15) leicht abdrucken. verbundenen Teile bis zum Lösen der VerbindungMake a slight impression relative to the conical mandrel (15). connected parts until the connection is released
4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 3. mechanischen Schwingungen im L'ltraschalllrequen/ dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (11) eine bereich ausgeset:-· wird.4. Device according to claims 2 and 3. mechanical vibrations in L'ltraschalllrequen / characterized in that the plate (11) is set out in an area: - · is.
Platte oder Tafel für gedruckte Schaltungen ist. F:me weitere Lösung besieht in einer Vorrichtung.Printed circuit board or board is. Q : I have another solution in a device.
5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 4, 3° die dadurch gekennzeichnet ist. daß eine Aufspanndadurcii gekennzeichnet, da', die zu lösenden vorrichtung zum Aufspannen mindestens eines von Llemente (10. 20. 30) in die Ϊ lalle für gedruckte einer Platte zu losenden Llementes vorgesehen ist. Schaltungen (11) eingelötete elektrische Bauele- und daß die Aufspannvorrichtung fest auf einem komente mit Anschlußstiflen sind. nusförmigen Dorn sitzi. dessen anderes Ende zur Vi-5. Device according to claims 2 to 4, 3 ° which is characterized. that a Aufspanndadurcii characterized because ', the device to be released for clamping at least one of Llemente (10. 20. 30) in which Ϊ lalle is intended for printed a plate to be loosened. Circuits (11) soldered electrical components and that the jig firmly on a komente with connection pins. nut-shaped thorn Sitzi. whose other end to the Vi
35 braiionsübertragung fest mit einem amplitudensteucrbaren. im Ultrasehallfrequenzbereieh arbeitenden35 braiion transmission fixed with an amplitude controllable. working in the ultrasound frequency range
mechanischen Geber verbunden ist.mechanical encoder is connected.
Damit werden die Vorteile erzielt, daß bei Anwendung dieses einfachen und billigen Verfahrens me-This has the advantages that when using this simple and inexpensive method,
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum 4" chanische Verbindungen und insbesondere elektrinichtthermischen Lösen mechanischer Verbindungen sehe Bauteile und Tafeln bzw. Karten mit gedruckten und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Schaltungen individuell und selektiv auf nichtthermi-The invention relates to a method for 4 "mechanical connections and, in particular, electrical non-thermal connections Loosening mechanical connections see components and boards or cards with printed and device for carrying out the method. Circuits individually and selectively on non-thermal
Aus den USA.-Patentschriften 3 488 240, sehe Weise entfernt werden können., wobei weder be-4W808. 3 523 360 und 3 536 243 sind bereits nachbarte Schaltelemente noch die Platte oder Karte Vorrichtungen und Methoden für die Verbindung 45 selbst beschädigt werden.From U.S. Patents 3,488,240, see manner can be removed, with neither be-4W808. 3 523 360 and 3 536 243 are already adjacent switching elements or the plate or card Devices and methods for the connection 45 itself can be damaged.
von Teilen mit mechanischen Schwingungen im Ul- Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen imof parts with mechanical vibrations in Ul- The invention is based on the drawings in
trasehallfrequenzbereich bekannt. Glicht bekanntge- einzelnen erläutert. Es zeigtknown trashall frequency range. Not known to the individual explained. It shows
'worden ist seither jedoch die Verwendung derartiger T ig. 1 eine auseinandergezogene Ansicht der er-Since then, however, the use of such tig. 1 is an exploded view of the
Hchvvingungsenergie zum Lösen bzw. Trennen mc- lindungsgemiißen Vorrichtung zum Lösen einer elekchanischer Verbindungen. 50 irischen Erdungsschiene von einer Platte oder einerHigh voltage energy for releasing or separating mc- according to the invention device for releasing an electrical Links. 50 Irish grounding bar from a plate or a
Der heutige Trend beim Bau von datenverarbei- Tafel mit gedruckten Schaltungen vermittels Ultraleiidon Systemen gehl in Richtung auf Miniaturisie- sehall,Today's trend in the construction of data processing boards with printed circuits by means of Ultraleiidon Systems go in the direction of miniaturization hall,
reu und Mikrominiaturisieren. Die neue Technologie E i g. 2 eine maßstabgerechte Darstellung einerreu and microminiaturize. The new technology E i g. 2 is a scale representation of a
