DE2616521A1 - Verfahren und vorrichtung zum abtrennen eines drahtes oder eines bandes - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum abtrennen eines drahtes oder eines bandes

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DE2616521A1 DE19762616521 DE2616521A DE2616521A1 DE 2616521 A1 DE2616521 A1 DE 2616521A1 DE 19762616521 DE19762616521 DE 19762616521 DE 2616521 A DE2616521 A DE 2616521A DE 2616521 A1 DE2616521 A1 DE 2616521A1
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Description

R. 3 t'-; '7·~
9.4.1976 Rs/Hm
Anlage zur
Patent- und
Gebrauchmusterhilfsanmeldung
ROBERT BOSCH GMBH, 7000 STUTTGART 1
Verfahren und Verrichtung zum Abtrennen eines Drahtes oder eines Bandes
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Abtrennen eines Drahtes oder eines Bandes an einer Halteoder Einspannstelle j vorzugsweise an einer Lot- oder Schweißstelle.
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Es ist bereits ein Verfahren und eine zugehörige Vorrichtung bekannt, bei der ein Draht zunächst eingekerbt und dann abgerissen wird. Die Ausführung und die Positionierung einer derartigen Trennvorrichtung stellt insbesondere bei kleinen Vorrichtungsdimensionen und bei geringem zur Verfügung stehendem Platz ein Problem dar. Ferner muß die Trennvorrichtung in vielen Fällen gesondert positioniert werden, was einen zusätzlichen Aufwand bei der Vorrichtung und einen zusätzlichen Zeitverlust während des Verfahrens bedeutet. Ein weiterer Nachteil dieser bekannten Vorrichtung besteht noch darin, daß die Abtrennung des Drahtes nicht unmittelbar an einer Lot- oder Schweißstelle erfolgen kann, so daß stets ein störendes Drahtende stehen bleibt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfaches, schnelles und betriebssicheres Verfahren sowie eine zugehörige Vorrichtung zum Abtrennen eines Drahtes oder eines Bandes an einer Halte- oder Einspannstelle zu schaf fen; das Verfahren soll sich speziell für solche Anwendungsfälle eignen, bei denen wenig Raum für eine Trennvorrichtung zur Verfügung steht, wie dies beispielsweise an Lot- oder Schweißstellen in der Dünnschicht- und Halbleitertechnologie der Fall ist. Weiterhin soll es das Verfahren ermöglichen, die Trennung unmittelbar an der Halte- oder Einspannstelle durchzuführen.
Diese Aufgabe wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren dadurch gelöst, daß der Draht oder das Band durch wiederholte Auslenkung einer Biegbeanspruchung unterworfen wird, welche bis zum Bruch des Drahtes oder Bandes fortgesetzt wird. Vorzugsweise wird der Draht oder das Band über eine Führung zugeführt und durch wiederholte Auslenkung der Führung einer Wechselbiegebeanspruchung unterworfen, es ist jedoch auch eine rotierende. Bewegung möglich, z.B. mittels eines kleinen'Elektromotors mit Exzen-
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ter oder biegsamer Welle. Als vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn die Führung durch einen mit Wechselstrom erregten Elektromagneten in Schwingungen etwa senkrecht zur Draht-oder Bandachse versetzt wird.
Eine zweckmäßige Vorrichtung zum Abtrennen eines Drahtes oder eines Bandes an einer Halte- oder Einspannstelle, vorzugsweise an einer Lot- oder Schweißstelle ist so aufgebaut, daß der Draht oder das Band mit geringem Spiel von einer Führung gehalten ist, welche mit einer Biegevorrichtung, vorzugsweise mit einem Schwingungserzeuger gekoppelt ist. Vorteilhafterweise wird die Führung mit dem Schwinganker eines mit Wechselstrom erregten Elektromagneten verbunden. Ein derartiger Schwingungserzeuger ist einfach aufgebaut, betriebssicher und praktisch wartungsfrei. Die Betriebssicherheit des Verfahrens kann noch gesteigert werden, wenn die Führung am Austrittsende des Drahtes oder Bandes erweitert ist. Hierdurch erreicht man, daß das Drahtende an der Austrittsstelle der Führung keiner unzulässig hohen Beanspruchung unterworfen wird, welche bei der Verwendung des nachfolgenden Drahtstückes eventuell zu Störungen führen könnte, wenn dieses Drahtstück im Betrieb starken Erschütterungen ausgesetzt wäre.
Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, welches anhand der Abbildung erläutert ist.
Die Abbildung zeigt eine perspektivische Darstellung einer Vorrichtung zum Abtrennen eines Drahtes, wobei das Führungsteil für den Draht im Schnitt dargestellt ist.
Das noch nicht in den Verarbeitungsprozeß einbezogene Ende eines Drahtes 1 ist an einem Lötpunkt 2 befestigt, an dem eine Drahtverbindung la endet. Der Draht 1 ist
