DE4208765A1 - ELECTRICAL CONTROL BOX AND MANUFACTURING METHOD - Google Patents
ELECTRICAL CONTROL BOX AND MANUFACTURING METHODInfo
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Abstract
Description
Der Fertigungsprozeß eines Betriebskastens mit umgebogenen oder nicht umgebogenen und im Falz "genähten" (mehrfach verbundenen, s. u.) Platinen (gedruckten Schaltungen) besteht wenigstens aus einer der folgenden Operationen: Schneiden und maschinelle Bearbeitung der Stifte, Schneiden, Umbiegen und maschinelle Bearbeitung der Brücken (Steckverbindungen), Einfügung kurzer oder langer Stifte, Anlöten (Schweißen) der Stifte an die Platine (an die Platte der gedruckten Schaltung), Einfügung von Federn und Steckbuchsen und nachfolgendes Anschweißen, Überprüfung des flachen Stromkreises, Umbiegen des Stromkreises und Anbringung eines Trenners, "Nähen" mittels Einfügung langer Stifte, Montage der Kunststoffabdeckungen, Steckerhalterungen und Relais und schließlich Montage der Sicherungen, um anschließend eine letzte Überprüfung durchzuführen.The manufacturing process of an operating box with bent or not bent over and "sewn" in the fold (multiple connected, s. u.) circuit boards (printed circuits) at least from one of the following operations: cutting and machining the pins, cutting, bending and machining the bridges (plug connections), Insertion of short or long pins, soldering (welding) the Pins on the circuit board (on the printed circuit board Circuit), insertion of springs and sockets and subsequent welding, checking the flat Circuit, bending the circuit and attaching a Trenners, "sewing" by inserting long pins, assembly of plastic covers, connector brackets and relays and finally assemble the fuses to then add one last check.
Dieser Erfindungspatentantrag besteht, wie sein Titel schon sagt, aus einer Reihe von "VERBESSERUNGEN IN DEN FERTIGUNGS- VERFAHREN VON BETRIEBSKÄSTEN UND IHREN TEILEN", deren neue Merkmale hinsichtlich Konstruktion und Formgebung dieser Teile die Aufgabe erfüllen, für die sie in spezifischer Weise mit maximaler Sicherheit und Effektivität entworfen wurden.This invention patent application, like its title, already exists says from a series of "IMPROVEMENTS IN MANUFACTURING METHOD OF OPERATING BOXES AND THEIR PARTS ", their new Features in terms of construction and shape of these Share the task for which they are specific Wise designed with maximum security and effectiveness were.
Wir können einen Betriebskasten für Autos als zentralisierende Vorrichtung der Anschlüsse des elektrischen Systems des Fahrzeuges definieren.We can use a car as an operating box Centralizing device of the electrical connections Define the system of the vehicle.
Dieser Betriebskasten dient als Halterung für die Schutzausrüstung (Sicherungen), sowie für die verschiedenen notwendigen elektrischen Bauteile, wie z. B. Relais, Dioden, elektronische Steuerungsmodule und Stecker.This operating box serves as a holder for the Protective equipment (fuses), as well as for the various necessary electrical components, such as. B. relays, diodes, electronic control modules and connectors.
Alle Anschlüsse der vorher genannten Bauteile sind im Kasten mittels einer oder mehreren Platinen ausgeführt. Sowohl die Platinen als auch die Anschlußklemmen sind mit geeigneten Kunststoffdeckeln abgedeckt, die zum Schutz und als Befestigung dienen.All connections of the aforementioned components are in the box executed by means of one or more boards. Both the Boards as well as the connection terminals are suitable Plastic covers that are used for protection and as Serve attachment.
Die Betriebskästen wirken als Anschlußzentrale, welche die elektrischen und elektronischen Anschlüsse in einem kompakten Modul zusammenfaßt und in der Lage ist, die Leistungs- und Steuerungssignale der verschiedenen Fahrzeug teile zu verteilen.The operating boxes act as a connection center, which the electrical and electronic connections in one compact module and is able to Power and control signals from the various vehicles to distribute parts.
Kästen wie diejenigen, die weiter unten hinsichtlich ihres Fertigungsverfahrens beschrieben werden, wurden teilweise bezüglich diverser Punkte derselben durch Eintragungen desselben Anspruchsberechtigen bereits beschrieben, wie z. B. das Gebrauchsmuster Nr. 2 28 789, dessen Titel "Elektrischer Verteilerkasten für Autos" lautet, Gebrauchsmuster Nr. 2 39 279 für einen "Verbesserten elektrischen Verteilungsblock", Erfindungspatente Nr. 5 33 433 für das "Verbesserte Verfahren zur Fertigung elektrischer Verteilerkästen", Zusatzbescheinigung Nr. 5 34 841 für eingeführte Verbesserungen des Erfindungspatents Nr. 5 33 841 und schließlich Erfindungspatent Nr. 90 01 544 für "Verbesserungen im Verfahren zur Fertigung elektrischer Verteilerkästen".Boxes like those below regarding their Manufacturing processes have been described in part regarding various points thereof by entries the same claimant already described, such as. B. utility model no. 2 28 789, the title of which is "Elektrischer Distribution box for cars "reads utility model no. 2 39 279 for an "Improved Electrical Distribution block ", invention patents No. 5 33 433 for the "Improved electrical manufacturing processes Distribution boxes ", additional certificate No. 5 34 841 for introduced improvements to invention patent No. 5 33 841 and finally invention patent no. 90 01 544 for "Improvements in the electrical manufacturing process Distribution boxes ".
Die vorherigen Eintragungen enthalten in jeweils teilweiser Form die Gesamtheit der vom Unterzeichner entwickelten Verbesserungen, die auf elektrische Verteilerkästen anwendbar sind und welche eine vorherige Technologie widerspiegeln, die im Zeitverlauf durch diese Eintragungen geschützt wird, wobei der Gegenstand dieses Erfindungspatentantrages darin besteht, in einem einzigen Patent die Verbesserungen zu vereinigen, die bezüglich aller vorherigen Eintragungen durchgeführt wurden, deren Ziel, wie bereits gesagt, darin besteht, verschiedene Fertigungsteile und -verfahren dieser Betriebskästen abzudecken.The previous entries each contain partial Form the entirety of those developed by the signatory Improvements on electrical junction boxes are applicable and which is a previous technology reflect that over time through these entries is protected, the subject of this Patent application for invention consists in one Patent to incorporate the improvements regarding all previous entries have been made, the aim of which, like already said, it consists of different manufacturing parts and procedures of these operating boxes.
