DE3538485C1

DE3538485C1 - Vorrichtung zum Fixieren stab- oder stiftfoermiger Elemente

Info

Publication number: DE3538485C1
Application number: DE19853538485
Authority: DE
Inventors: Manfred 1000 Berlin Englert
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-10-25
Filing date: 1985-10-25
Publication date: 1986-11-13
Also published as: WO1987002746A1; EP0243419A1; DE8530663U1

Description

In Applied Optics Bd. 21, 1982,S. 3419-3422, wird ein Verfahren zur Spleißverbindung von in Matrixformen angeordneten optischen Faserbündeln beschrieben. Bei diesem Verfahren wird eine Halterung verwendet, in die Ausfluchtungschips eingefügt werden. Die Chips weisen nebeneinanderliegende Nuten auf, in die die Fasern ein- zeln eingelegt werden. Nach dem Einlegen werden die Fasern in ihrer Reihenanordnung durch eine aufgeschraubte Spannplatte gehalten. Mehrere derartig beschickte Chips werden in einer Haltevorrichtung übereinandergelegt. Diese Halterungen sind so aufgebaut, daß sie ein Verschweißen der einander gegenüberliegenden Faserenden in Matrixform mittels Laserstrahlen ermöglichen.
Die US-PS 45 42 572 beschreibt eine Vorrichtung, mit der die einander gegenüberliegenden Enden zweier optischer Fasern in einem vorbestimmten Abstand zueinander ausgerichtet werden. Die Fasern werden dabei zur Anlage gegen zwei zueinander senkrecht verlaufenden Flächen gebracht, und zwischen die Fasern wird ein Distanzstück eingeschoben. Die Faserenden werden an dieses Distanzstück angedrückt.
Die DE-AS 22 40 808 beschreibt ein Verfahren zur Anpassung eines ersten Rasters von Anschlußfahnen, welches an ein von dem ersten Raster abweichendes zweites Raster, beispielsweise an das Raster der Anschlußpunkte einer Lichtleiterplatte, festliegt, mit denen diese Anschlußfahnen verbunden werden sollen. Zur Durchführung dieser Rastertransformationen ist ein scheibenförmiger Stempel vorgesehen, der von Kanälen durchsetzt ist, deren Anzahl mit der Zahl der Anschlußfahnen, zum Beispiel einer Gerätesteckdose, übereinstimmt. Diese Kanäle sind auf der anderen Seite schlitzartig erweitert. Die schlitzartigen Erweiterungen eines Kanals sind dabei so bemessen, daß sie sowohl die Rasterpunkte des ersten Rasters als auch des zweiten Rasters umfassen. Dadurch ist es möglich, daß durch eine Manipulation dieses Stempels, und zwar durch eine Druckbeaufschlagung, die freien Enden der Anschlußfahnen in ein, durch die Bohrungen der Kanäle, bestimmtes neues zweites Raster gebogen werden und so eine Verbindung hergestellt werden kann.
Aus der US-PS 42 19 913 ist eine Maschine bekannt, mit der automatisch ein Telefonsteckermodul, bestehend aus Kappe und Grundplatte, zusammengebaut wird, wobei gleichzeitig die Enden eines Leitungsbündels eingebaut werden. Zum automatischen ausgefluchteten Einbau werden die Drähte des Leitungsbündels zwischen die Zähne eines Drahtkammes in vorbestimmter geordneter Lage eingelegt. Dadurch werden die einzelnen Drähte längs der Nuten in der Gehäusekappe ausgefluchtet.
Es besteht demnach ein Bedarf an Mitteln zur Lösung der vorstehend aufgezeigten Probleme. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfach aufgebaute, einfach zu handhabende und zuverlässig arbeitende Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale im Patentanspruch 1 gelöst.
Ausgestaltungs- und Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
In jeder Platte sind Öffnungen angeordnet, die, bezogen auf die stab- oder stiftförmigen Elemente, ein Übermaß haben, so daß diese stab- oder stiftförmigen Elemente auch bei Abweichung aus der durch das vorgegebene geometrische Muster gegebenen Sollage in diese Öffnungen eintreten können, deren Laibungen dann diese Elemente mit Spiel umgeben. Charakteristische Punkte dieser Öffnungen, wie beispielsweise Mittelpunkte, wenn die Öffnungen kreisförmig sind oder auch Flächenschwerpunkte oder ähnliche auf die Form der Öffnungen bezogene wesentliche Punkte, sind in diesem vorgegebenen geometrischen Muster angeordnet, so daß davon gesprochen werden kann, daß diese Öffnungen in diesem vorgegebenen geometrischen Muster angeordnet sind.
