DE3438797C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Werkzeug zum Kürzen und Verquetschen der Anschlußdrähte von Bauelementen, die in Löcher einer gedruck­ ten Schaltung eingesetzt sind, gemäß dem Oberbegriff des Patent­ anspruchs. Derartige Werkzeuge sind seit langem bekannt und auf dem Markt erhältlich.

Die bekannten derartigen Werkzeuge haben den Nachteil, daß bei ihrem Einsatz auf die zu befestigenden elektronischen Bauelemente Spannungen ausgeübt werden und/oder daß die elek­ tronischen Bauelemente von der gedruckten Leiterplatte abgeho­ ben werden, wie nachfolgend noch im einzelnen erläutert wer­ den wird. Nun war zwar aus der US-PS 42 38 948 ein Werkzeug bekannt, bei dem der Anschlußdraht zuerst verquetscht und danach abgeschnitten wird, womit die obenerwähnten Nachteile zumindest teilweise vermieden werden, jedoch sind bei diesem Werkzeug zwei gesonderte Backenpaare, eines für den Quetsch­ vorgang und eines für den Schneidvorgang, erforderlich.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Werkzeuge der eingangs genannten Bauart mit nur einem Backenpaar so zu verbessern, daß die Drähte verquetscht und auf eine geeignete Länge geschnitten werden können, ohne daß die elektronischen Bauelemente von der gedruckten Leiterplatte abgehoben oder auf die gedruckte Leiterplatte und die elektronischen Bauelemente Spannungen ausgeübt werden. Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs.

Bei der Erfindung laufen also der Schneid- und der Quetschvor­ gang mindestens zeitweise gleichzeitig ab und enden möglichst im gleichen Zeitpunkt. Dadurch, daß der Quetschspalt sich zur gedruckten Schaltung hin verengt, wird erreicht, daß das beim Quetschvorgang vom Quetschbereich wegfließende Material nicht zur gedruckten Leiterplatte hin sondern nach unten wegfließt, und zwar in die zwischen den Quetschabschnitten und den Schneid­ kanten bestehenden Ausnehmungen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert, und zwar ausgehend von den bekannten derartigen Werkzeugen. Es zeigt

Fig. 1 in Seitenansicht, teilweise im Schnitt, eine Anordnung verschiedener elektronischer Bau­ elemente auf einer gedruckten Leiterplatte,

Fig. 2 eine Teilansicht, teilweise geschnitten, des Anschlußdrahtes eines elektronischen Bau­ elements, und zwar nach dem Abschneiden des Drahtes mittels eines üblichen Quetsch-Schneid- Werkzeugs,

Fig. 3 eine Teil-Seitenansicht der Klinge eines üblichen Quetsch-Schneid-Werkzeugs,

Fig. 4 eine Teil-Seitenansicht, teilweise geschnitten, zur Erläuterung des Zustands, in welchem sich der Anschlußdraht des elektronischen Bauelements befindet, wenn er durch die übliche Quetsch- Schneid-Klinge abgeschnitten und verquetscht wird,

Fig. 5A und 5B eine Draufsicht bzw. eine Seitenansicht der gesamten Klinge eines Quetsch-Schneid-Werk­ zeugs nach der Erfindung, wobei Fig. 5B einen Schnitt nach der Linie X-X′ von Fig. 5A darstellt,

Fig. 6 im vergrößerten Maßstab eine Seitenansicht des oberen Teils der Klinge nach der Erfindung,

Fig. 7 eine Teil-Seitenansicht, teilweise geschnitten zur Erläuterung des Zustands, wenn der Anschluß­ draht des elektronischen Bauelements mittels der Klinge nach der Erfindung verquetscht und abgeschnitten wird,

Fig. 8 und 9 Teil-Seitenansichten, teilweise geschnitten, der verquetschten und abgeschnittenen Anschluß­ drähte der elektronischen Bauelemente,

Fig. 10 und 11 Teil-Seitenansichten von Abwandlungsformen der erfindungsgemäßen Quetsch-Schneid-Klinge, und

Fig. 12 eine Teil-Seitenansicht, teilweise geschnitten, eines elektronischen Bauteils mit Anschlußdraht und Lötung nach Behandlung durch eine erfindungs­ gemäße Klinge.