Die Betriebskästen stehen mit dem Äußeren über Zwischen schaltungselemente in Verbindung, bei denen es sich um Metallteile handelt, die in das Kupfer eingefügt und durch Verschweißen befestigt werden. Der Hauptvorteil jedes neuen Produktes (Betriebskastens) besteht in der Vielseitigkeit der Konstruktion, die eine Reihe von Funktionsänderungen bzw. -verbesserungen zu einem sehr niedrigen Preis erlaubt.The outside of the operating boxes are above circuit elements in connection, which are Metal parts that are inserted into the copper and through Welding can be attached. The main advantage of every new one Product (operating box) is versatility of construction, which is a series of functional changes or improvements allowed at a very low price.
Die weiter unten im einzelnen dargestellten Verbesserungen haben unter anderem den Vorteil, daß sie die Technologie der gedruckten Schaltung verwenden und es sind folgende Vorteile hervorzuheben:The improvements detailed below have the advantage, among other things, that they use the technology of Use printed circuit board and there are the following advantages to highlight:
- a) Geringeres Gewicht als das herkömmliche System.a) Less weight than the conventional system.
- b) Geringeres Volumen als das herkömmliche System.b) Lower volume than the conventional system.
- c) Verringerung der Kosten des gegenwärtigen Verkabelungs systems.c) Reducing the cost of current cabling systems.
- d) Leichte Montage des Betriebskastens im Auto.d) Easy assembly of the operating box in the car.
- f) Sowohl für den Benutzer als auch für die Werkstatt erreichbar.f) Both for the user and for the workshop reachable.
- g) Sicherheit der Anschlüsse.g) Security of connections.
Gegenstand dieses Patents ist der Schutz von Verbesserungen, die bezüglich der erwähnten vorherigen Eintragungen durchgeführt wurden, sowie der verschiedenen Teile, aus denen ein Kasten besteht, aber nicht in spezifischer Weise ein bestimmter Kasten, sondern das Produkt, d. h., der Betriebskasten entsteht in der Konstruktionsphase und wird gemäß den Angaben des Kunden und durch Anpassung an die beschriebene Technologie erstellt, die den Kästen aller Art gemeinsam ist.The subject of this patent is the protection of improvements, those regarding the aforementioned previous entries were carried out, as well as the various parts of which there is a box, but not in a specific way a certain box, but the product, d. i.e. the Operating box arises in the construction phase and will according to the information provided by the customer and by adapting to the described technology created that the boxes of all kinds is common.
Die Fertigungsprozesse von Betriebskästen beginnen in einer ersten Phase mit einer Studie des Produktes, unter Beachtung der technischen und größenmäßigen Anforderungen des Kunden. In diesem ersten Schritt beginnt man, die Form der gedruckten Schaltung zu erstellen, sei es in einer einfachen Platine (Platte), Mehrfachplatine, doppelseitigen, umgebogenen oder ähnlichen Platine, sowie der Kunststoffteile, welche die Verbindungen, Verschlüsse Befestigungen und Trennungen zwischen den Platinen unterstützen. Außerdem werden in dieser ersten Studie die äußeren Montagen überprüft, die im Kasten durchgeführt werden, hauptsächlich Stecker, Sicherungen und Relais.The manufacturing processes of operating boxes begin in one first phase with a study of the product, under consideration the technical and size requirements of the customer. In this first step you start to shape the to create printed circuit, be it in a simple one Circuit board (plate), multiple circuit board, double-sided, bent or similar circuit board, as well as the Plastic parts, the connections, closures Fastenings and separations between the boards support. In addition, in this first study, the external assemblies checked, carried out in the box mainly plugs, fuses and relays.
Bei der Fertigung der Platine mit der gedruckten Schaltung geht man von einem Substrat und von einer Leiterplatte, normalerweise Kupfer, die darauf befestigt ist, aus. Das verwendete Substrat ist in der Regel Pappe mit Phenolharzen, als FR-2 bezeichnet, obwohl bei Anwendungen für Automobil- Servicekästen auch das sogenannte FR-4 (Glasfaser mit Epoxiharz) benutzt werden kann. Was das Leitermaterial angeht, wird seine Dicke entsprechend der Stromstärke, die es aushalten muß, ausgewählt, wobei man einen Bereich von normalen Stärken bis zu etwa 400 mm aufwärts verwendet.When manufacturing the printed circuit board you go from a substrate and a circuit board, usually copper that is attached to it. The substrate used is usually cardboard with phenolic resins, referred to as FR-2, although in automotive applications Service boxes also the so-called FR-4 (glass fiber with Epoxy resin) can be used. As for the conductor material is concerned, its thickness will correspond to the amperage it must withstand being selected, taking a range of normal thicknesses used up to about 400 mm.
Anschließend erfolgt der Schutz des Leitermaterials durch Auftragen einer(s) nicht schweißbaren Maske oder Lackes darüber; zu diesem Zweck werden auch die Kanten der Leiterbahnen oxydiert, da die Oxydationsschutzmaske nicht zu ihnen gelangt.The conductor material is then protected by Apply a non-weldable mask or varnish about that; for this purpose the edges of the Conductor tracks are oxidized since the oxidation protection mask is not closed they got.
Um die elektrische Verbindungsfähigkeit zwischen zwei Seiten der gedruckten Schaltung zu erreichen, wird der kurze Stift verwendet. Im Falle, daß in einem Betriebskasten verschiedene verbundene Schichten (Mehrfachplatine) verwendet werden, die ihrerseits ein- oder doppelseitig ausgeführt sein können, werden die Platinen mechanisch durch lange Stifte verbunden, die auch eine elektrische Verbindung herstellen können. Auf diese Weise haben wir in der Praxis vier Kupferseiten, die wir untereinander nach Belieben mittels der langen Stifte verbinden können (zwei Seiten einer Platine mit einer Seite einer anderen, die vier Seiten untereinander, eine von einer Platine mit einer von einer anderen Platine).To the electrical connectivity between two sides To reach the printed circuit board, the short pen used. In the event that in an operating box different connected layers (multiple board) are used, which in turn are single or double-sided can be executed, the boards are mechanically long pins connected which are also an electrical connection can manufacture. This way we have in practice four copper sides, which we mutually at will can connect using the long pins (two sides a board with one side of another, the four sides with each other, one from a board with one from one other circuit board).
