DE2824539A1

DE2824539A1 - Duennwandige platinen mit passloechern zum auffaedeln auf zentriermitteln

Info

Publication number: DE2824539A1
Application number: DE19782824539
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Fischbeck
Original assignee: Olympia Werke AG
Current assignee: AEG Olympia Office GmbH
Priority date: 1978-06-05
Filing date: 1978-06-05
Publication date: 1979-12-06
Also published as: DE2824539C3; DE2824539B2; US4291103A; JPS54161939A

Description

Die Erfindung betrifft dünnwandige Platinen mit Paßlöchern zum Auffädeln auf Zentriermitteln, insbesondere zum Paketieren von mit Ausnehmungen wie Durch- und Halbdurchbrüchen versehenen Platinen zu einem in Sandwich-Bauweise zusammenzusetzenden Tintenschreibkopf.

Bei diesen Platinen handelt es sich um dünnwandige Bleche, Blechfolien oder um Folien.aus einem Eisen- oder einem Nicht-Eisenwerkstoff, insbesondere solcher mit in Ätztechnik eingeformten Strukturen, Hohlräumen, Kanälen und anderer Ausformungen. Die zu einem Paket zusammengesetzten Platinen werden z. B. durch einen Diffusionsschweißvorgang untereinander verbunden und bilden dann Fluidikelemente, die beispielsweise in der Steuerungs- und Regeltechnik zum Leiten und Umlenken von strömendem Fluid zu verwenden sind. Ein weiterhin zu nennendes Anwendungsgebiet ist das der Tintenschreibwerke mit in Sandwich-Bauweise aufgebauten Tintenschreibköpfen. Diese weisen zu Kompressionssystemen zusammengefaßte Kammern und Kanäle sowie Zulauf- und Austrittskanäle für die auf einen Druckträger aufzubringende Tintenflüssigkeit auf. Hierbei wechseln-konstruktiv bedingtdie Energieflußkanäle der Kompressionssysteme, die Tintenzuläufe und die-ausläufe zu den Düsen ihre Lagen und ihren Verlauf in den Platinen. Oftmals sind die Düsen in gegenüberliegenden Platten in Halbätzung eingeformt. Kleinste Ungenauigkeiten und Toleranzen in der Herstellung, beim Zusammenfügen und bei dem anschließenden Wärmebehandlungsverfahren führen zu versetzten Übergängen, zu Überschneidungen in der Kanal- und Düsenführung usw., die den Durchgang des Fluides stören und der Steuerwirkung und dem Austritt des Fluids entgegenwirken.

Ein Tintenschreibkopf dieser Art ist z. B. in der DE-OS 26 49 beschrieben worden. Die durch die einzelnen Platinen in verschiedenen Ebenen verlaufenden Hohlräume und Kanäle weisen beispiels-

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weise in Bereichen höherer Fließgeschwindigkeiten diese bedingende geringere Querschnitte auf, so daß sich hier eine Ungenauigkeit in den Übergängen eines Kanales von Platine zu Platine in einem wesentlich stärker gestörten Fließverhalten und geringerer Ist-Austrittsgeschwindigkeit aus der Düse auswirkt. Die Platinen (Aufbauplatten) des Tintenschreibkopfes bestehen aus Folien von wenigen hundertsei Millimetern, so daß die Paßlöcher mit den Zentriermitteln nicht auf eine normale Preßpassung gearbeitet und gefügt werden können, will man starke Verformungen der Platine bei deren Aufsetzen auf die Zentriermittel vermeiden.

Aus der DE-AS 23 59 110 ist es zwar bekannt, einen verdrängbaren Steg vorzusehen, der beim Einspressen einer Achse in eine Bohrung zum Zwecke des Einklemmens radial nach außen elastisch verformt werden kann. Bei der Lagerung der Achse kommt es jedoch nicht auf eine große Genauigkeit an und eine allseitige Auslenkung als Folge der Pressung der Achse in der Bohrung erfolgt nicht, so daß hiermit keine Mittenabstände eingehalten werden.können.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, die Platine so zu gestalten, daß das Paßloch unabhängig von der Toleranz der Eigenherstellung die Istmaße des Zentriermittels annimmt, ohne daß sich die Mittenabstände des bzw. der Paßlöcher in ihren Lagen bzw. in ihren Abstandsmaßen verändern.

Diese Aufgabe wird bei einer Platine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 gelöst durch die in dessen Kennzeichen genannten technischen Merkmale. Die Merkmale nach den weiterhin genannten Patentansprüchen stellen bevorzugte Ausführungsbeispiele dar.