wird von einer Vergrößerung der Anzahl der Schalt- weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen kreise und einer Verkleinerung der Packung dieser 55 Vorrichtung zum Lösen eines elektrischen Verbin-Schallkreise begleitet. Die I Icrslellunji der daraus rc- dungsstifles von einer Tafel mit gedruckten Schaltunsultiercnden Karten und Tafeln bzw. Platten für die gen vermittels Ultraschall undis based on an increase in the number of switching further embodiment of the invention circles and a reduction in the size of the package of this 55 device for releasing an electrical connection accompanied. The I Icrslellunji of the resulting rc- stifles from a board with printed circuit boards Cards and boards or plates for the gene by means of ultrasound and
gedruckten Schaltungen ist extrem teuer. Weiterhin F i g. 3 eine maßstabgerechte Darstellung der erergeben sich hei der Reparatur und beim Austausch lindungsgcmäßen Aufspannvorrichtung, die mit Ulvon Bauteilen auf den dicht besetzten Karten und fi° traschall ein elektrisches Modul mit Bauteilen von Tafeln bzw. Platten große Probleme. Häufig sind einer Platte oder Tafel mit gedruckten Schaltungen Bauteile. Drähte und elektrische Anschlußstiftc mit- löst.printed circuit boards is extremely expensive. Furthermore, FIG. 3 shows a true-to-scale representation of the results during the repair and when replacing a fixture suitable for loosening, which is connected to Ulvon Components on the densely populated cards and fi ° traschall an electrical module with components from Blackboards or plates big problems. Often there are a board or blackboard with printed circuits Components. Wires and electrical connection pins also detach.
einander verlötet, und ein Auftrennen der Verbin- In der Ausführungsform der Erfindung gemäßsoldered to each other, and a separation of the connection In the embodiment of the invention according to
düngen macht die Anwendung von Hitze zum E i g. 1 ist eine Platte oder Tafel für gedruckte Schal-Schmelzen des Lotes erforderlich. Wenn die benach- 65 Hingen dargestellt, auf der sich eine Vielzahl der verbarten Bauteile auf der gedruckten Schaltungskarte schiedencn elektrischen Bauelemente befinden kann, (•der -tafel und insbesondere elektronische Bauteile Viele heute verwendete 'Tafeln für gedruckte Schalwic 'Transistoren. Chips u.a. der hohen 'Temperatur Hingen enthalten beispielsweise eine Erdiingsschienefertilizing makes the application of heat a must. 1 is a plate or board for printed scarf melts of the plumb bob is required. If the neighboring 65 hangings are shown, on which there are a multitude of verbarten Components on the printed circuit board can be of different electrical components, (• the board and especially electronic components Many of the boards used today for printed Schalwic 'Transistors. Chips, among other things, of the high temperature Hingen contain, for example, an earthing rail
3 43 4
10. die an mehreren Stellen 12 an der Tafel lür ge- In einer in F ig. 2 dargestellten alternativen Ausdruckte Schaltungen 11 befestigt ist. In der voriie- lühitingslorm der Erfindung ist die 'Teilansicht einer genden Ausführungsform der Erfindung haben die TaIeI für gedruckte Schaltungen 11 mit einem durch ί rdungsschienen 10 die Form von »U^-fürmigen Ka- die "Tafel geführten elektrischen Anschlußstift 20 genälcn, die steckbare elektrische Verbindungen auf- ;j zeigt. Gewöhnlich werden Aiischiußstifte dieses Ivps nehmen können. Zum Lösen einer Erdungsschiene mit der "Tafel für gedruckte Schaltungen .erlotet. In10. the in one in Fig. 2 alternative printouts shown Circuits 11 is attached. In the prior art of the invention, the partial view is a Lowing embodiment of the invention have the TaIeI for printed circuits 11 with a through ί grounding bars 10 the shape of "U ^ -shaped Ka- the" board-guided electrical connection pin 20, the pluggable electrical connections; j shows. Usually these pins are used for this Ivps can take. For loosening an earthing rail with the "Board for printed circuits .erlotet. In
10 von einer dicht besetzten 'Tafel für gedruckte diesem Falle hai eine spezielle Aiifspanmorriehiun:. Schaltungen 11 wird erfindungsgemäü eine spezielle 21 ein konisches Loch, in das der elektrische An-Aulspannvorrichtung 13 benötigt. Die Aufspannvor- schlußstift 20 verschiebbar paßt. Der Anschlußstill richtung 13 pal.lt zwischen die beiden Schenkel des io 20 ist mit einer Schraube 22 in der Aufspaniuorrich-10 from a densely populated 'board for printed this case hai a special Aiifspanmorriehiun :. Circuits 11, according to the invention, have a special 21 a conical hole into which the electrical on-unplugging device 13 required. The clamping lug 20 slidably fits. The connection still direction 13 pal.lt between the two legs of the io 20 is with a screw 22 in the Aufspaniuorrich-