Die Anordnung aller dieser langen Stifte erstreckt sich über den ganzen äußeren Umfang der Platinen, um eine gute mechanische Befestigungsverbindung herzustellen, daher wird dieses Einfügen der langen Stifte als "Nähen" bezeichnet.The arrangement of all these long pins extends over the whole outer circumference of the boards to make a good establish mechanical fastening connection, therefore this insertion of the long pins is called "sewing".
Es ist auch möglich, daß man aus Gründen des Volumens einen umgebogenen Schaltkreis auswählt; so wird mit derselben praktischen Leiteroberfläche ein kleinerer Raum eingenommen. Auf diese Art haben wir die gedruckte Schaltung auf 90°, 45° und sogar auf 180° umgebogen.It is also possible that one for volume reasons selects bent circuit; so with the same practical conductor surface occupied a smaller space. This way we have the printed circuit at 90 °, 45 ° and even bent over to 180 °.
Die verwendeten Kunststoffteile werden gemäß dem Bedarf des Kunden und in Übereinstimmung mit der Gestaltung der Platine konstruiert.The plastic parts are used according to the needs of the Customers and in accordance with the design of the board constructed.
Die wichtigsten Kunststoffteile sind diejenigen der Kunst stoffhalterungen (hauptsächlich von Sicherungen, Stecker und Relais).The main plastic parts are those of art fabric holders (mainly fuses, plugs and Relay).
Die Funktion, welche diese Kunststoffteile ausüben, ist hauptsächlich die, daß die Stecker, Relais und Sicherungen eine mechanische Stütze erhalten und gleichzeitig dienen sie als Lagerung zwischen allen Teilen der Platine, wie später noch ausführlich beschrieben wird. Damit ein Betriebskasten funktionsfähig ist, muß er unter anderem am Fahrzeug befestigt werden; dazu können Schrauben benutzt werden, die direkt am Blech des Behälters angebracht werden, oder Durchführungsschrauben oder geeignete Klammern.The function that these plastic parts perform is mainly that the plugs, relays and fuses receive a mechanical support and at the same time they serve as storage between all parts of the board, as later is still described in detail. So that an operating box is functional, it must be on the vehicle, among other things be attached; this can be done using screws that be attached directly to the sheet metal of the container, or Feed-through screws or suitable clips.
Ein anderes der bei der Montage gedruckter Schaltungen innerhalb der Betriebskästen verwendeten Teile sind die Trennungen; ihre Aufgabe besteht darin, eine elektrische Isolierung zwischen den sich gegenüberstehenden Bahnen der Mehrfachplatinen zu bilden.Another one of the assembly of printed circuits The parts used within the operating boxes are the Separations; their job is an electrical Isolation between the opposing paths of the To form multiple boards.
Zur Lagerung von Relais, Sicherungen und Steckern ist es notwendig, daß für jedes Bauteil eine Sonderkonstruktion an der Kunststoffhalterung vorgenommen wird, damit dieses Bauteil in dieser Lagerung angebracht werden kann.It is for storing relays, fuses and plugs necessary that a special design for each component the plastic bracket is made so this Component can be attached in this storage.
Somit wird ein Kasten so konstruiert, daß man Lagerungen für Sicherungen, Stecker, Relais und für die Abziehklemme vorfindet.Thus, a box is constructed so that bearings for Fuses, plugs, relays and for the pull terminal finds.
Die Platinenbauteile, die bei den genannten Fertigungs verfahren am häufigsten verwendet werden, sind die Steckbuchsen, klammerähnliche Teile, die auf die Platine gesteckt werden und die eine Feder lagern bzw. befestigen müssen (im allgemeinen von einer Sicherung, einem Relais oder einem anderen Bauteil), wodurch der elektrische Kontakt hergestellt wird; die Federn sind Bauteile, die in die Platine eingelassen sind und sie dienen als Querverbindung zum Außenbereich; sie sind dadurch gekennzeichnet, daß sie im Verhältnis zu ihrer Dicke eine große Breite und Höhe auf weisen. Eine Federgruppe bildet ein Stützverbindungsglied externer Anschlüsse; die Brücken sind Vorrichtungen, um die Bahnen einer gedruckten Schaltung zu verbinden, wenn es aus Platzgründen nicht möglich ist, dieselbe Verbindung mit Hilfe der Bahnen selbst herzustellen.The board components used in the manufacturing mentioned The methods most commonly used are the Sockets, clip-like parts that are on the board be inserted and store or fasten a spring need (generally from a fuse, a relay or another component), which causes the electrical contact will be produced; the springs are components that are in the Board are embedded and they serve as a cross connection to the outside area; they are characterized in that they a large width and height in relation to their thickness point. A spring assembly forms a support link external connections; the bridges are devices to the To connect tracks of a printed circuit when it is out The same connection is not possible due to lack of space Manufacture help of the railways yourself.
Ferner werden Drahtbrücken verwendet, welche dieselbe Funktion wie die oben beschriebene Brücke haben, aber sie verbinden Bahnen, die im Winkel von 45°, 90° oder 180° umgebogen sind. Sie werden auf der Seite geschweißt (gelötet), auf der das Substrat eingelassen ist und keine Übertragung stattfindet.Wire bridges are also used, which are the same Function like the bridge described above, but they connect tracks that are at an angle of 45 °, 90 ° or 180 ° are bent. They are welded on the side (soldered) on which the substrate is embedded and none Transfer takes place.
Ein weiteres verwendetes Element ist die Steckleiste für gedruckte Schaltungen. Dabei handelt es sich um irgendeinen Brückentyp, der in die gedruckte Schaltung eingefügt wird, wenn die vorher beschriebene herkömmliche Brücke nicht benutzt werden kann, sei es durch elektrische Mittel oder aufgrund elektrisch bedingter Notwendigkeiten. Schließlich werden auch die Leistungsschrauben benutzt, deren Geometrie und Hauptmerkmale von der Funktion abhängen, die ihnen zugewiesen wird.Another element used is the header for printed circuits. It is any one Bridge type that is inserted into the printed circuit if the conventional bridge previously described is not can be used, be it by electrical means or due to electrical necessities. In the end power screws are also used, their geometry and key features depend on the function that they is assigned.