In den beiden Platten sind die in diesem Muster angeordneten Öffnungen an solchen Stellen ausgebildet, daß es möglich ist, durch eine entsprechende gegenseitige Anordnung dieser Platten die Öffnungen zur fluchtenden Deckung zu bringen. Von diesen Öffnungen aus erstrecken sich in Richtung der relativen Plattenverschiebung Fixierausbuchtungen. Diese Fixierausbuchtungen weisen Laibungsabschnitte auf, die bei einer relativen Verschiebung der beiden Platten gegeneinander in eine derartige Anlage gegen entsprechende Umfangsteile der Elemente gelangen, daß diese Laibungsabschnitte der Fixierausbuchtungen die Elemente formschlüssig in der richtigen Lage halten, wobei durch die Verschiebung der Platten gegebenenfalls nicht in der richtigen Flucht liegende elastische Enden in die richtige Lage zurückgebracht werden. Dabei ist für jede Öffnung mindestens eine Fixierausbuchtung vorgesehen.
Um auf die Elemente bei der Verschiebung der beiden Platten gegebenenfalls aufgebrachte Momente minimal zu halten, können mit Vorteil die Platten gegeneinander anliegen. Alle Fixierausbuchtungen haben im gleichen Abstand vom Mittelpunkt des vorgegebenen geometrischen Musters in den Öffnungen angeordnete Wandungs- oder Laibungsabschnitte, die bei einer Verschiebung der Platten in einer Anlage gegen die stab-oder stiftförmigen Elemente gelangen und so eine formschlüssige Halterung für diese Enden bilden.
Durch diese geometrische Anordnung der genannten Wandungs- oder Laibungsabschnitte der Fixierausbuchtungen wird sichergestellt, daß durch die relative Verschiebung der Platten gegeneinander eine Fixierung der freien Enden der Elemente im vorgegebenen geometrischen Muster zwangsläufig erfolgt. Die Platten können beispielsweise in dieser Fixierungsendlage fest montiert werden oder gegebenenfalls nach einem entsprechenden Montagevorgang der elastischen Enden, falls erforderlich, durch eine Zerstörung entfernt oder in den Fällen, in denen sie nicht stören, belassen werden.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann jede Öffnung zwei sich in entgegengesetzte Richtungen erstreckende Fixierausbuchtungen aufweisen. In diesem Fall kann eine gegenseitige Verschiebung der Platten in beiden Richtungen erfolgen. Diese lineare Verschiebungsrichtung der Platten wird durch die Richtung der Fixierausbuchtungen bestimmt. Im Fall von zwei sich aus den Öffnungen entgegengesetzt zueinander erstrekkenden Fixierausbuchtungen können diese in Form von Ellipsen ausgebildet sein.
Ganz allgemein können die sich von den Öffnungen erstreckenden Fixierausbuchtungen unabhängig davon, ob zwei Fixierausbuchtungen oder nur eine Fixierausbuchtung vorgesehen sind, keilförmig. ausgebildet sein.
Dabei sind diese keilförmigen Fixierausbuchtungen derart gestaltet, daß die Stelle, an denen die Keillaibungen der Fixierausbuchtungen in Anlage mit den Elementen gelangen, die gleichen Abstände von den Zentren der Öffnungen haben.
Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform können die Fixierausbuchtungen Schlitze gleicher Länge mit parallelen Kanten sein, wobei die Schlitzbreite dem Durchmesser der Elemente entspricht. Bei einer Verschiebung können dann die Elemente mit Paßsitz in diesen Schlitzen gleiten, bis bei der Verschiebung die Schlitzendkanten sich gegen die Elemente anlegen und so die formschlüssige Halterung bilden.
Bei einer weiteren Ausführungsform erstreckt sich in jeder Platte von jeder Öffnung nur eine Fixierausbuchtung, wobei deren Erstreckungsrichtung in der einen Platte entgegengesetzt zu der in der anderen Platte verläuft. Bei dieser Ausführungsform ist nur eine einzige Möglichkeit einer relativen Verschiebung der beiden Platten zur Fixierung gegeben.
Eine besonders einfache Ausführungsform ist dadurch gegeben, daß die Öffnungen in beiden Platten Bohrungen mit kreisförmigem Querschnitt sind.
Die beiden Platten können als lose aufeinandergelegte Platten bzw. als loses Plattenpaar verwendet werden, wobei die Ausgangs- oder Ruhelage dieser beiden Platten diejenige ist, in der die Öffnungen und deren Fixierausbuchtungen miteinander fluchten. Mit besonderem Vorteil können jedoch die beiden Platten zu einem Arbeitsgerät zusammengefügt werden, wobei diese beiden Platten in einem Gleitrahmen gelagert sind. Der Gleitrahmen ist derart gestaltet, daß Führungsnuten Kantenabschnitte der Platten verschiebbar aufnehmen. Es besteht auch die Möglichkeit, die Platten mittels mindestens einer Zapfen-Langloch-Verbindung miteinander zu verbinden, wobei Gleitrahmen und Zapfen-Langloch-Verbindung kombiniert werden können.
Insbesondere in dem Fall, in dem die stab- oder stiftförmigen Elemente elektrische Leiter sind, können die beiden Platten aus einem elektrisch isolierenden Material, wie beispielsweise Kunststoff, bestehen.