U -förmigen Kanals der Erdungsseh'iene 10 und ist mn» 21 befestigt. E3ic Aufspannvorrichtung 2! siiztU-shaped channel of the earthing rail 10 and is fixed to mn 21. E3ic jig 2! siizt
mit Schrauben 14 befestig!. Die Aufspannvorrichtung auf einem mit dem Ullraschallgeber H) verbundenenfasten with screws 14 !. The jig on a connected to the ultrasonic generator H)
13 wiederum ist an einem konusförmigen Dorn 15 konusförmigen Dorn 15. Der Anschlußstill 20 kann13 in turn is on a conical mandrel 15 conical mandrel 15. The connection still 20 can
befestigt, der mit einem Ultraschalltieber 16 siarr durch Uliraschallenergie vorzugsweise in Richtungattached, the siarr with an ultrasound tieber 16 by Uliraschallenergie preferably in the direction
verbunden ist. 15 der Pfeile 18 gelöst und entfernt werden. Tests habenconnected is. 15 of the arrows 18 are released and removed. Have tests
Beim Lösevorgang des elektrischen Bauteils drük- gezeigt, daß die TaIeIn für gedruckte Schaltungen heiDuring the release process of the electrical component, it is shown that the valley for printed circuits is called hot
ken Vorspannuu'j.sv(\rrichtunü.en 17. die sich in einer Anwendun» dieser Lkrascliallteehnik nicht hesclui-ken Vorspannuu'j.sv (\ rrichtunü.en 17. which are not hesitant in an application of this Lkrascliallteehnik
lcsten Position relativ zu dem Ultraschallpeiler 16 digi werden.The last position relative to the ultrasonic direction finder 16 will be digi.
befinden, die Tafel für gedruckte Schaltungen 11 und In anderen Tests wurden '.lie ■N.nschlußstilte 20 ausare located, the board for printed circuit boards 11 and In other tests were '
relativ leichtem Druck vom Utiraschallgebe. 16 weg. 20 der Tafel Wir gedruckte SeIu. umgen 11 mit ..-inci Lr-relatively light pressure from the Utiraschallgebe. 16 way. 20 of the panel We printed SeIu. umgen 11 with ..- inci Lr-
Bei Erregung des Ultraschallgelurs .6 mit Ultra- regungshewegung in transversaler Richtung oderWith excitation of the ultrasound gel .6 with ultra-excitation movement in the transverse direction or
schallfrequenz treten Schwingungen in Richtung der planparallel zu der 'IaIeI lür gedruckte Schaltungensound frequency occur vibrations in the direction of the plane-parallel to the 'IaIeI for printed circuits
Pfeile 18 auf. 11 entfernt. Der Vorgang verlief bei VerwendungArrows 18 on. 11 removed. The process proceeded when in use
Beim empirischen 'Tasten des erfindungsgemäßen von Frequenzen zwischen 40 bis 7OkIIz zulrieden-In the empirical 'keying of frequencies between 40 to 7OkIIz according to the invention, satisfactorily
Ultraschallapparates wurden zum Enifernen von auf 25 stellend.Ultrasound apparatus were set to 25 to remove.
Tafeln tür !gedruckte Schaltungen 11 befestigten E-Ir- In F ig. 3 ist noch eine weitere Ausführungslorm duiiiisschienen 10 Frequenzen /wischen 12 und eines Modulelementcs 30 dargestellt, das mit Modul-3(IkHz benutzt. Das System wurde in jedem Falle aii'.ehlußsiiften 31 aiii der Tafel für gedruckte Schalabgestimmt, und die Bewegungen in der Nähe der be- luntien 11 befestigt ist. Hier ist eine Aufspannvorfestigten Schnittstelle wurden durch ein l.aserinierfe- 3^ richtung 32 befestigt, die das Modulelement 30 laßt, rometer überwacht. Die Trennung der Lrdumis- Die Aulspannvorrichtun». ist wiederum mit dem koschiene 10 von der Tafel für gedruckte Schaltungen nuslörmigen Dorn 15 verbunden, und das Modul 30Boards door! Printed circuits 11 attached E-Ir- In Fig. 3 is yet another embodiment standard duiiiisschienen 10 frequencies / wischen 12 and a Modulelementcs 30 shown, which with Module-3 (IkHz used. In each case, the system was coordinated with the board for printed scarf, and the movements in the vicinity of the delight 11 is attached. Here is a fixture Interface were attached by a l.aserinierfe- 3 ^ direction 32, which leaves the module element 30, rometer monitors. The separation of the Lrdumis- Die Aulspannvorrichtun ». is in turn with the koschiene 10 connected by the printed circuit board nut-shaped mandrel 15, and the module 30
11 kann innerhalb weniger Sekunden erreicht wer- kann von der TaIeI für gedruckte Schallungen 11 den. und diez ur Unterstützung des Prozesses aufge- durch Anwendung von Uhiaschallerregung uirzugshrachte Druckbeanspruchung, (gewöhnlich weniger 35 weise in Richtung der Pfeile 18 gelöst und entlernt als Okg) ist viel geringer als diejenige, die für eine werden.11 can be reached within a few seconds from TaIeI for printed sound systems 11 the. and who were raised to support the process by applying Uhiasound excitation Compressive stress, (usually less 35 wise in the direction of arrows 18 solved and unlearned than okg) is much lower than the one that will be for one.