Weitere Einzelheiten und Merkmale dieses Erfindungspatent antrages werden im Verlauf der nachfolgend gegebenen Beschreibung geliefert, in der wir uns auf die Zeichnungen beziehen, die diesem Bericht beigefügt sind. Darin werden in eher schematischer Form die wichtigsten Einzelheiten des vorher erwähnten Fertigungsverfahrens dargestellt. Diese Einzelheiten werden als Beispiele geschildert, unter Bezugnahme auf einen möglichen Fall praktischer Anfertigung eines allgemeinen Betriebskastens, aber es erfolgt keine Beschränkung auf die Fertigungseinzelheiten, die dort angegeben werden; aus diesem Grunde ist die vorliegende Beschreibung als Veranschaulichung dessen zu sehen, wie die Fertigung eines Betriebskastens aussehen kann, ohne Beschränkung irgendwelcher Art für andere Fertigungen unter schiedlicher Konstruktion, die jedoch einen Teil oder die Gesamtheit der beschriebenen Operationen auch enthalten würden.Further details and features of this invention patent applications are given in the course of the following Description supplied in which we refer to the drawings related to this report. In it are in the most important details of the previously mentioned manufacturing process. These Details are given as examples below Reference to a possible case of practical production a general operating box, but there is none Restriction to the manufacturing details that are there be specified; for this reason the present one See description as an illustration of how the Manufacturing an operating box can look like without Restriction of any kind for other fabrications below of different construction, which, however, a part or the All of the operations described are also included would.
Nachfolgend geben wir eine genaue Aufstellung der verschiedenen Elemente, die in diesem Erfindungspatentantrag erwähnt werden: (10) Stanzung, (11) Schweißung der Bauteile, (12) Schweißung der Bauteile, (13) Brückeneinfügung, (14) Stifteinfügung, (15) Schweißung bzw. Lötung der Stifte, (16) Überprüfung des Flachstromkreises, (17) Umbiegung, (18) Anbringung von Trennungen, (19) "Nähen", (20) Seitenschweißung, (21) Deckel- und Sicherungsmontage, (21a) Montage der Sicherungshalter-Abdeckungen, (21b) Montage der Relaishalterabdeckungen, (21c) Montage der Steckerhalter abdeckungen, (22) Schlußüberprüfung, (22a) Verpackung, (23) Substrat, (24) Leitermaterial-Laminat, (24a) Stift umgebung, (25) Kurzstift, (26) Langstift, (27) Steckerhalterung, (27a) kleine Trennwände, (28) Sicherungs- und Relaishalterung, (28a) kleine Trennwände, (29) Betriebskasten, (30) Federn, (31) Platine mit gedruckter Schaltung, (32) Steckbuchsen, (33) Zellen, (34) Zellen, (35) Trennung, (36) Scharnier, (36a) flexibles Laminat, (37) Nasen, (38) Achsen, (39) Sicherungen, (40) Abziehklemme, (40) Flügel, (40b) Dorne, (40c) kleine Krallen, (40d) Überstand (Ansatz), (41) Flügel, (41a) Verstrebung, (42) Brücken, (42a) abgewinkelte Endstücke, (43) Leistungs schrauben, (43a) Kopfstück, (43b) Verformungsbereiche, (43c) vielflächiger Körper, (44) Laserstrahl, (45) Spiegel, (46) Prisma, (47) Komponenten, (48) Laserstrahl, (49) Lichtbündel, (49) Schweißmaterial.Below we give a detailed list of the various elements mentioned in this patent application: ( 10 ) punching, ( 11 ) welding of the components, ( 12 ) welding of the components, ( 13 ) bridge insertion, ( 14 ) pin insertion, ( 15 ) welding or soldering the pins, ( 16 ) checking the flat circuit, ( 17 ) bending, ( 18 ) making separations, ( 19 ) "sewing", ( 20 ) side welding, ( 21 ) cover and safety assembly, ( 21 a) assembly the fuse holder covers, ( 21 b) installing the relay holder covers, ( 21 c) installing the connector holder covers, ( 22 ) final check, ( 22 a) packaging, ( 23 ) substrate, ( 24 ) conductor material laminate, ( 24 a) pin environment, ( 25 ) short pin, ( 26 ) long pin, ( 27 ) plug holder, ( 27 a) small partitions, ( 28 ) fuse and relay holder, ( 28 a) small partitions, ( 29 ) operating box, ( 30 ) springs, ( 31 ) Printed circuit board, ( 32 ) socket n, ( 33 ) cells, ( 34 ) cells, ( 35 ) separation, ( 36 ) hinge, ( 36 a) flexible laminate, ( 37 ) lugs, ( 38 ) axes, ( 39 ) fuses, ( 40 ) pull-off clamp, ( 40 ) wings, ( 40 b) mandrels, ( 40 c) small claws, ( 40 d) overhang (attachment), ( 41 ) wings, ( 41 a) bracing, ( 42 ) bridges, ( 42 a) angled end pieces, ( 43 ) Power screws, ( 43 a) head piece, ( 43 b) deformation areas, ( 43 c) multifaceted body, ( 44 ) laser beam, ( 45 ) mirror, ( 46 ) prism, ( 47 ) components, ( 48 ) laser beam, ( 49 ) light beam, ( 49 ) welding material.
Bei Abb. 1 handelt es sich um ein Schema des Fertigungsverfahrens eines Betriebskastens (29). Fig. 1 is a diagram of the manufacturing process of an operating box ( 29 ).
Abb. 2 ist ein Teilquerschnitt (Aufriß) einer Platine mit gedruckter Schaltung, auf der ein Kurzstift (25) angebracht wurde, sowie in einer anderen Ausführung zwei Platinen (31), die durch Anbringung eines Langstiftes (26) verbunden sind. Fig. 2 is a partial cross section (elevation) of a printed circuit board on which a short pin ( 25 ) has been attached, and in another embodiment two boards ( 31 ) which are connected by attaching a long pin ( 26 ).
Abb. 3 ist eine perspektivische Ansicht von zwei Platinen (31), die durch "Umfangsnähung" mittels Langstiften (26) verbunden sind. Fig. 3 is a perspective view of two boards ( 31 ), which are connected by "circumferential sewing" by means of long pins ( 26 ).