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beispielsweise von einer nicht dargestellten Rolle abgewickelt und kurz vor seinem Ende durch eine rohrförmige Drahtführung 3 geführt, in der er mit geringem Spiel gehalten ist. Die Führung 3 ist über eine schwenkbar gelagerte Halterung 3a mit dem Schwinganker 3b eines Elektromagneten H verbunden, dessen Wicklung an eine Wechselstromquelle angeschlossen ist.
Die Bruchstelle, an welcher der Draht abgetrennt werden soll, ist mit 5 bezeichnet und liegt unmittelbar beim Lötpunkt 2. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Bruchstelle ca. 0,2 cm vom Austrittsende 6 der Drahtführung 3 entfernt. Dieser Abstand ist in Grenzen entsprechend dem zur "Verfügung stehenden Platz frei wählbar; bei gegebenener Drahtstärke und gegebener Schwingungsfrequenz ist die Zeit bis zum Drahtbruch durch die Wahl der Schwingungsamplitude veränderbar. Die Schwingungsamplitude wird bestimmt durch die Betriebsspannung und die Geometrie des Elektromagneten, insbesondere durch dessen Luftspalt, und durch die Länge der Halterung 3a.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die zugehörige Vorrichtung arbeiten folgendermaßen:
Durch die vom Elektromagneten 4 mittels seines Schwingankers 3b und der Halterung 3a erzeugte Schwingung der Drahtführung 3 wird ein Ermüdungsbruch des Drahtes unmittelbar hinter dem Lötpunkt 2 herbeigeführt. Der Draht wird durch wiederholte Auslenkung der Drahtführung 3 in Schwingungen versetzt, wodurch an der Einspannstelle (Lötstelle) eine Wechselbiegebeanspruchung entsteht, die zum Bruch des Drahtes führt. Durch elektromagnetische Erregung können in kürzester Zeit soviel Biegewechsel erzeugt werden, daß die bis zum Bruch benötigte Zeitspanne klein und der Arbeitstakt der gesamten Arbeitseinrichtung angemessen ist. Die Amplitude der Schwingung, ihre Frequenz die Drahtlänge und ein gegebenenfalls vorhandener Drahtzug sind weitere Einflußgrößen, die bei einer Optimierung des Systems und einer Anpassung an die
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jeweilige Geometrie berücksichtigt werden müssen. Diese Größen lassen sich durch einfache Versuche unter Berücksichtigung der beim jeweiligen Anwendungsbeispiel auftretenden Parameter leicht optimieren. Durch Erhöhen der Amplitude der Schwingung bzw. ihrer Frequenz kann die Zeit vom Beginn der Schwingung bis zum Bruch des Drahtes verkürzt werden. Durch Veränderung der Drahtlänge kann die Beanspruchung des Drahtes an der Einspannstelle geändert werden, da sich der Biegewinkel ändert. Druch Vergrößerung des Biegewinkels, d.h. Verkürzung der Drahtlänge, kann die Zeit bis zum Bruch ebenfalls verkürzt werden. Auch .über den Drahtzug ist eine Beeinflussung des Trennvorgangs möglich. Die erfindungsgemäße Vorrichtung wurde ohne zusätzlichem Drahtzug mit bestem Erfolg betrieben. Beispielsweise bei den in der Dünnschicht- und Halbleitertechnologie bekannten Lot- und Schweißverfahren wie z.B. Thermokompression, Ultraschallbonden und Weichlöten entsteht das Problem der wirtschaftlichen und sicheren Drahttrennung nach Beendigung des Lötoder Schweißvorganges unmittelbar hinter der Befestigungsstelle. Bei einem Anwendungsbeispiel wurde ein verzinnter Kupferdraht von 100 ^m Durchmesser verwendet. Nach der Lötung am '**- ^nkt 2 wurde die Drahtführung 3 mit Hil.^e des Elektromagneten 4 in Schwingungen senkrecht zur Drahtachse versetzt. Bei einer Schwingungsamplitude von 1,5 mm betrug die Zeit vom Beginn der Schwingung bis zur Trennung ca. 1 Sekunde. Der Bruch des Drahtes 1 erfolgte bei vielen Versuchen stets unmittelbar an der Lötstelle 2 und nicht etwa am Austrittsende 6 der Drahtführung oder zwischen dem Austrittsende 6 und dem Lötpunkt 2. Dies ist dadurch zu erklären, daß am Lötpunkt 2 wegen der starren Einspannung die höchste mechanische Beanspruchung auftritt; beim Löten wirkt sich zusätzlich eine Versprödung des Drahtwerkstoffes durch Legierungsbildung (Kupfer/Zinn) aus. Um die Beanspruchung des Drahtes 1 am Austrittsende 6 der Drahtführung noch weiter herabzusetzen, als es
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durch die Elastizität des Führungssystems bereits gegeben ist, ist die Austrittsöffnung gratfrei erweitert. Die Wandung kann konisch oder gekrümmt verlaufen.
Die wesentlichsten Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens bestehen darin, daß der Draht an einer definierten Stelle, nämlich unmittelbar an dem Lötpunkt 2, abgetrennt werden kann, ohne daß es hierzu einer Positionierung einer zusätzlichen Trenneinrichtung wie z.B. einer Kante oder eines Messers bedarf. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist sehr einfach, raumsparend und betriebssicher aufgebaut und erfordert nur einen geringen Platzbedarf, was insbesondere bei den kleinen Abmessungen in der Dünnschicht- und Halbleitertechnologie wesentlich ist.