Es ist so in vorteilhafter Weise möglich, die Durchbrüche für die Auslenkung der Stege zugleich mit den ohnehin erforder-

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lichen Strukturen in die Platinen einzubringen. Durch die Selbstzentrierung erfolgt eine Einhaltung der Mittenabstände. Ein Aufbeulen der Platinen kann in geringen Grenzen gehalten werden. Weitere Vorteile der Erfindung sind aus der nachfolgenden Figurenbeschreibung der Ausführungsbeispiele zu ersehen. In der Zeichnung ist dargestellt:

Figur 1 in eine Schweiß-Behelfsvorrichtung eingesetzte paketierte Platinen,

Figur 2 einen Querschnitt durch zwei miteinander verbundene Platinen herkömmlicher Art, in den

Figuren 3 bis 5 Gestaltungsformen der Randbereiche der Paßlöcher in einer Platine und

Figur 6 den Bereich eines Paßloches in einer Platine mit eingesetztem Paßstift.

Die Figuren 1 und 2 dienen im wesentlichen zur Veranschaulichung der Notwendigkeit der in den weiteren Figuren zu erläuternden Maßnahmen. In Figur 1 ist ein U-förmig ausgehöhlter Schweißblock 1 dargestellt aus einem hochfesten Stahl zur Aufnahme von Blechpaketen 2, Zwischenlagen 3, einer Druckplatte und zwei Keilen 5 zum Erzeugen eines Vordruckes. Ein deckelartiger Teil zum Verschließen der Offenseite ist nicht dargestellt worden. In den Basisteil 6 sind Bohrungen für zwei Zentriermittel, Paßstifte 7 eingelassen, auf die die Zwischenlagen und die Blechpakete 2 im Wechsel aufgesetzt worden sind. Auch weist die Druckplatte 4 zwei nach unten hin offene Sacklöcher auf zum Aufnehmen d';r überstehenden Paßstiftenden. Sind nun die paketierten Platinen 2 unter Zwischenlage der Zwischenlagen auf die Paßstifte gesetzt, die Druckplatte 4 aufgeschoben

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und der Schweißblock verschlossen worden, werden die Keile eingeschoben und zwar in der Weise, daß zunächst der obere Keil 5 von links nach rechts und danach der untere Keil 5 in entgegengesetzter Richtung eingeschoben, so daß die Druckplatte mit den angeformten Bunden 9 an dem Schweißblock gehalten wird. Hierdurch können Verschiebekräfte auf die gestapelten Blechpakete und Zwischenlagen vermieden werden. Der auf diese Weise vervollständigte Schweißblock wird dem Einfluß von Wärme, die der Erzeugung des notwendigen Druckes bei der Diffusion und der Beschleunigung des Diffusionsvorganges dient, einem Brennofen ausgesetzt.

Wie in der einleitenden Beschreibung bereits ausgeführt worden ist, ist die Verwendung von Preßpassungen zwischen den Paßstiften und den Paßlöchern in den zu paketierenden Platinen nicht möglich, da es hierbei zu Ausformungen in den Randbereichen der Paßlöcher kommen würde. Figur 2 zeigt demgegenüber ein Beispiel für einen Anwendungsfall mit einer Spielpassung. In den bereits aus Figur 1 bekannten Basisteil 6 ist beispielsweise ein kurzer Paßstift 7 eingesetzt worden, auf den zwei Platinen 10 und 11 aufgesetzt sind. In diese Platinen wurden beispielsweise in einem Ätzverfahren zwei Halbkanäle 12 und eingeformt. Der Durchmesser dieser Kanäle beträgt im allgemeinen wenige hundertstel Millimeter und es ist aus der versetzten Lage zueinander zu erkennen, daß das zwischen den Platinen 10 und 11 und dem Paßstift 7 vorhandene Spiel 14 und 15 zu groß ist. Im übrigen ist dieses Spiel 14, 15 unmaßstäblich und übermäßig groß dargestellt aus Gründen der besseren Übersicht. Es sind somit weder eine Spielpassung noch eine Preßpassung herkömmlicher Art beim Aufsetzen der Platinen 10, und weiterer Platinen auf den bzw. die Paßstifte 7 anwendbar, da Abstände und Mittenabstände ungenau werden und im Fall der Verwendung einer Preßpassung Deformierungen der Platinen

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10, 11 und der weiteren Platinen nicht zu vermeiden sind. Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen.

