DE4132252C1 - Pin-shaped contact element for mounting electronic components on PCB - has predetermined break point above or at same height of fastening edge, breaking under twisting or shearing moment - Google Patents

Pin-shaped contact element for mounting electronic components on PCB - has predetermined break point above or at same height of fastening edge, breaking under twisting or shearing moment

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Abstract

The pin-shaped contact elements are inserted into apertures (7,8) in the PCB (18) and soldered to tracks on the top or bottom surface or plugged into plug sleeves. The contact elements (1,2,3,4) have predetermined breaking points (9,10,11,12) above or at the same height as the fastening edges. These are arranged such that the contact elements (1,2,3,4) mounted on the PCB break off at the breaking points (9,10,11,12) under a sideways force on the component (13,14) or by twisting it. The breaking points are formed by a ring- or wedge-shaped indentation. USE/ADVANTAGE - For mounting transformers, coils, heat sinks, shielding etc. on PCB. Components can be easily removed without using special tools and without damaging components.

Description

Die Erfindung betrifft stiftförmige Kontaktierungselemente an elektrischen Bauelementen, Kühlkörpern und Abschirmungen mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen.The invention relates to pin-shaped contacting elements on electrical components, heat sinks and shields with the features specified in the preamble of claim 1.

Bauelemente, die auf Leiterplatten z. B. in Chassis von Fernsehempfängern, Rundfunkempfängern und anderen elektronischen Geräten eingesetzt werden, weisen zum Anschluß stiftförmige Kontaktierungselemente, wie umgebogene Anschlußdrähte - insbesondere bei axialen Bauteilen, wie Widerstände und Kondensatoren -, oder Drahtstifte - inbesondere bei radialen Bauelementen - auf, die in vorgesehene Durchgangsbohrungen der Leiterplatte eingesetzt werden. Handelt es sich dabei um einseitig beschichtete gedruckte Leiterplatten, so werden die Kontaktierungselemente an der Unterseite der Leiterplatte, also an der der Bestückungsseite abgewandten Seite, an die Lötaugen der Leiterbahnen angelötet. Werden hingegen doppel- oder mehrschichtige Leiterplatten verwendet, so erfolgt darüber hinaus eine Kontaktierung mit den dazwischen­ liegenden Schichten über die Durchkontaktierung in den vorgesehenen Durchgangsbohrungen und mit den Lötösen auf der Oberseite der Leiterplatte durch Anlöten.Components that on z. B. in chassis from Television receivers, radio receivers and others electronic devices are used to Connection pin-shaped contacting elements, such as bent connecting wires - especially with axial ones Components such as resistors and capacitors -, or Wire pins - especially for radial components - on, the through holes provided in the circuit board be used. Is it one-sided coated printed circuit boards, so the Contacting elements on the underside of the circuit board, So on the side facing away from the component side, to the Solder eyes of the conductor tracks soldered. However, if double or multi-layer printed circuit boards used furthermore a contact with the in between lying layers on the via in the provided through holes and with the solder lugs on the Solder the top of the circuit board.

Die Kontaktierungselemente sind geradlinig oder bei einigen Bauelementen auch abgebogen ausgeführt. Zum Entfernen des Bauteils ist es erforderlich, die Lötverbindung wieder aufzulösen. Nur so ist es möglich, die fest mit der Leiterplatte verbundenen Kontaktierungselemente aus den Bohrungen wieder herauszuziehen. The contacting elements are straight or some Components also executed bent. To remove the Component, it is necessary to re-solder the connection dissolve. Only in this way is it possible to use the Circuit board connected contacting elements from the Pull the holes out again.  

Die Kontaktierungselemente von Wickelteilen, wie Transformatoren, Zeilentransformatoren im Fernsehempfänger, Wandlertransformatoren, und anderen Spulen weisen in der Regel zur Erhöhung der Standfestigkeit und gleichzeitig auch zur Befestigung des relativ schweren Bauteils an der Leiterplatte Kontaktierungselemente mit einem größeren Querschnitt auf, d. h. es handelt sich dabei um relativ steife Steckerstifte, die in die Bohrung eingesetzt werden.The contacting elements of winding parts, such as Transformers, line transformers in television receivers, Transformer transformers, and other coils point in the Rule to increase stability and at the same time for fastening the relatively heavy component to the PCB contacting elements with a larger Cross-section on, d. H. it is relative stiff connector pins that are inserted into the hole.

