PL46488B1 - - Google Patents

Description

W celu polaczenia lamp elektronowych lub tranzystorów z plytami przewodnikowymi ob¬ wodów drukowanych w sposób rozlaczalny, ply¬ ty przewodnikowe wyposazano dotychczas w do¬ datkowe elementy konstrukcyjne, tzw. oprawki.

Takie oprawki skladaja sie z dwóch lub kilku czesci izolacyjnych z odpowiednimi sprezynkami stykowymi, które sa zamocowane w wymaga¬ nym polozeniu znamionowym przed zamonto¬ waniem oprawki na plycie przewodnikowej. Ta¬ kie oprawki stanowiace wyrób masowy przy¬ czyniaja sie w duzym stopniu do zwiekszenia kosztów wytwarzania obwodów drukowanych.

Ma to miejsce zwlaszcza wtedy, gdy kadluby *) Wlasciciel patentu oswiadczyl, ze twórca wynalazku jest Werner Heinig. oprawek sa wykonane z czesci tloczonych, a nie z czesci wykrawanych, jak to sie zdarza naj¬ czesciej w znanych odmianach oprawek do ob¬ wodów drukowanych.

Znane jest dazenie do zakladania wszystkich elementów konstrukcyjnych, a wiec i oprawek lamp do plyt przewodnikowych przy uzyciu automatycznych urzadzen do wyposazania wzor¬ ników oraz do umocowywania oprawek na ply¬ cie przewodnikowej bez dodatkowego laczenia nitami lub srubami lecz w ten sposób, ze na- metalizowana strone plyty przewodnikowej za¬ nurza sie w roztopionej cynie tak, iz oprawki zostaja automatycznie przylutowane. Wszystkie znane oprawki lamp nadajace sie do wykony¬ wania takiego sposobu sa skomplikowane i dro¬ gie, poniewaz ksztalt kadluba oprawki musi bycjeszcze dostosowany do warunków elektrycz¬ nych i mechanicznych, jakich wymagaja lam¬ py elektronowe.

Znane jest postepowanie w ten sposób, ze wykrojone paski przewodnikowe zostaja ufor¬ mowane jak tuleje w ukladzie montazowym ze sztywnych drutów, a lampy sa zakladane bez¬ posrednio na plycie przewodnikowej w tych tulejach bez stosowania kadluba oprawki.

Dla lepszego prowadzenia trzpieni cokolu jest jednak wymagana jeszcze dodatkowa plyta z otworami prowadniczymi. Oprócz tego cienkie paski przewodnikowe nie «a dostatecznie spre¬ zyste i mocne aby zapewnic niezawodny styk.

Do obwodów drukowanych takie rozwiazanie nie nadaje sie, w tych bowiem obwodach paski przewodnikowe nie sa wykonane z blachy, lecz sa tylko wytrawione z metalowego pokrycia pzysy> przewodnikowej.

W przypadku zakladania lamp albo trzpieni cokoNzw £b flgrtyyprzewodnikowej obwodu dru- kow*a*go< zmoB-wt stosowanie poszczególnych masywnych tulei metalowych jako oprawki lampy. Tuleje te jednak nie sa tak elastyczne by mogly wyrównywac tolerancje lampowe, a w przypadku lamp, zwlaszcw faiofaturowyeh, nie pozostawiaja miedzy sasiednimi czesciami odstepów wystarczajacych do lutowania.

Poza tym«znane jest wykonywanie styków laczeniowych bezposrednioz pokrycia metalowe¬ go w ten sposób* ze przez nalozenie pokrycia galwanicznego konce torów przewodnikowych zostaja pogrubione i uodpornione aa scieranie.

Takie wykonanie styków nie nadaje sie jednak do trzpieni cokolu lamp elektrodowych.