Es liegt im Rahmen der Erfindung, die Vorrichtung zur Herstellung einer Steckverbindung eines Verbindungs- oder Anschlußsteckers mit einer Leiterplatte zu verwenden.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sollen in der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung erläutert werden. Es zeigt F i g. 1 eine Explositionsdarstellung zweier Platten der Vorrichtung, F i g. 2 eine Draufsicht auf die in F i g. 1 dargestellten Platten, F i g. 3 eine Draufsicht auf die Platten im Fixierungszustand und Fig. 4a-4d schematische Ausführungsbeispiele von Öffnungsformen.
In den in F i g. 1 dargestellten beiden Platten 1 sind im vorgegebenen geometrischen Muster Öffnungen 2 angeordnet. Die Anordnung dieser Öffnungen 2 in den beiden Platten 1 ist derart, daß diese Öffnungen 2 in eine zueinander fluchtende Lage bringbar sind, wie schematisch in F i g. 1 dargestellt.
Bei dem in F i g. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel sind diese Öffnungen 2 kreisförmige Bohrungen. Der Durchmesser dieser Bohrungen ist größer als der Durchmesser D der stab- oder stiftförmigen Elemente 3, die zur Fixierung von diesen Öffnungen 2 aufgenommen werden sollen.
Bei dem in F i g. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Fixierausbuchtungen 4 Schlitze mit parallelen Kanten. Diese Schlitze 4 haben eine Breite B, die gleich dem Durchmesser D der zu fixierenden Elemente 3 ist.
Weiterhin haben alle Schlitze gleiche Länge L.
Bei dem in F i g. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel erstreckt sich von jeder Öffnung 2 nur jeweils eine Fixierausbuchtung 4 in Richtung der relativen Verschiebung der Platten. Die Fixierausbuchtung 4 in der oberen Platte erstreckt sich entgegengesetzt zu der Fixierausbuchtung 4 in der unteren Platte.
Wenn die beiden Platten, wie F i g. 2 zeigt, übereinander liegen, so können die Öffnungen 2 die zu fixierenden Elemente 3 mit einem derartigen Spiel aufnehmen, daß beim Einschieben der Elemente 3 auch noch die Elemente, die nicht in der dem vorgegebenen geometrischen Muster entsprechenden Fluchtung liegen, ohne Manipulation in diese Öffnungen 2 eintreten.
Bei aneinanderliegenden Platten werden diese Elemente 3 durch beide Platten hindurchgeschoben bzw.
beide Platten werden bis zu einer gewünschten Tiefe auf diese Elemente 3 aufgeschoben.
Wenn zur Fixierung die Platten 1 gegeneinander verschoben werden - die obere Platte 1 in Richtung des dargestellten Pfeiles und die untere Platte entgegengesetzt in Richtung des der unteren Platte zugeordneten Pfeiles - so werden bei der Verschiebung die Elemente 3 von den Fixierungsausbuchtungen 4 aufgenommen, d. h. sie treten in die Schlitze beim dargestellten Ausführungsbeispiel ein, welche die Elemente 3 mit Paßsitz führen, so daß bereits in einer Richtung eine Ausfluchtung durch das Eintreten in diese Schlitze zwangsläufig erfolgt.
Fehlfluchtende Elemente 3 werden in einer Richtung senkrecht zur Verschiebungsrichtung in die richtigeLage gebracht. Die Platten werden so lange verschoben, bis die in F i g. 3 dargestellte Endlage erreicht ist, bei der die Elemente 3 durch die Fixierungsausbuchtungen 4, d. h. durch deren Laibungen an vier Seiten formschlüssig in der richtigen Lage gehalten werden. Die beiden Endkanten 6 sorgen für eine Ausfluchtung und Fixierung in der Verschiebungsrichtung.
In F i g.4a ist eine Öffnung 2 dargestellt, die die Form einer Ellipse hat, wobei die Fixierungslage schematisch in Fig. 4b gezeigt ist. Die Fig. 4c zeigt eine Öffnung 2 in der Form einer Raute. Bei den Ausführungsbeispielen, die in den Fig. 4a-4c handelt es sich um Öffnungen 2, die Fixierungsausbuchtungen in beiden Verschiebungsrichtungen haben.
F i g. 4d zeigt eine Öffnung, deren Fixierungsausbuchtung die Form eines Keiles hat.
In in F i g. 4 dargestellten Öffnungsformen können anstatt der in den F i g. 1 bis 3 dargestellten Öffnungen 2 verwendet werden.
Es sei bemerkt, daß auch noch andere Öffnungsformen möglich sind. Wesentlich ist lediglich, daß die Öffnungen 2 in einem vorbestimmten geometrischen Muster angeordnet sind, daß die Öffnungsweiten derart sind, daß die Elemente 3 mit Spiel aufgenommen werden können, so daß auch nicht fluchtende Elemente zum Fixieren in die Platten eingeführt werden können. Die Öffnungen müssen Fixierausbuchtungen aufweisen, die sich derart verengen, daß bei einer relativen Verschiebung der Platten in der einen oder anderen Richtung eine formschlüssige Fixierung der elastischen Enden der Elemente in der richtigen und vorgegebenen Lage erfolgt.