Es ist weiterhin bekannt, Bauelemente mit Steckerstiften in in der Leiterplatte bereits verankerte und dort an Leiterbahnen angelötete Steckhülsen einzuführen und darüber die elektrische Kontaktierung herzustellen. Weiterhin ist es insbesondere bei Zeilentransformatoren für Fernsehempfänger bekannt, die Unterseite als Trägerelement auszubilden und hieran Stützbeine vorzusehen, über die das Bauteil in der Leiterplatte verankert wird. Gleichzeitig greifen die nach unten hervorstehenden Kontaktierungselemente in die Durchgangsbohrungen der Leiterplatte ein und werden dort angelötet.It is also known to have components with plug pins in already anchored in the circuit board and attached there Introduce soldered receptacles and over them establish the electrical contact. Furthermore it is especially in line transformers for television receivers known to form the underside as a carrier element and to provide support legs over which the component in the PCB is anchored. At the same time, they catch up contacting elements protruding below into the Through holes in the circuit board and are there soldered on.

Die Kontaktierungselemente der bekannten Bauteile sind so ausgebildet, daß sie zum einen den elektrischen Kontakt über die Anlötung oder Steckverbindung sicherstellen und daneben zur Befestigung des Bauteils an der Leiterplatte beitragen. Das Bauelement kann bei Anschluß über ein oder mehrere Kontaktierungselemente nach dem Anlöten von der Leiterplatte nicht mehr abgezogen, abgeschoben oder abgedreht werden, da die Verbindungen in der Regel so stabil sind, daß ohne Zerstörung des Bauelementes selbst ein Lösen nicht mehr möglich ist.The contacting elements of the known components are so trained that on the one hand the electrical contact Ensure the soldering or plug connection and next to it contribute to fastening the component to the circuit board. The component can be connected via one or more Contacting elements after soldering on the circuit board no longer be pulled off, pushed off or twisted off because the connections are usually so stable that without Destruction of the component itself, no longer loosening is possible.

Ausgehend vom bekannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die stiftförmigen Kontaktierungselemente so auszubilden, daß das Bauteil ohne Zuhilfenahme von Werkzeugen und ohne Zerstörung des Bauelementes selbst von der Leiterplatte entfernt werden kann.Based on the known prior art Invention based on the object, the pen-shaped Form contacting elements so that the component without Using tools and without destroying the Component itself are removed from the circuit board can.

Die Aufgabe wird nach der Erfindung durch die im Anspruch 1 angegebene technische Lehre gelöst.The object is achieved according to the invention by the one in claim 1 specified technical teaching solved.

Nach der Erfindung sind die Kontaktierungselemente mit Sollbruchstellen oberhalb der Befestigungslinie oder -kante versehen, so daß durch seitlich angreifende Kräfte oder durch Ausübung eines Drehmomentes auf das Bauelement die Kontaktierungselemente an den Sollbruchstellen abscheren, so daß das Bauelement ohne Zerstörung desselben oder der Kontaktierungselemente bei der Zerlegung des Gerätes entfernt werden kann, so daß die Bauelemente selektiert einem Recycling-Verfahren zugeführt werden können. Die Sollbruchstelle wird dabei durch Einkerbung oder Eindrücken in die Kontaktierungselemente vor dem Einsetzen in die Leiterplatte eingebracht. Im maschinellen Verfahren ist dies auf einfache Weise zu bewerkstelligen. Die Sollbruchstelle kann auch, z. B. bei Verwendung in einseitig beschichteten Leiterplatten, in Höhe der oberen Bohrungskante vorgesehen sein, so daß bei seitlichen Kräften die Kante der Bohrung zugleich eine unterstützende Scherwirkung ausübt.According to the invention, the contacting elements are Predetermined breaking points above the fastening line or edge provided so that by laterally acting forces or by exerting a torque on the component Shear off contacting elements at the predetermined breaking points, see above that the component without destroying it or the Contacting elements when dismantling the device can be removed so that the components are selected can be sent to a recycling process. The The predetermined breaking point is created by indentation or indentation in the contacting elements before insertion into the Printed circuit board introduced. This is in the mechanical process easy to do. The predetermined breaking point can also, e.g. B. when used in coated on one side Printed circuit boards, provided at the level of the upper edge of the hole be so that with lateral forces the edge of the hole also has a supporting shear effect.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Unteransprüchen angegeben.Advantageous developments of the invention are in the dependent subclaims.