In Figur 3 ist eine Platine 10 dargestellt worden mit den Paßlöchern 16 und 17. Ausgehend von einem 2 mm Paßstift 7 (Figur 1, Figur 2) - jeder andere Paßstiftdurchmesser ist bei entsprechender Auslegung des Paßloches anwendbar - weist das zylindrische Paßloch einen Durchmesser auf, der beim Paaren von Paßloch und Paßstift eine Preßpassung ergeben würde. Dem Paßloch 16 sind vier längliche, auf dem Randbereich des Paßloches einander gegenüberliegende Durchbrüche 18 eingearbeitet. Diese werden im gleichen Herstellungsverfahren wie die Paßlöcher 16 und 17 eingeformt. Zwischen dem Paßloch 16 und den allseitigen Durchbrüchen 18 sind schmale Stege 19 verblieben, die beim Einführen des Paßstiftes bzw. beim Aufsetzen der Platinen auf den Paßstift in den Durchbruchbereich der Durchbrüche 18 verdrängt werden (Figur 6), so daß das Paßloch 16, gleiches gilt in entsprechender Anwendung auch für das Paßloch 17, den Durchmesser des Paßstiftes annimmt. Um den Werkstoffquerschnitt der zwischen den Durchbrüchen 18 verbliebenen Stegbreiten 20 zu verringern, weist das Paßloch Ausklinkungen 21 auf und es wird hiermit der Verformungswiderstand geringfügig verringert. Im Unterschied zur Paßbohrung 16 weist das Paßloch 17 beispielsweise nur zwei Durchbrüche 18 auf zum Aufnehmen der verdrängten Stege 23. Das Paßloch ist in zwei Durchmessern gearbeitet, von denen der kleinere Durchmesser, denen die Durchbrüche 22 zugeordnet sind, beim Einführen eines Paßstiftes zum Tragen kommen. Der Durchmesser des Paßloches 17 in Richtung der theoretischen beide Paßlöcher verbindenden Mittenachse 24 ist größer gehalten als der Durchmesser des einzuführenden Paßstiftes, um beispielsweise Längenänderungen in den gefügten Teilen und in dem Schweißblock bei Erwärmung zuzulassen.

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Ausgehend von einer anderen Querschnittsform für die Paßlöcher zeigt die Platine 30 in Figur 4 Paßlöcher 25 und 26 mit quadratischen bzw. rechteckigen Querschnitten. Jede andere Querschnittsform für die Paßlöcher 25, 26 ist denkbar. Es ist davon auszugehen, daß in diese hier gezeigten Paßlöcher 25 und 26 Zylinderstifte (kreisförmiger Querschnitt) einzuführen sind. Parallel zu den tragenden Flächen des Paßloches 25 wie auch zu den sich gegenüberliegenden und tragenden Flächen des Paßloches 26 verlaufen die länglichen Durchbrüche 22 und 28 zur Bildung von Stegen 29. In die Bereiche zwischen diesen Durchbrüchen sind die bereits aus Figur 3 bekannten Ausklinkungen 21 eingebracht. Das Paßloch 26 weist Rechteckform auf. Die kleinste lichte Weite zwischen den Anlageflächen an dem einzuführenden Paßstift ist wie in den Beispielen zur Figur 3 und dem Beispiel des Paßloches 25 in Figur 4 geringfügig kleiner ausgeformt als der Durchmesser des einzuführenden Paßstiftes. Die lichte Weite bzw. Schlüsselweite der auf der theoretischen Mittenachse 24 beabstandet liegenden Paßlochflächen sind ebenfalls größer gearbeitet als der einzuführende Paßstift zum Ausgleichen von z. B. als Folge der Wärmebehandlung auftretender Längenänderungen im Schweißblock und in den Blechpaketen.

Es versteht sich, daß die länglichen Durchbrüche des bzw. der Paßlöcher 16 und 17 aus Figur 3 der Grundform des Paßloches angepaßt sein können (Figur 4). So zeigt auch Figur 5 ein zylindrisches Paßloch 31 mit den Ausklinkungen 21 und den länglichen Durchbrüchen 32, die der Zylinderform des Paßloches 31 entsprechend ausgelegt sind. Die in Randbereichen der Zylinderbohrung einander gegenüberliegenden Durchbrüche 32 sind wiederum auf einem gemeinsamen Durchmesser angeordnet, der geringfügig größer ist als der Durchmesser des Paßloches. Jeweils zwei sich paarweise gegenüberliegende Durchbrüche liegen beidseitig zu einer Linie 33, die rechtwinklig zu der theoretischen

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Mittenachse 24, die die Paßlöcher verbindet, verläuft, zwei Durchbrüche beidseitig zu dieser Mittenachse. Das Paßloch 35 der in Figur 5 gezeigten Platine 36 weist wiederum zwei lichte Weiten auf, wobei das durch die Fertigung bestimmte Größtmaß des Paßloches zwischen den in Richtung der Senkrechten 37 zur Mittenachse 24 wirkenden Anlagebereiche kleiner gehalten ist als das mögliche Kleinstmaß des Zentriermittels bzw. des einzuführenden Paßstiftes und die andere lichte Weite in Richtung der Mittenachse 24 auf ein Maß größer als das mögliche Größtmaß des Zentriermittel s._% Die Paßlöcher 31 und 35 weisen weiterhin Ausklinkungen 21 auf in der zuvor beschriebenen Art. Weiterhin weist das Paßloch 31 Durchbrüche 38 länglicher Gestalt auf, wobei der Durchmesser deren Mittellinie 39 größer ist als der Durchmesser der inneren Durchbrüche 32. Die Durchbrüche 38 sind Stegen 40 zugeordnet und dienen der Verringerung des Widerstandes gegen Verformen insbesondere in den durch die Stege 40 gebildeten Bereiche.