Um die Unterschiede zwischen der vorliegenden Erfindung und dem Stand der Technik klar herauszustellen, werden nachfolgend Bei­ spiele vorbekannter Vorrichtungen beschrieben.

Um elektronische Bauteile auf einer gedruckten Leiterplatte an­ zubringen, ist es im allgemeinen üblich, wie dies in Fig. 1 angedeutet ist, derart vorzugehen, daß zunächst die Anschluß­ drähte 1 a, 2 a und 3 a elektronischer Bauelemente 1, 2 und 3 in Aufnahmelöcher der gedruckten Leiterplatte 4 eingesteckt werden, worauf die von der Unterseite der gedruckten Leiter­ platte 4 abstehenden Teile der Anschlußdrähte auf eine ge­ eignete Länge zurückgeschnitten werden, worauf dann schließlich die Anschlußdrähte an der Leiterplatte 4 angelötet werden, und zwar mit Hilfe automatischer Löteinrichtungen oder der­ gleichen. Probleme gibt es jedoch bezüglich solcher elektro­ nischer Bauelemente, die nur eine geringe Anzahl von Anschluß­ drähten besitzen, weil dann die Befestigung der Bauelemente wenig stabil ist und die Bauelemente bei Vibrationen geschüttelt werden, es sei denn die Bauelemente selbst werden an der ge­ druckten Leiterplatte befestigt. Zur Lösung dieses Problems wird häufig so vorgegangen, daß man die Bauelemente durch manuelles Löten anheftet. Damit jedoch wird die Anzahl der zum Anbringen der elektronischen Bauelemente an der gedruckten Leiterplatte 4 erforderlichen Arbeitsgänge erhöht, und der gesamte Anbringungsvorgang ist nicht voll automatisierbar.

Ein Verfahren, bei dem dieses manuelle Anlöten nicht er­ forderlich ist, besteht darin, daß ein Anschlußdraht, bei­ spielsweise der Anschlußdraht 2 a des elektronischen Bau­ elements 2, auf geeignete Länge zurückgeschnitten und zu­ gleich der verbleibende, von der Leiterplatte 4 abstehende Teil 2 c des Anschlußdrahts verquetscht wird, wodurch das elektronische Bauelement 2 auf der Leiterplatte 4 festge­ legt wird, wie dies in Fig. 2 angedeutet ist. Als Werkzeug zum Abschneiden des Anschlußdrahtes des elektronischen Bau­ elements und zum Verquetschen des verbleibenden vorstehenden Drahtteils werden Quetsch-Schneider verwendet, und zwar mit einer Klinge 21 gemäß Fig. 3. Gemäß Fig. 3 weist die Klinge 21 zwei sich gegenüberliegende Backen 22 und 23 auf, wobei die einander zugekehrten Flächen der Backen 22 und 23 mit Schneid­ kanten 22 a und 23 a zum Abschneiden des Anschlußdrahts des elektronischen Bauelements und mit Quetschabschnitten 22 b und 23 b zum Verquetschen des Anschlußdrahtes versehen sind. Zu­ nächst wird der Anschlußdraht des elektronischen Bauelements in einen Spalt 24 eingeführt, der von den Quetschabschnitten 22 b und 23 b und den Schneidkanten 22 a und 23 a begrenzt wird; daraufhin werden die Backen 22 und 23 in Richtung zueinander bewegt, womit der Anschlußdraht von den Schneidkanten 22 a und 23 a abgeschnitten und zugleich von den Quetschabschnitten 22 b und 23 b verquetscht wird.

Wird nun beispielsweise ein Anschlußdraht eines elektronischen Bauelements unter Verwendung der Klinge 21 von Fig. 3 abge­ schnitten und verquetscht, dann wird der Anschlußdraht 2 a durch die Schließbewegung der Schneidkanten 22 a und 23 a in Richtung gegen die gedruckte Leiterplatte 4 gepreßt, wie dies in der Zeichnung durch den Teil A angedeutet ist. Die Folge davon ist, daß das elektronische Bauelement 2 von der oberen Oberfläche der gedruckten Leiterplatte 4 abgehoben wird. Wenn außer­ dem die Zahl der elektrischen Anschlußdrähte des Bau­ elements groß ist, wie etwa beim Bauelement 1 von Fig. 1, dann werden durch das Abschneiden und Verpressen der einzelnen Anschlußdrähte auf die gedruckte Leiterplatte 4 und das elektronische Bauelement 1 Zug- und Druckkräfte ausgeübt, und darüber hinaus werden dann die Anschluß­ drähte nicht in derselben Länge abgeschnitten.