Entsprechend der Ausbildung der Kontaktierungselemente können gemäß der Lehre nach Anspruch 4 die Stützbeine eines Trägerelementes für ein Bauteil an einem Trägerelement des Bauteilekörpers selbst angebracht sein. Sämtliche Sollbruchstellen müssen in jedem Fall auf gleicher Höhe vorgesehen sein, damit das Abscheren ermöglicht wird. Derartige Trägerelemente mit Stützbeinen bestehen in der Regel aus Kunststoff. Dieser läßt sich durch Einschnürung an der Sollbruchstelle ebenfalls leichter durchbrechen als bei durchgängig geradlinigen Stützbeinen.According to the design of the contacting elements can according to the teaching of claim 4, the support legs a carrier element for a component on one Carrier element of the component body attached itself  be. All predetermined breaking points must open in any case the same amount should be provided, so that the shearing is made possible. Such support elements with support legs are usually made of plastic. This can be passed through Constriction at the predetermined breaking point is also easier break through than with straight rectilinear support legs.

Die Verwendung der Erfindung ist nicht nur auf elektrische und elektronische Bauelemente beschränkt sondern kann auch für mechanische Bauelemente, die auf dem Chassis vorhanden sind, eingesetzt werden, beispielsweise für Kühlkörper und Kühlbleche, Abschirmungen und Stützträgerelemente usw. Durch die konstruktive Ausgestaltung der Sollbruchstelle ist es dabei möglich, alle Elemente auf einfache Weise von der Leiterplatte zu entfernen und der selektiven Entsorgung zuzuführen.The use of the invention is not only electrical and limited electronic components but can also for mechanical components that are present on the chassis are used, for example for heat sinks and Cooling plates, shields and support elements etc. Due to the structural design of the predetermined breaking point it is possible to easily remove all elements from the Remove circuit board and selective disposal feed.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den Fig. 1 und 2 schematisch und beispielhaft dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to the exemplary embodiments shown schematically and by way of example in FIGS. 1 and 2.