Wedlug wynalazku stosuje sie podczas luto¬ wania wzornik zaopatrzony w sprezynki styko¬ wi** DzMjkt temu staje sie zbyteczne stosowanie ijlisf lw«go korpusu oprawki, gdyz trzpienie co- k*Mw lamp tftfr poddbnych przyrzadów moga byc wstawiane bezposrednio* do plyty przewod- nMSMt** Sino* i plyta przewodniktowa przejmuje t«W» slebte> wazysUfe funkcje stosowanego dz^refatzas kadluba trawki z wykorzystaniem tldam^ht mlounolii noidt fetófce fBy*u$esie dzieki usunieciu czesci izolacyjny*** sa > zaoczne i umozliwiaja dodat- fto*ja racJotztJteaete techniki obwodów druko- wamychi Saoetynlri stykowe sa utrryz*ane w swym po- lafciiiu zftainiuuijwyia przez wzornik kadluba oprowW'az d(y ateftczenia lutowania przez za- nwanie, dokonywanego najtepfej samoczyn- nitp ai do czas« kiedy st^ci zostana polaczone niezawodnie, zarówno elektrycznie jak i mecha¬ nicznie, z przewodzaca warstwa plyty przewod¬ nikowej.

Prawidlowe polozenie wzornika na plycie przewodnikowej jest przy tym wedlug wyna¬ lazku zapewnione za pomoca elementu sprezys¬ tego* który zapada do otworu plyty przewodni¬ kowej. Po dokonaniu procesu lutowania usuwa sie wzornik z drukowanego obwodu, co ulatwia element sprezysty. Wzornik moze byc zastoso¬ wany ponownie az do zuzycia.

Poniewaz przy ksztaltowaniu wzornika kadlu¬ ba oprawki, w przeciwienstwie da samego ka¬ dluba oprawki, nie bierze sie pod uwage zad¬ nych warunków elektrycznych i mechanicznych, stawianych lampom elektronowym, wzornik wedlug wynalazku moze byc wykonany tak, ze pewna liczba wzorników moze . byc ulozona w rurowym zasobniku w ksztalcie stosu. W tym celu wspomniany element sprezysty zostaje za¬ czepiony w otworze wzornika polozonym wspól¬ osiowo z wymienionym otworem plyty prze¬ wodnikowej i majacym nawet te sama sredni¬ ce. Przez takie ulozenie w zasobniku staje sie mozliwe zarówno samoczynne wyposazanie plyty przewodnikowej we wzorniki, jak rów¬ niez samoczynne wyposazanie wzorników w sprezynki stykowe.

Scisle okreslone ulozenie wzorników w zasob¬ nika jest zapewnione wedlug wynalazku dzie¬ ki temu, ze wzorniki sa najlepiej splaszczone na brzegu, a zasobniki rurowe maja odpowiednie splaszczenia. Wewnetrzna srednica zasobnika jest najlepiej nieco mniejsza niz zewnetrzna srednica wzornika, tak iz w rurze zasobnikowej moze byc zakleszczona sprezyscie pewna liczba wzorników, a zasobnik stanowi jednoczesnie po¬ jemnik transportowy. Obok zaoszczedzania ma¬ terialu opakowania osiaga sie w ten sposób jednoczesnie oszczednosc na- robociznie, ponie¬ waz staje sie zbyteczne przepakowywanie wzor¬ ników.

Szczelina podluzna w zasobniku pozwala na rozszerzenie' przekroju rury zasobnikowej przez wlozenie klinav tak iz wzorniki moga byc bez trudnosci wprowadzone do rury zasobnikowej lub z niej wyjmowane.

Zasobnik wraz z wzornikami jeszcze nie wy¬ posazonymi w sprezynki stykowe moze byc przystosowany wedlug wynaiazka do automa¬ tów do wykrawania sprezynek stykowych; tak iz wyposazenie wzorników w sprezynki styko¬ we odbywa sie a*rtótna*y*cznie, zanim sprezynki zostana oddzielone o* pasma póli*bryk*t*L — 2-Omówione wyzej zabiegi i srodki zwiazane ze sprezynkami stykowymi moga byc rozszerzone do wymaganych oslon, które dotychczas byly umocowywane w kadlubie oprawki.

Przyklad wykonania drukowanego obwodu oraz srodków pomocniczych zastosowanych wedlug wynalazku do wykonania obwodu jest przedstawiony na zalaczonym rysunku.