Abb. 4 enthält Teilquerschnitte (Aufrisse) einer Reihe von Platinen (31), die im rechten Winkel, im spitzen Winkel, im Halbkreisbogen und im Winkel von 445° umgebogen sind. Fig. 4 contains partial cross-sections (elevations) of a series of boards ( 31 ) which are bent at right angles, at an acute angle, in a semicircular arc and at an angle of 445 °.
Abb. 5 ist ein teilweiser Längsschnitt (Aufriß) einer Platine (31), auf der eine Fräsung vorgenommen wurde, um die Mehrfachplatine in Einzelplatten aufzuteilen. Fig. 5 is a partial longitudinal section (elevation) of a circuit board ( 31 ) on which a milling has been carried out in order to divide the multiple circuit board into individual plates.
Abb. 6 ist ein Längsschnitt (Aufriß) eines Betriebskastens (31), auf dem eine Steckerhalterung (27) und eine Sicherungshalterung (28) angebracht ist, wobei jede von ihnen mit den entsprechenden Zellen (33) und (34) ausgestattet ist; im Inneren bestehen sie aus einem Elementesatz des Kastens. Fig. 6 is a longitudinal section (elevation) of an operating box ( 31 ) on which a connector holder ( 27 ) and a fuse holder ( 28 ) are mounted, each of which is equipped with the corresponding cells ( 33 ) and ( 34 ); inside they consist of a set of elements from the box.
Abb. 7 ist ein Längsschnitt (Aufriß) einer Trennung (35), mit verschiedenen Abschnitten dieser Trennung mit einer Detaildarstellung von Halterung und Scharnieren. Fig. 7 is a longitudinal section (elevation) of a separation ( 35 ), with different sections of this separation with a detailed representation of the bracket and hinges.
Abb. 8 ist eine detaillierte Draufsicht einer Klammernhalterung (40), die auf eine Sicherungshalterung (28) montiert ist. Figure 8 is a detailed top view of a bracket bracket ( 40 ) mounted on a fuse bracket ( 28 ).
Abb. 9 ist ein(e) Draufsicht, Aufriß und Seitenansicht einer Klammer. Fig. 9 is a top, elevation and side view of a clip.
Abb. 10 ist eine Draufsicht und auch ein Aufriß, teilweise in Abschnitte zerlegt, des Stecker befestigungssystems an eine Steckerhalterung (27), nachdem sie in die Federn (30) eingeführt wurden. Fig. 10 is a top view and also an elevation, partially broken down, of the connector mounting system to a connector bracket ( 27 ) after it has been inserted into the springs ( 30 ).
Abb. 11 ist ein Längsschnitt (Aufriß) einer Platine (31), auf der eine Brücke (42) eingefügt wurde. Fig. 11 is a longitudinal section (elevation) of a board ( 31 ) on which a bridge ( 42 ) has been inserted.
Abb. 12 zeigt einen Vorderaufriß, eine Unteransicht und den Verlauf einer Brücke (42). Fig. 12 shows a front elevation, a bottom view and the course of a bridge ( 42 ).
Abb. 13 zeigt einen Aufriß, teilweise in Abschnitte zerlegt, einer Leistungsschraube (43). Fig. 13 shows an elevation, partially broken down into sections, of a power screw ( 43 ).
Abb. 14 zeigt einen Aufriß, teilweise in Abschnitte zerlegt, eines Schweißsystems für Laserstrahlen. Fig. 14 shows an elevation, partially broken down into sections, of a welding system for laser beams.
Abb. 15 stellt einen Aufriß, teilweise in Abschnitte zerlegt, eines Ultraschall-Schweißsystems dar. Fig. 15 shows an elevation, partially broken down into sections, of an ultrasonic welding system.
Bei einer der wichtigsten Ausführungen des Gegenstandes dieses Erfindungspatentantrages besteht der Fertigungsprozeß eines Betriebskastens (29) mit umgebogenen oder nicht umgebogenen und "genähten" Platinen (31) aus wenigstens einigen der folgenden Operationen:In one of the most important embodiments of the subject matter of this patent application, the manufacturing process of an operating box ( 29 ) with bent or not bent and "sewn" boards ( 31 ) consists of at least some of the following operations:
- a) Schneiden der kurzen oder langen Stifte (25 und 26) nach Maß und maschinelle Bearbeitung ihrer Endpunkte über einen Endlosstab.a) Cutting the short or long pins ( 25 and 26 ) to size and machining their end points using an endless rod.
- b) Schneiden der Brücken (42) und Umbiegen der gewinkelten Endstücke (42a) und maschinelle Bearbeitung ihrer Endpunkte.b) cutting the bridges ( 42 ) and bending the angled end pieces ( 42 a) and machining their end points.
- c) Einfügung von kurzen (25) oder langen Stiften (26) und der Brücken.c) Insertion of short ( 25 ) or long pins ( 26 ) and the bridges.
- d) Anlöten der Stifte (25) und (26) an die Platine (31) durch Schwallötung oder durch Ultraschall- bzw. Laserschweißung.d) soldering the pins ( 25 ) and ( 26 ) to the circuit board ( 31 ) by wave soldering or by ultrasound or laser welding.
- e) Einsetzung von Bauteilen wie z. B. Federn (30) und Steckbuchsen (32).e) use of components such. B. springs ( 30 ) and sockets ( 32 ).
- f) Schweißung von Federn (30) und Steckbuchsen (32).f) welding of springs ( 30 ) and sockets ( 32 ).
- g) Überprüfung des flachen Stromkreises.g) Check the flat circuit.
- h) Umbiegung des Stromkreises (31), wobei in der Mitte eine Trennung (35) angebracht wird.h) bending of the circuit ( 31 ), with a separation ( 35 ) being attached in the middle.
- i) "Nähen" mittels Einsetzung von Langstiften (26) und späterer Umbiegung derselben.i) "Sewing" by inserting long pins ( 26 ) and later bending them.
- j) Montage der vorher injizierten Steckerhalterungs- Kunststoffabdeckungen. j) Assembling the previously injected connector holder Plastic covers.
- k) Montage der vorher injizierten Relais- und Sicherungs halterungs-Kunststoffabdeckungen.k) Assembly of the previously injected relay and fuse bracket plastic covers.
- l) Montage der Sicherungen, um danach eine letzte Überprüfung durchzuführen.l) Assemble the fuses to make a final one afterwards Carry out verification.