Claims

Patentansprüche: 1. Vorrichtung zum Fixieren der freien, elastischen Enden einer Anzahl stab- oder stiftförmiger Elemente in einem vorgegebenen geometrischen Muster, gekennzeichnet durch zwei relativ gegeneinander verschiebbare Platten (1), in denen im vorgegebenen geometrischen Muster angeordnete, zur fluchtenden Deckung bringbare Öffnungen (2) mit Öffnungsweiten größer als die Durchmesser der stab- oder stiftförmigen Elemente (3) ausgebildet sind, von denen sich jeweils mindestens eine Fixierausbuchtung (4) in Richtung der Plattenbewegung erstreckt, wobei alle Fixierausbuchtungen (4) in gleichen Abständen von den Mittelpunkten des vorgegebenen geometrischen Musters in den Öffnungen (2) angeordnete Wandtmgsabschnitte aufweisen, die bei einer Verschiebung der Platten (1) in eine Fixieranlage gegen die stab- oder stiftförmigen Elemente (3) gelangen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten (1)gegeneinander anliegen.
3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich von jeder Öffnung (2) zwei Fixierausbuchtungen (4) in entgegengesetzte Richtungen erstrecken.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (2) ellipsenförmig ausgebildet sind.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Fixierausbuchtungen (4) keilförmig ausgebildet sind.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Fixierausbuchtungen (4) Schlitze gleicher Länge (L) mit parallelen Kanten sind, und daß die Schlitzbreite (B) dem Durchmesser (D)der Elemente (1) entspricht.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich von jeder Öffnung (2) eine einzige Fixierausbuchtung (4) erstreckt und daß deren Erstreckungsrichtung in der einen Platte (1) entgegengesetzt zu der in der anderen Platte (1) ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 oder 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (2) in beiden Platten (1) Bohrungen mit kreisförmigem Querschnitt sind.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Platten (1) in einem Gleitrahmen gelagert sind.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Platten (1) mittels mindestens einer Zapfen-Langloch-Verbindung miteinander verbunden sind.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Platten (1) aus einem elektrisch isolierenden Material, insbesondere aus Kunststoff, bestehen.
12. Verwendung der Vorrichtung nach Anspruch 11 zur Herstellung einer Steckverbindung eines Verbindungs- oder Anschlußsteckers mit einer Leiterplatte.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 (DE-AS 27 42 545, DE-AS 2240808, US-PS 42 19 913).