Nachfolgend werden nun Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben.

Fig. 5 zeigt Gestalt und Aufbau einer Quetsch-Schneid- Klinge einer Ausführungsform der Erfindung im Ganzen, wobei Fig. 5A eine Draufsicht und Fig. 5B einen Schnitt nach der Linie X-X′ von Fig. 5A darstellt. Dabei besteht die Klinge aus Backen 22 und 23, deren obere Endabschnitte einander gegenüberstehen. Die Backen 22 und 23 werden durch manuelle oder automatische Werkzeughalter mittels Bolzen festgehalten, die durch Backenlöcher 24 und 25 hindurchgesteckt sind; dabei begrenzen dann die oberen Endabschnitte der Backen 22 und 23 einen einstellbaren Spalt G. Fig. 6 zeigt im vergrößerten Maßstab den oberen Endabschnitt der Klinge. Dabei besitzen die Backen 22 und 23 Quetschabschnitte 22 b und 23 b sowie abgeflachte Schneid­ kanten 22 a und 23 a und zusätzlich Ausnehmungen bzw. Eindrückungen 22 c und 23 c, die sich zwischen dem Quetsch­ abschnitt 22 b und der Schneidkante 22 a bzw. zwischen den Quetschabschnitten 23 b und der Schneidkante 23 a be­ finden. Diese Ausnehmungen 22 c und 23 c dienen dazu, eine Verschiebung des Anschlußdrahtes nach oben zu absorbieren. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Schneidkanten 22 a und 23 a so gestaltet, daß die Unterseite der Schneidkante 23 a mit der oberen Oberfläche der Schneidkante 22 a in Berührung kommt, vergleichbar dem Vorgang bei einer Schere. Darüber hinaus ist die obere Weite G 1 des Spalts G zwischen den Quetschab­ schnitten 22 b und 23 b kleiner als die untere Weite G 2, was be­ deutet, daß der Spalt G die Form eines umgekehrten V hat.

Fig. 7 zeigt das Abschneiden des Anschlußdrahtes 2 a des elektronischen Bauelements 2 mittels der in Fig. 6 dargestellten Klinge. Wenn sich der Anschlußdraht 2 a zwischen den Quetschabschnitten 22 b und 23 b, den Aus­ nehmungen 22 c und 23 c und den Schneidkanten 22 a und 23 a befindet und die Backen 22 und 23 geschlossen werden, dann wird der Anschlußdraht 2 a durch die Abschnitte 22 b und 23 b verquetscht und zugleich durch die Schneidkanten 22 a und 23 a abgeschnitten. Weil die Schneidkanten 22 a und 23 a dicht aneinander greifen, erhält der Anschlußdraht eine Bewegungskomponente nach oben, wobei jedoch seine Ver­ schiebung nach oben durch die Ausnehmungen 22 c und 23 c ab­ sorbiert wird. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 hat der durch die Quetschabschnitte begrenzte Spalt G die Form eines umgekehrten V, was den Effekt der Absorbierung einer Verschiebung des Anschlußdrahtes nach oben unterstützt, jedoch kann dieser Spalt auch durchgehend gleiche Breite besitzen, wenn damit auch der erwähnte Unterstützungseffekt etwas geringer ist.

Fig. 8 zeigt den von den Schneidkanten 22 a und 23 a und den Quetschabschnitten 22 b und 23 b zurückgeschnittenen und verquetschten Anschlußdraht 2 a. Dabei ist gemäß Fig. 8 der obere Bereich des Anschlußdrahtes 2 a durch die Quetsch­ abschnitte 22 b und 23 b so verquetscht worden, daß er ein Teil 2 c bildet, das sich im wesentlichen symmetrisch in zwei Richtungen erstreckt. Der untere Endbereich des An­ schlußdrahts 2 a dagegen, der sich an den verquetschten Abschnitt 2 c anschließt, befindet sich in dem durch die Ausnehmungen 22 c und 23 c begrenzten Spalt und wird deshalb nicht verquetscht, bleibt also unverändert. Weil die aus­ ladenden Flanken des verquetschten Bereichs 2 c dicht an der Unterseite der gedruckten Leiterplatte 4 anliegen, wird das elektrische Bauelement 2 auf der gedruckten Leiter­ platte 4 festgehalten, und zwar schüttelfest. Fig. 9 ist eine Seitenansicht des in Fig. 8 gezeigten Anschlußdrahts, und zwar gesehen in Richtung des Pfeils B von Fig. 8.