In Fig. 1 ist schematisch eine doppelkaschierte gedruckte Leiterplatte 18 im Schnitt dargestellt. In der Leiterplatte 18 sind Durchgangsbohrungen 7 und 8 für Kontaktierungs­ elemente 1 und 2 sowie weitere Durchgangsbohrungen 21, 22 für Stützbeine 16 und 17 eines Bauelementeträgers 15 vorgesehen. Die in die Durchgangsbohrungen 7 und 8 eingeführten Kontaktierungselemente 1 und 2 sind auf der Unterseite und auf der Oberseite der Leiterplatte 18 an den sich dort befindenden Leiterbahnen angelötet. Die Stützbeine 16 und 17 weisen oben aufgreifende ringförmige Ansätze 23 auf, mit denen die Bauteile auf der Leiterplatte aufsitzen. Durch die Bohrung hindurchgedrückte, sich durch Eigenelastizität aufspreizende Enden 24 bewirken einen sicheren Halt an der Leiterplatte. Der Träger 15 ist Bestandteil des Spulenkörpers eines Transformators 13. In dem Träger sind weiterhin die oberen Teile der Kontaktierungselemente 1 und 2 eingegossen. Der Träger besteht aus Kunststoff, so daß dies auf einfache Weise möglich ist. An den oberen Enden der Kontaktierungselemente 1 und 2 sind Anschlußdrähte 25 des Transformators 13 angelötet. Deutlich sichtbar ist, daß auf einer Ebene sowohl die Stützbeine 16, 17 als auch die Kontaktierungselemente 1 und 2 Sollbruchstellen aufweisen. Die Sollbruchstellen sind mit den Bezugszeichen 19 und 20 versehen, jene der Kontaktierungselemente mit 9 und 10. Die Sollbruchstellen sind durch Einkerbungen bzw. Verjüngungen der Elemente in diesem Bereich gebildet. Die Festigkeit wird dadurch wesentlich herabgesetzt, so daß es möglich ist, durch seitlich angreifende Kräfte, die durch den rechts dargestellten großen Pfeil symbolisiert sind, das Bauelement, den Transformator 13, von den Verbindungen abscheren zu können, ohne daß es dazu eines weiteren Werkzeuges bedarf. Von Hand ist dieses möglich, ebenso durch Ausübung eines Drehmomentes. Durch Drehung des Bauteils ist ein Abscheren an den Sollbruchstellen möglich, so daß aus einem Chassis derartige Transformatoren leicht entfernbar sind. Dies hat den Vorteil, daß ein mit vielen, auch relativ großen Bauelementen bestücktes Chassis auf einfache Weise zerlegt werden kann und die Bauelemente selektiert einem Recycling- Prozeß zugeführt werden können.In Fig. 1, a double-laminated printed circuit board 18 is shown schematically in section. In the circuit board 18 through holes 7 and 8 for contacting elements 1 and 2 and further through holes 21 , 22 for support legs 16 and 17 of a component carrier 15 are provided. The contacting elements 1 and 2 introduced into the through bores 7 and 8 are soldered on the underside and on the top of the printed circuit board 18 to the conductor tracks located there. The support legs 16 and 17 have ring-shaped projections 23 which engage at the top and with which the components rest on the printed circuit board. Ends 24 pushed through the bore and expanding due to their own elasticity bring about a secure hold on the printed circuit board. The carrier 15 is part of the coil body of a transformer 13 . The upper parts of the contacting elements 1 and 2 are also cast in the carrier. The carrier is made of plastic, so that this is possible in a simple manner. Lead wires 25 of the transformer 13 are soldered to the upper ends of the contacting elements 1 and 2 . It is clearly visible that both the support legs 16 , 17 and the contacting elements 1 and 2 have predetermined breaking points on one level. The predetermined breaking points are provided with the reference numerals 19 and 20 , those of the contacting elements with 9 and 10 . The predetermined breaking points are formed by indentations or tapering of the elements in this area. The strength is significantly reduced, so that it is possible to shear the component, the transformer 13 , from the connections by laterally acting forces, which are symbolized by the large arrow shown on the right, without the need for another tool . This is possible by hand, as well as by applying a torque. By rotating the component, shearing is possible at the predetermined breaking points, so that such transformers can be easily removed from a chassis. This has the advantage that a chassis equipped with many, even relatively large, components can be dismantled in a simple manner and the components can be selectively fed to a recycling process.

In Fig. 2 ist ein weiteres Beispiel dargestellt.Another example is shown in FIG .

In einer einseitig beschichteten Leiterplatte 26 sind Kontaktierungselemente 3 und 4, die asymmetrische Einkerbungen 11 und 12 als Sollbruchstelle aufweisen, eingesetzt und an der unteren Leiterbahn angelötet. Durch das Anlöten wird das Bauelement zugleich auch an der Leiterplatte befestigt. Für das Einsetzen sind Durchgangsbohrungen 5 und 6 vorgesehen. Contacting elements 3 and 4 , which have asymmetrical notches 11 and 12 as predetermined breaking points, are inserted in a printed circuit board 26 coated on one side and soldered to the lower conductor track. By soldering the component is also attached to the circuit board. Through holes 5 and 6 are provided for insertion.