Das Fertigungsverfahren eines Betriebskastens, dessen Platine umgebogen und "genäht" ist, erfolgt in einer Linie, die aus einer Reihe von automatischen Einsetzgeräten der verschiedenen Bauteile besteht, die durch Computer programmierbar sind, Transportlinien und automatisierten Schweißungen sowie einem System mit künstlicher Sicht, das die verschiedenen Farben der Sicherungen an ihren jeweiligen Stellen entdeckt; danach wird die Fertigungsreihe elektrisch gesteuert, wobei die Referenznummer und das Datum auf den Betriebskasten (29) gedruckt wird, wenn das Teil korrekt ist, bzw. jegliche defekten Teile automatisch aus der Fertigungsreihe ausgestoßen werden.The manufacturing process of an operating box, the circuit board of which is bent and "sewn", takes place in a line consisting of a series of automatic insertion devices of the various components, which are programmable by computer, transport lines and automated welding, as well as a system with an artificial view, which different colors of fuses discovered in their respective places; the batch is then electrically controlled and the reference number and date are printed on the operation box ( 29 ) if the part is correct or any defective parts are automatically ejected from the batch.
Die Lötungen bzw. Schweißungen erfolgen auf folgende Art, in Abhängigkeit vom durchgeführten Löt- bzw. Schweißtyp:The soldering or welding is done in the following way, in Depending on the type of soldering or welding performed:
- a) Schwallöten; die nicht gelötete bzw. geschweißte gedruckte Schaltung (31) durchläuft zuerst die "Fix"- Vorrichtung, um jegliche Verschmutzungen zu entfernen, die sich auf dem Kupfer befinden könnten und um so eine bessere Lötung bzw. Schweißung zu erzielen; danach durchläuft die Schaltung einen Vorheizbereich, wo die Umgebungstemperatur ungefähr 400° beträgt, mit dem Ziel, den Hitzestoß zu verringern, den sie durch die Berührung mit dem Zinn erhält und schließlich durchläuft sie den Zinnschwall, der eine Temperatur von ungefähr 245° aufweist, wodurch der Zinn zum Lötbereich zurückkehrt.a) wave soldering; the non-soldered or welded printed circuit ( 31 ) first passes through the "fix" device to remove any contaminants that may be on the copper and thereby achieve better soldering or welding; then the circuit goes through a preheat area where the ambient temperature is about 400 ° C with the aim of reducing the heat shock it receives from contact with the tin and finally it goes through the gush of tin which is at a temperature of about 245 ° C, thereby the tin returns to the soldering area.
Der gesamte Prozeß kann gesteuert werden, indem bestimmte Variablen wie die Schleppgeschwindigkeit des transportierten Bandes, der Platte oder der Höhe des Zinnschwalls, der die zu lötenden Bereiche abdeckt, verändert werden.The whole process can be controlled by certain Variables like the tow speed of the transported Band, the plate or the height of the surge of tin that the areas to be soldered are changed.
Es ist sogenannter 60-40%-Zinn zu verwenden, d. h. mit einer Zusammensetzung von 63% Zinn und 17% Blei.So-called 60-40% tin is to be used, i. H. with a Composition of 63% tin and 17% lead.
- b) Die Laserschweißung, wie in Abb. 14 angegeben, erfolgt durch Laserstrahl (48), der auf ein Prisma (46) trifft, das die Lichtbündel (49) über einige Spiegel (45) absendet, welche diese Bündel auf diejenigen Bereiche (24a) reflektieren, die sich in der Nähe der Stifte befinden, wodurch die Schmelzung stattfindet. Der Strahl (49) kann direkt auf den Stift des zu schweißenden Bauteils treffen, oder auf einen Teil des Stiftes und teilweise auf das Kupfer der Leiterplatte (24) darum herum, d. h. der Bereich (24a).b) The laser welding, as shown in Fig. 14, is carried out by a laser beam ( 48 ), which strikes a prism ( 46 ), which emits the light beams ( 49 ) via a few mirrors ( 45 ), which these beams focus on those areas ( 24 a) reflect that are near the pins, causing the melting to take place. The beam ( 49 ) can strike the pin of the component to be welded directly, or a part of the pin and partially the copper of the circuit board ( 24 ) around it, ie the area ( 24 a).
- c) Die Schweißung kann alternativ auch durch Ultraschall erfolgen, wie aus Abb. 15 zu entnehmen ist, so daß die Stifte (47) der Bauteile mit dem Kupfer oder der Leiterplatte (24), durch Verschmelzung damit aufgrund dieser Ultraschallanwendung, verbunden werden, wobei sich der Vorteil ergibt, daß die der Schweißung entgegengesetzte Seite verwendbar bleibt.c) The welding can alternatively also be carried out by ultrasound, as can be seen from Fig. 15, so that the pins ( 47 ) of the components are connected to the copper or the printed circuit board ( 24 ), by fusion therewith due to this ultrasound application, whereby there is the advantage that the side opposite the weld remains usable.
Die Hauptoperationen, die Bestandteil dieses verbesserten Fertigungsverfahrens sind, werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. In Abb. 2 ist ein Stift (25) zu sehen, der unter Hinzufügung von Schweißmaterial (49) in eine Platine (31) eingeführt ist. Unter Verwendung eines Langstifts (26) kann die elektrische Verbindung von vier Kupferseiten (24), die wir nach Belieben mit Hilfe dieser Langstifte (26) untereinander verbinden können, mit den Varianten von zwei Seiten einer Platine, d. h. den leitenden Teilen (24), einer Platine (31), mit dem leitenden Teil (24) einer anderen Platine (31), verbunden werden. Ferner bestehen folgende Anschlußmöglichkeiten: Die vier leitenden Seiten (24) untereinander oder aber eine leitende Seite (24) einer Platine (31) mit einer Seite (24) der anderen.The main operations that form part of this improved manufacturing process are described below with reference to the drawings. In Fig. 2 a pin ( 25 ) can be seen which is inserted into a circuit board ( 31 ) with the addition of welding material ( 49 ). Using a long pin ( 26 ), the electrical connection of four copper sides ( 24 ), which we can connect with one another at will with the help of these long pins ( 26 ), can be carried out with the variants of two sides of a circuit board, ie the conductive parts ( 24 ), a circuit board ( 31 ), with the conductive part ( 24 ) of another circuit board ( 31 ). There are also the following connection options: the four conductive sides ( 24 ) with one another or one conductive side ( 24 ) of a circuit board ( 31 ) with one side ( 24 ) of the other.