Claims (7)

  1. Ansprüche
    J 1. jVerfahren zum Abtrennen eines Drahtes oder eines Bandes an einer Halte- oder Einspannstelle, vorzugsweise an
    einer Lot- oder Schweißstelle, dadurch gekennzeichnet, daß der Draht (1) oder das Band durch wiederholte Auslenkung einer Biegebeanspruchung unterworfen wird,
    welche bis zum Bruch des Drahtes (1) oder des Bandes
    fortgesetzt wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Draht (1) oder das Band über eine Führung (3) zugeführt und durch wiederholte Auslenkung der Führung (3) einer Wechselbiegebeanspruchung unterworfen wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung (3) durch einen mit Wechselstrom erregten
    Elektromagneten (4) in Schwingungen etwa senkrecht zur Draht- oder Bandachse versetzt wird.
  4. 4. Vorrichtung zum Abtrennen eines Drahtes oder eines Bandes an einer Halte- oder Einspannstelle, vorzugsweise an
    einer Lot- oder Schweißstelle, dadurch gekennzeichnet, daß der Draht (1) oder das Band mit geringem Spiel von einer Führung (3) gehalten ist, welche mit einer Biegevorrichtung (4) gekoppelt ist.
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  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1I, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung (3) mit dem Schwinganker (3b) eines mit Wechselstrom erregten Elektromagneten (4) verbunden ist.
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 53 dadurch gekennzeichnet, daß die Führung (3) rohrförmig ausgebildet ist.
  7. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung (3) am Austrittsende (6) des Drahtes (1) oder Bandes erweitert ist.i
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DE19762616521 1976-04-14 1976-04-14 Verfahren und vorrichtung zum abtrennen eines drahtes oder eines bandes Withdrawn DE2616521A1 (de)

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