Das Bauelement ist so weit eingeführt, daß die Sollbruchstelle sich an der Kante der Leiterplatte befindet, so daß bei seitlich angreifenden Kräften auf das Bauelement 14 eine scherende Unterstützungswirkung durch die oberen Kanten der Durchgangsbohrungen 5 und 6 gegeben ist. Das Bauelement kann aber auch durch Ausübung eines Drehmomentes, das durch den darüber gezeichneten kreisförmigen Pfeil symbolisiert ist, von den unteren Kontaktierungselementen­ teilen abgeschert werden. Als beispielhaft sei hier die elektrische Kontaktierung eines Elektrolytkondensators angeführt.The component is inserted so far that the predetermined breaking point is at the edge of the circuit board, so that a shearing support effect is given by the upper edges of the through holes 5 and 6 in the event of lateral forces on the component 14 . However, the component can also be sheared off by the lower contacting elements by exerting a torque, which is symbolized by the circular arrow drawn above it. The electrical contacting of an electrolytic capacitor is mentioned here as an example.

Claims (4)

1. Stiftförmige Kontaktierungselemente an elektrischen Bauelementen, Kühlkörpern oder Abschirmungen zur Kontaktierung der Elemente an einer gedruckten Leiterplatte, wobei die Kontaktierungselemente in Durchgangsbohrungen der Leiterplatte einführbar und an der Unterseite und/oder an der Oberseite der Leiterplatte an vorhandenen Leiterbahnen anlötbar oder in Steckhülsen auf der Leiterplatte zur elektrischen Kontaktierung einsteckbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktierungselemente (1, 2, 3, 4) oberhalb der oberen Befestigungskante oder in Höhe derselben bzw. in Höhe der Kante des Durchgangsloches (5, 6, 7, 8) Sollbruchstellen (9, 10, 11, 12) aufweisen, die so ausgelegt sind, daß durch seitlich auf das Bauelement (13, 14) wirkende Kräfte oder durch Ausübung eines Drehmomentes die auf der Leiterplatte montierten Kontaktierungselemente (1, 2, 3, 4) an den Sollbruchstellen (9, 10, 11, 12) abscheren.1. Pin-shaped contacting elements on electrical components, heat sinks or shields for contacting the elements on a printed circuit board, the contacting elements being insertable into through-holes in the circuit board and solderable to existing conductor tracks on the underside and / or on the upper side of the circuit board or in receptacles on the circuit board Can be inserted for electrical contacting, characterized in that the contacting elements ( 1 , 2 , 3 , 4 ) above the upper fastening edge or at the same level or at the level of the edge of the through hole ( 5 , 6 , 7 , 8 ) predetermined breaking points ( 9 , 10 , 11 , 12 ) which are designed such that the contacting elements ( 1 , 2 , 3 , 4 ) mounted on the printed circuit board at the predetermined breaking points (by forces acting laterally on the component ( 13 , 14 ) or by exerting a torque) 9 , 10 , 11 , 12 ) shear off. 2. Kontaktierungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sollbruchstelle (9, 10, 11, 12) durch einseitige oder ringförmige Einkerbung gebildet ist. 2. Contacting element according to claim 1, characterized in that the predetermined breaking point ( 9 , 10 , 11 , 12 ) is formed by one-sided or annular notch. 3. Kontaktierungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Verwendung für Wickelteile, wie Transformatoren (13) und Spulen, eines Gerätechassis.3. Contacting element according to one of the preceding claims, characterized by the use for winding parts, such as transformers ( 13 ) and coils, a device chassis. 4. Kontaktierungselement zur Kontaktierung elektrischer Bauelemente an Leiterplatten nach Anspruch 1 in Verbindung mit Trägern (15) mit Stützbeinen (16, 17), die an der Leiterplatte (18) befestigbar sind, in welche Träger (15) die Bauelemente (13) eingesetzt sind oder die die Bauelemente (13) tragen, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützbeine (16, 17) ebenfalls je eine Sollbruchstelle (19, 20) aufweisen.4. Contacting element for contacting electrical components on printed circuit boards according to claim 1 in conjunction with carriers ( 15 ) with support legs ( 16 , 17 ) which can be fastened to the printed circuit board ( 18 ), in which carrier ( 15 ) the components ( 13 ) are inserted or which carry the components ( 13 ), characterized in that the support legs ( 16 , 17 ) also each have a predetermined breaking point ( 19 , 20 ).
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