Die Anordnung der Langstifte (26) wird so vorgenommen, wie in Abb. 3 dargestellt ist, auf dem ganzen Umkreis der Platinen (31), derart, daß eine gute mechanische Verbindung zwischen ihnen erreicht wird.The arrangement of the long pins ( 26 ) is carried out as shown in Fig. 3, on the entire circumference of the boards ( 31 ), such that a good mechanical connection between them is achieved.
Aus Raumgründen ist es auch möglich, daß eine Umformung der Schaltungen (31) durch die entsprechende Umbiegung derselben vorgenommen wird, wodurch dieselbe praktische Oberfläche der Bahnen ein kleineres Volumen einnimmt, oder wir passen uns an die genauen Geometrien an, die für den Automobil hersteller erforderlich sind; auf diese Weise haben wir die gedruckte Schaltung (31) auf 90°, 45° und sogar auf 180° umgebogen.For reasons of space, it is also possible for the circuits ( 31 ) to be reshaped by bending them accordingly, as a result of which the same practical surface of the webs takes up a smaller volume, or we adapt to the exact geometries required for the automobile manufacturer are; in this way we bent the printed circuit ( 31 ) to 90 °, 45 ° and even to 180 °.
Wie man in Abb. 4 sehen kann, gibt es bei der Umbiegung auf 90° zwei Möglichkeiten: die Umbiegung nach außen oder nach innen, wozu die entsprechende Fräsung des Substrats (23) durchgeführt wird, gemäß den Einzelheiten, die man in Abb. 4 sieht. Je nach dem gewählten Winkel unterscheidet sich die Konfiguration der Fräsung auf dem Substrat (23) in einigen Fällen vollständig von der 90° Fräsung; dieselbe ruft eine Kerbe mit vollkommen geradem Profil hervor, mit vertikalen parallelen Seiten, während bei einer anderen 90°-Verarbeitung die Fräsung im Substrat (23) Seiten produziert, die untereinander einen Winkel von ungefähr 90° bilden.As can be seen in Fig. 4, there are two options when bending to 90 °: bending outwards or inwards, for which purpose the corresponding milling of the substrate ( 23 ) is carried out, according to the details given in Fig. 4 sees. Depending on the selected angle, the configuration of the milling on the substrate ( 23 ) differs completely in some cases from the 90 ° milling; this creates a notch with a perfectly straight profile, with vertical parallel sides, while in another 90 ° processing the milling in the substrate ( 23 ) produces sides which form an angle of approximately 90 ° with one another.
Wird die Umbiegung auf 45° durchgeführt, haben wir zwei Biegemöglichkeiten, die Umbiegung nach außen und die Umbiegung nach innen. Bei der Umbiegung nach außen produziert die Fräsung eine Kerbe mit vertikalen parallelen Seiten, während bei der Umbiegung nach innen die Fräsung eine Kerbe mit Seiten hervorruft, die einen Winkel von ungefähr 45° bilden.If the bend is made to 45 °, we have two Bending options, the outward bending and the Bend inwards. When turning outwards the milling produces a notch with vertical parallel Sides, while when turning inward the milling creates a notch with sides that are at an angle of form about 45 °.
Bei der Umbiegung auf 180° wird der Abstand zwischen zwei Platinen durch die Fräsbreite bestimmt, so daß dieser Abstand gleich der doppelten Breite, geteilt durch die Zahl Phi, sein muß.When bending to 180 °, the distance between two Boards determined by the milling width, so that this Distance equal to twice the width divided by the number Phi, must be.
Es ist zu berücksichtigen, daß für alle Biegungsarten des Substrats (23) und, nach dem Fräsprozeß desselben, auf der ungeschnittenen Kupfer- oder Leiterplattenschicht (24) eine kleine Substratschicht (23) bestehen bleiben muß, deren Dicke zwischen 0.02 und 0.01 mm schwankt. It must be taken into account that for all types of bending of the substrate ( 23 ) and, after the same milling process, a small substrate layer ( 23 ) must remain on the uncut copper or printed circuit board layer ( 24 ), the thickness of which varies between 0.02 and 0.01 mm.
Ein anderes System, das für eine bessere Ausnutzung verwendet wird, ist die Umbiegung und das nachfolgende "Nähen" durch die Kanten, die nicht diejenigen des Falzes sind.Another system that is for better utilization is used is the bend and the subsequent one "Sew" through the edges that are not those of the fold are.
Wenn die Platinen (31) kleine Abmessungen aufweisen, kann man sie zu einer anderen, größeren, zusammenfassen und die Einfügungs- und Schweißprozesse so durchführen, als wenn es sich um eine einzige handeln würde. Um die Mehrfachplatine in Einzelplatinen aufzuteilen, ist eine Fräsung vorzunehmen, wie sie in Abb. 5 zu sehen ist.If the boards ( 31 ) have small dimensions, they can be combined into another, larger one and the insertion and welding processes can be carried out as if they were one. In order to divide the multiple circuit board into individual circuit boards, a milling must be carried out as shown in Fig. 5.
Die Kunststoffteile, wie z. B. die Steckerhalterung (27) und die Sicherungshalterung (28) werden gemäß den Anforderungen des Kunden konstruiert, sie passen aber generell ineinander und umgeben, wie in Abb. 6 angegeben, die untereinander verbundenen Platinen, mittels der entsprechenden kurzen (25) oder langen Stifte (26) bzw. Brücken (42), wobei beide Seiten der Leiterplatten (24) Steckbuchsen (32) und Federn (30) aufweisen, die im Inneren von Zellen (33) positioniert sind, die so konstruiert sind, daß sie als Führung für den Eintritt der entsprechenden Stecker oder Sicherungen dienen.The plastic parts, such as. B. the connector holder ( 27 ) and the fuse holder ( 28 ) are designed according to the requirements of the customer, but they generally fit into each other and, as shown in Fig. 6, surround the interconnected boards by means of the corresponding short ( 25 ) or long ones Pins ( 26 ) or bridges ( 42 ), both sides of the circuit boards ( 24 ) having sockets ( 32 ) and springs ( 30 ) positioned inside cells ( 33 ) that are designed to act as a guide serve for the entry of the corresponding plugs or fuses.