Anhand der Figur 6 wird ein in ein Paßloch der zuvor genannten Art eingeführter Paßstift 7 gezeigt mit den sich in die Freiarbeitungen der Durchbrüche 18 ausgelenten Stege 19. Es versteht sich, daß die Breite der Stege einerseits so gering zu halten sind, daß eine Auslenkung in die Durchbrüche erfolgt und daß andererseits der Widerstand dieser gegen Verformen so groß ist, die Platine in der arretierten Stellung zu halten. In gleicher Weise sind die Durchbrüche auch in ihrer Breite so zu bemessen, daß sich eine Auslenkung der Stege in diese voll auswirken kann.

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Claims

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OLYMPIA WERKE AG TP/Mü/ra/PS 1681

31. Mai 1978

Dünnwandige Platinen mit Paßlöchern zum Auffädeln auf Zentriermitteln

Patentansprüche:

Dünnwandige Platinen mit Paßlöchern zum Auffädeln auf Zentriermitteln, insbesondere zum Paketieren von mit Ausnehmungen wie Durch- und Halbdurchbrüchen versehenen Platinen zu einem in Sandwich-Bauweise zusammenzusetzenden Tintenschreibkopf, dadurch gekennzeichnet , daß das mögliche Größtmaß des Paßloches (16,17,25,26,31,35 Durchmesser oder Schlüsselweite) kleiner gehalten ist als das mögliche Kleinstmaß des in dieses einzuführenden Zentriermittels (7) und daß längliche Durchbrüche (18,22,28,32,38) in den den Paßlöchern zugeordneten Randbereichen und im wesentlichen einander gegenüberliegend in die Platinen (2,10,11,30,36) eingearbeitet sind, die zwischen sich und dem Paßloch in sie verdrängbare Stege (19,23,29,40) bilden.

Platinen nach Anspruch 1, mit zwei eingearbeiteten runden Paßlöchern, dadurch gekennzeichnet, daß zwei längliche, einander gegenüberliegende Durchbrüche (18,28,32) auf einem Durchmesser angeordnet sind, der geringfügig größer ist als der Durchmesser des Paßloches (17,26,35) und im wesentlichen beidseitig zu einer Linie (37) liegen, die rechtwinklig zur die Paßlöcher verbindenden Mittenachse (24) verläuft.

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3. Platinen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchbrüche (18,28,32) langgestreckte Ausdehnungen aufweisen und mit ihrer Längenausdehnung den Durchmesser im Bereich der Senkrechten (37) zur Mittenachse (24) tangieren.

4. Platinen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Paßlöcher (31,35) kreisrunde Form aufweisen mit koaxial zu diesen angeordneten Durchbrüchen (32,38).

5. Platinen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Paßlöcher (25,26) in Form eines regelmäßigen Vielecks ausgeformt sind mit parallel zu den Seiten der Grundform verlaufenden länglichen Durchbrüchen (22,28).

6. Platinen nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das mögliche Größtmaß des Paßloches (17,26,35) zwischen den in Richtung der Senkrechten (37) zur Mittenachse (24) wirkenden Anlagebereiche kleiner gehalten ist als das mögliche Kleinstmaß des Zentriermittels (7) und das Paßloch (17,26,35) in Richtung der Mittenachse (24) auf ein Maß größer als das mögliche Größtmaß des Zentriermittels (7) ausgearbeitet ist.

7. Platinen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Paßloch (16,17,25,26,31,35) im Bereich breiter werdender Stege (19,23,29,40) in Art einer Ausklinkung (21) ausgeformt ist.

8. Platinen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (20,40) zwischen den läng-

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lichen Durchbrüchen (18,22,28,32,38) im Bereich der Ausklinkungen (21) liegen.

9. Platinen nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest im Bereich der Stege (40) zwischen den länglichen Durchbrüchen (32) weitere längliche Durchbrüche (38) eingeformt, sind, deren Mittenlinie (39) außerhalb der der dem Paßloch (31) zunächst zugeordneten Durchbrüchen (32) verlaufen.

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