In verschiedenen technischen Bereichen ist es erforderlich, freie elastische Enden mehrerer stab- oder stiftförmiger Elemente in einem vorgegebenen geometrischen Muster zu halten.

Bei einem der Anwendungsgebiete sind die stab- oder stiftförmigen Elemente Lichtleiter, deren Endpunkte, aus denen das Licht austritt, derart angeordnet sind, daß sie ein Bild- und/oder Informationszeichen ergeben.

Diese Lichtwellenleiter sind elastisch deformierbar und die erforderliche Fixierung der freien Enden zur Bildung des gewünschten Zeichens führt zwangsläufig zu aufwendigen Montagearbeiten (DE-AS 27 42 545).

In der Opto-Elektronik tritt das Problem auf, die Enden von Faserkabeln, beispielsweise Kabel für Monomodenfasern, mit in einer bestimmten Anordnung fest montierten elektronischen Bauelementen, wie beispielsweise Monomoden-Festkörperlasern, Optokopplern oder dergleichen, zu verbinden.

Die Faserenden müssen bei der Herstellung der Verbindung in einem geometrischen Muster angeordnet sein, welches dem geometrischen Muster der Montage der elektronischen Bauteile entspricht. Dies führt ebenfalls zu Schwierigkeiten bei der Fertigung.

Von besonderer Wichtigkeit ist die Lösung eines Problems bei der Verbindung von Leiterplatten mit einem Multileiter-Anschlußkabel. Diese Multileiter-Anschluß-oder Verbindungskabel weisen einen Stecker auf, aus dessen Körper sich eine große Anzahl stab- oder stiftförmiger Leiterenden heraus erstreckt, die elastisch deformierbar sind. Diese Leiterenden sind bereits in einem geometrischen Muster angeordnet, welches dem Muster entspricht, in dem die zugeordneten Anschlußbuchsenöffnungen in der Leiterplatte ausgebildet sind.

Wenn bei einer großen Anzahl stab- oder stiftförmiger Leiterenden nur einige wenige nicht genau mit der zugeordneten Buchse in der Leiterplatte fluchten, kann der Stecker nicht in die Leiterplatten eingeführt werden.

Es sind umständliche Manipulationen erforderlich, die ein großes Feingefühl und eine große Erfahrung erfordern. Auf alle Fälle treten unzumutbare und kostspielige Verzögerungen in der Fertigung auf.

Aus der DE-AS 27 42545 ist ein Verfahren zum Einrichten von optischen Zeichenanzeigeeinrichtungen bekannt, bei welchem Lichtleiter in eine Rasterplatte eingesetzt werden. Dabei werden Schablonen verwendet, die von einer Seite auf die Rasterplatten aufgelegt werden. Diese Schablonenmarkierungen werden dann von der Vorderseite, mit die Rasterplatte durchdringenden Stiften, durchstoßen. Die Lichtleiter werden dann von der anderen Seite her auf die Stiftenden aufgesetzt. Die Stifte werden aus den Rasterplatten beim Einsetzen der Lichtleiter in die Rasterplatten ausgestoßen. Dieses Verfahren erfordert die individuelle Mänipulierbarkeit der Lichtleiterenden und die freie Zugänglichkeit der Rasterplatten von beiden Seiten.

Das Durchstoßen der Schablonen mittels Stiften und das Herausstoßen der Stifte aus den Rasterplatten durch die Lichtleiterenden ist ein Arbeitsvorgang, der insbesondere bei dichter Anordnung der Rasterpunkte eine große manuelle Geschicklichkeit erfordert.