Zwischen den Platinen (31) werden die entsprechenden Abtrennungen (35) angebracht, die, wie Abb. 7 zu entnehmen ist, mit den entsprechenden Scharnieren (36) ausgestattet sind, die über Unterbrechungspunkte verfügen, z. B. die innerhalb eines Punktkreises eingeschlossenen, welche mit einer kleinen biegsamen Lamelle (36a) ausgestattet sind, um ihnen einen stetigen Verlauf zu verleihen, und an den Endpunkten dieser Trennungen (35) befinden sich einige Nasen (37) im Querschnitt in Form von Pfeilen, die sich an den Endpunkten von Achsen befinden. Durch diese Nasen (36) wird die Trennung zwischen zwei Platinen (31) positioniert.Between the boards ( 31 ) the appropriate partitions ( 35 ) are attached, which, as can be seen in Fig. 7, are equipped with the corresponding hinges ( 36 ), which have breakpoints, e.g. B. included within a point circle, which are equipped with a small flexible lamella ( 36 a) to give them a steady course, and at the end points of these separations ( 35 ) are some lugs ( 37 ) in cross section in the form of Arrows located at the end points of axes. The separation between two boards ( 31 ) is positioned by these lugs ( 36 ).
Das Befestigungssystem der Stecker verlangt, daß bei der Konstruktion der Halterung für dieselben (27) einige Flügel (41) vorgesehen werden, die mit Streben (41a) ausgestattet sind und diese Flügel werden an die Zellenwände (33) befestigt, wie Abb. 10 darstellt; dort wird eine Steckerhalterung (27) gezeigt, die über mehrere Flügel (41) und Federn (30) verfügt; ebenfalls in dieser Abb. 10 ist dieselbe Steckerhalterung (27) dargestellt, sobald diese Stecker aufgenommen wurden und diese durch die Streben (41a) arretiert sind.The fastening system of the plugs requires that in the construction of the holder for the same ( 27 ) a few wings ( 41 ) are provided which are equipped with struts ( 41 a) and these wings are fastened to the cell walls ( 33 ), as shown in FIG represents; there is shown a connector holder ( 27 ) which has a plurality of wings ( 41 ) and springs ( 30 ); The same connector holder ( 27 ) is also shown in this Fig. 10 as soon as these connectors have been received and they are locked by the struts ( 41 a).
Die Brücken (42), die automatisch gefertigt werden, bestehen aus dünnen Messing- und Kupferstäben, die in einem ersten Arbeitsgang geschnitten werden, um danach an ihren abgewinkelten Endpunkten (42a) einige Brückenköpfe mit stumpfprismatischer Konfiguration herzustellen.The bridges ( 42 ), which are manufactured automatically, consist of thin brass and copper rods, which are cut in a first step in order to then produce a few bridgeheads with a truncated prismatic configuration at their angled end points ( 42 a).
Schließlich weisen die Leistungsschrauben (43) entsprechend der Darstellung in Abb. 13 einen Körper (43c) mit mehrseitiger (poliedrischer) Seitenfläche auf, der sich oben um einen Kopf (43a) verlängert, während sich im unteren Teil des mehrseitigen Körpers (43c) einige Verformungsbereiche (43b) befinden, die, wie Abb. 13 zeigt, in die gedruckte Schaltung (31) eindringen und mittels der entsprechenden Verformungsoperation wird die Leistungsschraube (43) im Inneren eines Betriebskastens (29) und auch in den Leiterteilen (24) einer Platine (31) arretiert.Finally, the power screw (43) 13 comprise, as shown in Fig. A body (43 c) with more than one side (poliedrischer) side surface that extends at the top by a head (43 a), while in the lower part of the multi-sided body (43 c) there are some deformation areas ( 43 b) which, as shown in FIG. 13, penetrate into the printed circuit ( 31 ) and by means of the corresponding deformation operation, the power screw ( 43 ) is located inside an operating box ( 29 ) and also in the conductor parts ( 24 ) a board ( 31 ) locked.
Nach Betrachtung der Zeichnungen und den Erläuterungen, die wir dazu gegeben haben, wird klar, daß der Erfindungspatent antrag, der dieser Beschreibung zugrundeliegt, eine einfache und effiziente Herstellung ermöglicht, die durch eine Gesamtheit von Operationen mit großer Leichtigkeit durch geführt werden kann, was ohne jeglichen Zweifel ein neues Fertigungsergebnis darstellt.After considering the drawings and the explanations that we have given, it becomes clear that the invention patent application on which this description is based, a simple and enables efficient production by a Entire operations with great ease can be managed, which is without a doubt a new one Manufacturing result represents.
Nachdem in ausreichender Weise beschrieben wurde, woraus dieser Erfindungspatentantrag besteht, in Übereinstimmung mit den beigefügten Abbildungen, ist verständlich, daß darin Detailveränderungen irgendwelcher Art eingeführt werden können, die als zweckmäßig erachtet werden, vorausgesetzt, daß dieselben nicht das Wesen des Patents besitzen, das in den folgenden Patentansprüchen zusammengefaßt ist.After having adequately described what from this patent application for invention exists in accordance with the attached pictures, it is understandable that in it Changes of details of any kind are introduced that are considered appropriate, provided that they do not have the nature of the patent the following claims is summarized.
Claims (19)
- - Einfügen der Bauteile (11) in die Platinen (31)
- - Verlöten der Bauteile (11) mit den Platinen (31)
- - Einfügen und Schweißen oder Löten von Stiften (25, 26) zur Herstellung elektrischer Verbindungen zwischen gedruckten Schaltungen (42) einer oder mehrerer Platinen (31)
- - Einfügen und Schweißen bzw. Löten von Stiften (26) am Umfang von Platinen (31) zur Herstellung einer mechanischen Verbindung zwischen den Platinen (31)
- - Überprüfung der Stromkreise
- - Anbringen von Abdeckungen
- - Verpackung.
- - Inserting the components ( 11 ) into the boards ( 31 )
- - Soldering the components ( 11 ) with the boards ( 31 )
- - Insertion and welding or soldering of pins ( 25 , 26 ) for producing electrical connections between printed circuits ( 42 ) of one or more circuit boards ( 31 )
- - Insertion and welding or soldering of pins ( 26 ) on the circumference of boards ( 31 ) to produce a mechanical connection between the boards ( 31 )
- - Check the circuits
- - Attaching covers
- - packaging.
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