echte •■Mechanische Trennung (ungefähr 45 kg) aufge- Bei d^n unbeschriebenen Ausliihrurjjsfiirmen der
bracht werden muß. Teste haben gezeigt, daß meeha- Erfindung wird Ultraschallenergie an Stelle von
nische Trennungen den elektrischen Vcrbindungsste- Hitze als Trennmedium verwendet. Während bei Angen
und den benachbarten Bereichen der Tafeln für 40 Wendung der aufuez.eigten Technik die Trennung
gedruckte Schaltungen schweren Schaden zufügen aufeinander befestigter Teile mit einem Minimum an
und diese Tafeln für gedruckte Schaltungen in einen Beschädigung erfolgt, kann in einigen Fällen Aufhei-Zustand
versetzen, der für das Wiedereinsetzen und /en oder Vorheizen des aufzuspannenden Werkzeugs
Anschließen einer neuen Erdungsschiene nicht mehr das Loslösen bzw. Entfernen erleichtern,
geeignet ist. Die durch die Anwendung von Ultra- 45 Obwohl in den "Tests geradlinige Bewegungen beschall
erzielte Trennung der elektrischen Elemente nutzt wurden, ist zu erwarten, daß auch mit Drehbevon
der Erduiigs-iehiene 10 ergab im wesentlichen wegungen ein zufriedenstellendes Lösen dieser \ erkeinen
Schaden an der Tafel für gedruckte Schaltun- bindungen erreicht werden kann,
gen 11. Die Tafeln sind für das Wiederanschließen Es kann auch eine -..Wobbel'-Technik bcnulzt
der Elemente der Erdungsschiene geeignet und an- 50 werden, wobei der Ultraschallapparat in einem weinehmbare
Reparaturen können vorgenommen wei- ten Frequenzbereich sinusförmig gewobbelt wird. Bei
den. diesem Vorgang tritt in jeder Schleife die Resonaiiz-Es werden Ultraschallfrcquenzen oberhalb 20 kHz frequenz, auf. EDie Benutzung einer Technik mit fester
vorgeschlagen, es können Frequenzen /.wischen 10 Resonanzfrequenz ergibt jedoch eine befriedigendere
bis 150 kHz verwendet werden. 55 Arbeitsweise.When listed d ^ n unrecorded Ausliihrurjjsfiirmen which must be brought real • ■ Mechanical separation (about 45 kg). Tests have shown that ultrasonic energy is used as the separation medium in place of niche separations and electrical connections. While in the case of angen and the adjacent areas of the boards for 40 turn of the advanced technique, the separation of printed circuit boards causes severe damage to parts attached to one another with a minimum, and these boards for printed circuit boards can be damaged in some cases connecting a new earthing rail no longer facilitates loosening or removal for reinserting and / or preheating the tool to be clamped,
suitable is. The separation of the electrical elements achieved by the use of ultrasound, although rectilinear movements were used in the tests, is to be expected that even with rotating movements of the Erduiigs -iehiene 10 essentially movements resulted in a satisfactory resolution of this no damage to the Board for printed circuit connections can be reached,
11. The panels are for reconnection. A wobble technique can also be used and connected to the elements of the earthing rail, with the ultrasound apparatus being swept sinusoidally in a wide frequency range that can be repaired. Both. During this process, the resonance occurs in each loop. Ultrasound frequencies above 20 kHz occur. The use of a technique with fixed suggested, it can be used frequencies /. Between 10 resonance frequency but gives a more satisfactory up to 150 kHz. 55 How it works.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |