DE2445376A1 - Verfahren und vorrichtung zum loetverbinden eines anschlussdrahtes mit einem kontaktierungselement eines elektrischen bauteiles - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum loetverbinden eines anschlussdrahtes mit einem kontaktierungselement eines elektrischen bauteiles

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DE2445376A1
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R43/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors
    • H01R43/02Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for soldered or welded connections

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Description

  • Verfahren und Vorrichtung zum tötverbinden eines Anschlußdrahtes mit einem Kontaktierungselement eines elektrischen Bauteiles Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und auf eine Vorrichtung zum Lötverbinden eines Anschlußdrahtes mit einem Anschlußelement, z.B. einer Lötöse, einer Lötfahne oder eines Lötstiftes eines elektrischen Bauteiles, wobei man das von seiner Isolation befreite sunde des Anschlußdrahtes je nach Art des Änschluf?eleinentes, z..P. bei einer Lötöse in eine Ausnehmung, einsteckt oder bei der Ausbildung des Anschlußelementes als Anschlußstift um diesen wickelt, sodann von einer Lotdrahtvorratsrolle tot d.er Lötstelle zuführt und mittels eines aus einem Lot abweisenden Material hergestellten Stempels das Lot in Bereich der Kontaktstelle zwischen Anschlußdraht und Anschlußelement in einen schmelzflüssigen Zustand versetzt und so die Lötverbindung herstellt.
  • Die vorgenannte Verfahrensweise ist bein Handlöten, z.Bs beim tötverbinden von Anschlußdrähten mit den Anschlußelementen von elektrischen Bauteilen üblich. In einer älteren Anmeldung (P 22 26 958) wurde schon vorgeschlagen, Drähte od. dgl., mit einer Öse zu versehen und diese sodann durch Tauchen in schmelzflüssiges Lot mit einer der zum Löten erforderlichen Lotmenge zu belegen. Das Lötverbinden des Drabtes mit dem Bauelement erfolgt durch Auflegen der mit Lötzinn versehenen Öse auf die Lötstelle des elektrischen Bauteiles; durch AndrUcken der Öse mittels eines erwärmten Lotstempels gegen das Kontaktierungselement wird die portionierte totmenge aufgeschmolzen und die Lötung vollzogen. Eine derartige Verfahrensweise eignet sich zum automatischen Lötverbinden von Anschlußdrähten an elektrische Bauteile mit flachen bzw. ebenen Kontaktstellen. Sollen jedoch Anschlußdrähte - auch solche von Bauelementen wie Kondensatoren, Widerstände od. dgl. - an Anschlußelemente, z.B. Lötfahnen von elektrischen Bauteilen, angelötet werden, so ist letztgenannte Verfahrensweise nicht anwendbar.
  • Ausgehend vom eingangs genannten Verfahren liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, das Lötverbinden eines Anschlußdrahtes mit einem Anschlußeleent, -z.B. einer Lötöse oder eines Lötstiftes u. dgl. eines elektrischen Bauteiles derart weiterzubilden, daß es automatisch zu betreiben ist und eine schnelle, aber auch saubere fehlerfreie Lötverbindung gestattet; diese Aufgabe wird gemäß dem erfinderischen Verfahren dadurch gelöst, daß man das Lot über dem Anschlußelement portioniert und die portionierte Lotmenge erfaßt, auf das Anschlußelement führt, dort positioniert sowie in einen schmelzflüssigen Zustand versetzt.
  • Zur Ausübung des Verfahrens bedient man sich erfindungsgemäß einer Vorrichtung, bei der der Lötstempel als geführter Trennlötstempel ausgebildet ist, der das Trennmesser einer über der Lötstelle angeordneten Portioniervorrichtung für den Lötdraht ist, und der bei jedem Vorhub vom Lötdraht eine Lotportion abschneidet, wobei die Antriebsvorrichtung dem Trennlötstempel eine dem freien Ball der Lotportion mindestens gleich große Geschwindigkeit verleiht. Die Arbeitsfläche des UrennLotstempels besitzt eine den Kopf des Anschlußelementes umgreifende Form.
  • Durch das erfinderische Verfahren in Verbindung mit der zur Ausübung des Verfahrens dienenden Vorrichtung wird ein maschinelles Löten bzw. Lötkontaktieren von Anschlußdrähten mit den zugehörigen Anschlußelementen von elektrischen Bauteilen ermöglicht. Der durch die Erfindung bewirkte Vorteil besteht insbesondere darin, daß die so hergestellten Lötverbindungen in einem geringen Zeitaufwand zu erstellen sind, wobei auch mit einer geringstmöglichen Totmenge unter Vermeidung von Lotbatzen saubere Lötverbindungen su erstellen sind. Im Rahmen der Erfindung ist es möglich, mehrere rennlötstempel nebeneinander anzuordnen, derart, daß gleichzeitig, d.h. mit einem Arbeitshub eine entsprechende Anzahl Lötverbindungen gemäß der erfinderischen Verfahrensweise zu erstellen sind. Die meist mehrere Anschlußelemente aufweisenden Bauteile werden suk- t zessive an der Lötvorricbtung vorbeigeführt, wobei man nach erfolgtem Lötverbinden eines oder mehrerer Anschlußdrähte mit den zugehörigen Anschlußelementen, das Bauteil in die nächste Position stellt,-worauf man sodann den oder die folgenden Anschlußdrähte an die ihnen zugehörigen Anschlußelemente lötet.
  • Anhand der Zeichnungen wird im nachfolgenden das erfinderische Verfahren näher erläutert; ferner sind in den Zeichnungen als Ausführungsbeispiel eine zur Ausübung des Verfahrens dienende Lötvorrichtung sowie ein Trennlötstempel dargestellt.
  • Figur 1 zeigt den erfindungsgemäßen Verfahrensablauf. Ein aus einem Lot abweisenden Material hergestellter Irennlötstempel 1 ist beheizbar und besitzt an seinem unteren Ende, nämlich an seinem renn- und Lötkopf 2 eine Ausnehmung 3, die derart ausgebildet ist, daß sie mit hinreichendem Abstand ein Anschluß-' element 4 eines elektrischen Bauteiles 5 umgreift. Der rennlötstempel ist mit einer rennsebneide 6 ausgerüstet, welche an der Stirnfläche 7 eines Widerlagers 8 möglichst nahe vorbeigeführt ist. Im Widerlager 8 ist eine Bohrung 9 angeordnet, durch die ein Lötdraht 10 hindurchgeführt ist. Der Lötdraht ragt um eine einstellbare Länge mit seinem vorderen Ende 11 -wie dargestellt - über die Stirnfläche 7 des Widerlagers hinaus, so daß bei in Pfeilrichtung 12 niedergehendem Trennlöt stempel das vordere Ende 11 vom Lötdraht 10 abgesebert wird und nunmehr - wie teilweise gestrichelt bei 11' dargestellt - auf den Kopf des Anschlußelementes 4 fällt. Der Trennlötstempel folgt mit steigender Geschwindigkeit der nunmehr portionierten Lotmenge 11', wie gestrichelt bei 1' dargestellt. Das Anschlußelement 4, z.B. eine Lötfahne , ist mit einer Lötöse 13 versehen, durch die das abisolierte Ende 14 eines isolierten Anschlußdrahtes 15 eingesteckt ist. Sobald die Lotmenge 11' auf den Kopf 16 des Anschlußelementes 4 gefallen ist, wird es durch die Formgebung der Ausnehmung 3 im Kopf des Trennlötstempels derart verformt, daß es - hier U-förmig - das Anschlußelement 4 an seinen Flanken umgreift. Beim Andrücken erwärmt der Trennlötstempel die Lotmenge 11', die schnell in einen schmelzflüssigen Zustand übergeht und an den Flanken abwärts läuft und - wie bei 17 gestrichelt dargestellt - das abisolierte Ende 14 des Anschlußdrahtes 15 mit dem Anschlußelement 4 benetzt und somit die Lötverbindung herbeiführt.
  • Die Formgebung der Ausnehmung 3 ist der Kopfform des Anschlußelementes 4 angepaßt.
  • Bin Trennlötstempel 1 ist in den Figuren 2 und 3 dargestellt, wobei die Figur 2 die Vorderansicht und Figur 3 die Seitenansicht des Trennlötstempels teilweise geschnitten darstellt.
  • Der Trennlötstempel besitzt einen aus einem Lot abweisenden Material gebildeten zylinderischen Schaft 18, der in Längsrichtung durch eine enge Nut 19 bis im Bereich seiner Trennschneide 6 eingeschnitten ist. Dadurch entstehen - wie an sich bekannt - zwei Schaftzungen 19'; jede dieser Schaftzungen ist mit einem aus Kupfer oder Messing bestehenden Anschlußelement 20 zum Anschluß eines Heizstromkabels verbunden. Liegen diese Anschlußelemente an Spannung, so erwärmt sich der Bereich 6' durch Widerstandserwärmung. In diesem Bereich ist auch eine Bohrung 21 eingebracht, welche zur Aufnahme eines Wärmefühlers in den Trennlötstempel dient. Wie bei Lötvorrichtungen bekannt, dient der Wärmefühler zum dosierten Takten des Heizstromes und damit zum Halten einer voreingestellten Betriebstemperatur des Lötstempels in einem Temperaturintervall. Der Trennlötstempel ist hier an einer aus einem isolierten Material gebildeten Traverse 36 - gestrichelt dargestellt - befestigt.
  • In den Figuren 4 und 5 ist eine zur Ausübung des Verfahrens dienende Vorrichtung in der Vorder- und Seitenansicht schematisch dargestellt. Die den Trennlötstempel tragende Traverse 36 ist hier mit in Form einer Gabel ausgebildeten Armen 22 versehen, die in einer Gelenkplatte 23 befestigt sind. Die Gelenkplatte ist an einem Winkeiträger 24 bei 25 angelenkt und trägt an ihrem oberen Ende einen hydraulisch, pneumatisch oder elektromagnetisch betätigbaren Stößeltrieb 25, dessen Stößel 25' unter dem Zwang einer Zugfeder 28 steht und der gegen die Flanke 26 des Schenkels 27 des Winkelträgers 24 lastet. Bei einer Betätigung des Stößels 25' schwenkt die Gelenkplatte 23 und damit auch die Gabelarme 22; der Trennlötstempel 1 wird dadurch - wie gestrichelt dargestellt - abwärts bewegt. Dabei schneidet er eine zum Löten eines Anschlußdrahtes erforderliche Portion 11 vom Lötdraht 10 ab. Die Bewegung des Trennlötstempels erfolgt schneller als die sich im kurzen Fallweg der portionierten Lotmenge 11? ausbildende Ballgeschwindigkeit; er drückt die portionierte Lotmenge gegen das Anschlußelement. In einem relativ kurzen Zeitintervall wird die Lotmenge aufgeschmolzen. Sobald die Energieversorgung zum Stößeltrieb 25 unterbrochen ist, wird die Beder 28 wirksam; sie zieht den Treiuilötstempel wieder in die dargestellte Lage. Stellschrauben 29 dienen zur Einstellung des Hubes für den rennlötstempel.
  • Die Zufuhr des Lötdrahtes erfolgt von einer Vorratsrolle 30 über eine Umlenkrolle 31, wobei der Abzug und Vorschub des Lötdrahtes mittels eines Transportrades 32 und einem Gegenrad bewerkstelligt wird. Zum Antrieb des Transportrades dient ein als Drehantrieb ausgebildeter Schrittmotor 33. Beim Rückhub wird ein Mikrokontakt 34 angestoßen, der den Schrittmotor 33 kurzzeitig einschaltet, so daß nunmehr der Vorschub des Lötdrahtes 10 um eine Schrittlänge erfolgt. Damit ist die Lötvorrichtung wieder einsatzbereit. Die vordere Flanke 7 des Widerlagers 8 für den Lötdraht 10 ist die Schneidmatrize bzw.
  • das Gegenmesser zur Schneide 6 des rennlötstempels. Die Portionierungsvorrichtung für den Lötdraht 10 bestebt aus dem Schrittmotor 33, dem Transportrad 32 und dem Widerlager 8.
  • Wie insbesondere aus Figur 4 zu ersehen ist, wird nach jedem Lötvorgang das Bauteil 5 um eine Teilungsgröße t entsprechend dem Abstand der Anschlußelemente 4 versetzt. Mit jedem Vorschub um die Teilungsgröße t wird auch ein neuer Anschlußdraht 15, wie durch den Pfeil 57 dargestellt, in die Öffnung 13 des Anschlußelementes 4 automatisch eingeführt. Mit dem Einführen des Anschlußdrahtes 15 wird die Vorrichtung in Betrieb gesetzt, so daß nunmehr bei einer erneuten Abwärtsbewegung des oder der Trennlötstempel in der vorbeschriebenen Weise die Lötungen erfolgen. Die Vorschublänge bzw.
  • die Lotmenge II ist am Schrittmotor 33 einstellbar, so daß die Portion der Lotmenge der jeweiligen Lötaufgabe angleichbar ist. Je nach der Formgebung des Anschlußelementes ist auch die Formgebung der Au-snehmung 3 im Trennlötstempel gebildet. Besteht z.B. das Anschlußelement aus einem Lötstift, so würde die Ausnehmung 3 im Trennlötstempel in Form einer zylinderischen Einsenkung ausgebildet sein.
  • 5 Figuren 5 Patentansprüche

Claims (5)

  1. Pat entansprüc h e Verfahren zum Lötverbinden eines Anschlußdrahtes mit einem Anschlußelement eines elektrischen Bauteiles, wobei man dasvon seiner Isolation befreite Ende des Anschlußdrahtes je nach der Art des Anschlußelementes entweder in seine Ausnehmung, nämlich der Lötöse, einsteckt, oder bei der Ausbildung des Anschlußelementes als Anschlußstift um diesen wickelt, sodann von einer Botdrahtvorratsrolle Lot der Lötstelle zuführt und mittels eines aus einem Lot abweisenden Materials hergestellten Stempel das Tot im Bereich der Kontaktstelle zwischen Anschlußdraht und Anschlußelement in einen schmelzflüssigen Zustand versetzt und so die Lötverbindung herstellt, dadurch g e k e n n z e i c h n e t daß man das Lot (10, 11) über dem Anschlußelement (4) portioniert und die portionierte Lotmenge (11') erfaßt und auf das Anschlußelement führt, dort positioniert sowie in einen sebmelzZlüssigen Zustand versetzt.
  2. 2. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens, bestehend aus einem, aus einem Lot abweisenden Material hergestellten Lötstempel, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Lötstempel als geführter Löttrennstempel (1) ausgebildet ist, der das Trennmesser einer über der Lötstelle angeordneten Positioniervorrichtung (8, 32, 33) für den Sötdraht (10) ist und der bei jedem Vorhub vom Lötdraht eine Sotportion abschneidet, wobei die Antriebsvorrichtung (25) dem Trennlötstempel eine, dem freien Pall der Lotportion (11') mindestens gleich große Geschwindigkeit verleiht.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß der Trennlötstempel eine Schneide (6) aufweist, die der Flanke (7) des Widerlagers (8) zugekehrt ist und in seinem Lastkopf (2) eine Ausnehmung (3) enthalten ist, wobei diese Ausnehmung derart ausgebildet ist, daß sie über den Kopf (16) eines Anschlußelementes (4) greift.
  4. 4. Vorrichtung nach Ansprüchen 2 und 3, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß der mit einerSchneide (6) ausgebildete Trennlötstempel Anschlüsse (20) für ein Stromkabel und (21) zum Einführen eines Thermofühlers aufweist.
  5. 5. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß im Weg des Vorhubes des Trennlötstempels (1) mindestens zwei Arbeitspositionen gelegen sind, nämlich eine Arbeitsposition, in der der Trennlötstempel vom Lötdraht (10) eine Portion (11) abschneidet und in seiner Endstellung , der anderen Arbeitsposition, diese Portion gegen das Anschlußelement drückt, erwärmt und in einen schmelzflüssigen Zustand versetzt.
    Leerseite
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DE2445376A1 true DE2445376A1 (de) 1976-04-01
DE2445376B2 DE2445376B2 (de) 1977-01-13
DE2445376C3 DE2445376C3 (de) 1977-09-08

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2511733A1 (fr) * 1981-08-19 1983-02-25 Bosch Gmbh Robert Procede pour realiser une connexion electrique, notamment pour bobines d'allumage de moteurs a combustion interne

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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FR2511733A1 (fr) * 1981-08-19 1983-02-25 Bosch Gmbh Robert Procede pour realiser une connexion electrique, notamment pour bobines d'allumage de moteurs a combustion interne

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