Fig. 10 zeigt den Aufbau einer Quetsch-Schneid-Klinge nach einer Abwandlungsform der Erfindung, wobei die Spitzen der Schneidkanten der Backen 22 und 23 aufeinandertreffen. Diese Ausführungsform ist derjenigen von Fig. 6 bezüglich der Schneidqualität, der Glätte der Schneidfläche und der Ver­ teilung der Schneidkraft überlegen, jedoch bezüglich der Lebensdauer der Schneidkanten 22 a und 23 a unterlegen.

Fig. 11 zeigt den Aufbau einer Quetsch-Schneid-Klinge nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, wobei die Schneidkanten 22 a und 23 a der Backen 22 und 23 so angeordnet sind, daß ihre Spitzen einander kreuzen. Bei dieser Aus­ führungsform ist die Klinge, wie im Fall der Ausführungsform von Fig. 10, der Klinge von Fig. 6 bezüglich der Schneid­ qualität, der Glätte des Schnitts und der Verteilung der Schneidkraft überlegen, bezüglich der Lebensdauer jedoch etwas unterlegen. Bezüglich der Klinge von Fig. 10 besitzt die Klinge nach Fig. 11 eine etwas längere Lebensdauer, je­ doch ist sie etwas unterlegen bezüglich der Schneidfähigkeit und der Verteilung der Schneidkraft.

Wird also gemäß der Erfindung der an der Unterseite der ge­ druckten Leiterplatte 4 abstehende Anschlußdraht eines elektronischen Bauelements durch die Quetschabschnitte 22 b und 23 b verquetscht und durch die Schneidkanten 22 a und 23 a abgeschnitten, dann erfolgt eine Absorption der nach oben gerichteten Verschiebebewegung des Anschlußdrahts durch die Ausnehmungen 22 c und 23 c. Es können somit die verschiedensten elektronischen Bauelemente auf der gedruckten Leiterplatte 4 befestigt werden, ohne daß auf die gedruckte Leiterplatte 4 und die elektronischen Bauelemente Spannungen ausgeübt werden und ohne daß sich die elektronischen Bauelemente von der gedruckten Leiterplatte 4 abheben. Nachdem die Anschluß­ drähte erst nach ihrer Erfassung und Verquetschung abgeschnitten werden, ist es möglich, die Anschlußdrähte in gleicher Länge abzuschneiden, und die Schnittstellen können bezüglich ihrer Mittellinie symmetrisch sein. Letzteres hat zur Folge, daß der Anschlußdraht 2 a des elektronischen Bauelements symmetrisch bezüglich des verquetschten Abschnittes 2 c und seines oberen Teils 2 a mit Lötmaterial abgedeckt werden kann, wie dies durch das Bezugszeichen 5 in Fig. 12 angedeutet ist. Dies führt zu einem stabilen Haftvorgang der Lötung an der gedruckten Leiterplatte 4 und vermeidet Lötfehler.

Claims (1)

1. Werkzeug zum Kürzen und Verquetschen der Anschlußdrähte von Bauelementen, die in Löcher einer gedruckten Schaltung ein­ gesetzt sind, mit Backen, die einen Bereich mit Schneidkan­ ten zum Schneiden und, davon im Abstand, einen Bereich mit der gedruckten Schaltung zugewandten Quetschabschnitten auf­ weisen, dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt zwischen den Quetschabschnitten (22 b, 23 b) sich zur gedruckten Schaltung (4) hin verengt, daß der Spalt zwischen den Schneidkanten (22 a, 23 a) im Verhältnis zum Quetschspalt so bemessen ist, daß der Schneid- und der Quetschvorgang zumindest teilweise gleichzeitig ablaufen, und daß zwischen Quetschabschnitten (22 b, 23 b) und Schneidkanten (22 a, 23 a) Ausnehmungen (22 c, 23 c) vorgesehen sind.