Fig. 1 przedstawia z lewej strony linii srod¬ kowej widok z góry niepokrytej strony plyty przewodnikowej po jej wykonaniu, natomiast z prawej strony linii srodkowej widok z góry w czasie pewnej fazy wykanczania, fig. 2 — przekrój plyty przewodnikowej w tym samym ukladzie co na fig. 1, fig. 3 — przekrój spre¬ zynki stykowej w plaszczyznie stykowej wzdluz linii A—B wedlug fig. 1, fig. 4 — czesc urza¬ dzenia do zakladania wzorników oprawki na automatach wykrójnikowyeh, a fig. 5 — prze¬ krój zasobnika wzorników.

Plyta przewodnikowa 1 pokryta w znany spo¬ sób metalowym pokryciem 2 zawiera otwory 3 i 4, rozlozone na dwóch wspólsrodkowych ko¬ lach podzialowych. Otwory 3 sa przeznaczone do umieszczenia nie uwidocznionych na rysunku trzpieni cokolów lamp elektronowych, nato¬ miast otwory 4 sa przeznaczone do pomieszcze¬ nia jezyczków lutowniczych 5 sprezynek sty¬ kowych 6, które, jak wszystkie pozostale przy¬ laczone do plyty przewodnikowej elementy kon¬ strukcyjne, znajduja sie na niepokrytej stronie plyty przewodnikowej, 1. Kazda sprezynka sty¬ kowa 6 jest wykonana z paska blachy sprezys¬ tej, wygietej w ksztalcie litery U. Swobodne konce ramion litery U tych pasków siegaja az pod odpowiedni otwór 3, w którego zasiegu ra¬ miona tworza lejkowate rozwarcie 7, ulatwiaja¬ ce wprowadzenie trzpieni cokolów lamp. Elek¬ tryczne i jednoczesnie mechaniczne polaczenie miedzy sprezynkami stykowymi 6 i metalowym pokryciem 2 plyty przewodnikowej 1 jest wy¬ konane w ten sposób, ze jezyczki lutownicze 5, z chwila gdy odpowiednie sprezynki stykowe zostaly umieszczone w polozenie widoczne z le¬ wej strony fig. 2, zostaja zlutowane z metalo¬ wym pokryciem 2 tak, iz tworzy sie oczko lu¬ townicze 8.

Jest oczywiste, ze lampy elektronowe poprzez kazdy ze swych trzpieni sa polaczone rozlaczal- nie z metalowym pokryciem 2 plyty przewod¬ nikowej 1, gdy odpowiedni trzpien po przetknie- ciu przez otwór 3 zostanie objety ramionami stykowymi 6. Aby polaczenie elektryczne mie¬ dzy trzpieniami cokolu i metalowym pokryciem £ byle zapewnien* tylko przez sprezynki sty¬ kowe 5, 6, 7, dokola kazdego otworu 3 priewi- dziany jest pewien obszar pierscieniowa S bez pokrycia.

Dzieki temu plyta przewodnikowa 1 z meta¬ lowym pokryciem 2 stanowi wylaczny nosnik sprezynek stykowych 5, 6, 7 dla podtrzymania trzpieni cokolu lamp elektronowych lub po¬ dobnych przyrzadów. Takie elektryczne i me¬ chaniczne polaczenie stykowe miedzy lampa elektronowa a plyta przewodnikowa jest wiec dokonane bez uzycia oprawki.

W przypadku lamp miniaturowych takie bez- oprawkowe polaczenie stykowe wymaga wyko¬ nania i umieszczenia normalnie siedmiu lub dziewieciu miejsc stykowych opisanego rodzaju w okreslonym polozeniu, w tzw. polozeniu zna¬ mionowym. Takie wymagania zmuszaja do tego, zeby wytwarzanie lutowanych polaczen miedzy jezyczkami lutowniczymi 5 wszystkich sprezy¬ nek stykowych a metalowym pokryciem 2 ply¬ ty przewodnikowej 1 bylo zmechanizowane, a najlepiej równiez zautomatyzowane. Cel ten osiaga sie wedlug wynalazku w sposób naste¬ pujacy.

Wspomniany proces lutowania, jak uwidocz¬ niono w prawej polowie fig. 2 daje sie wyko¬ nac przy uzyciu wzornika MX oprawki, który sklada sie z tarczy z tworzywa tloczonego, wy¬ posazonego w wystepy 1L Wystepy 11 sa roz¬ mieszczone zgodnie ze sprezynkami stykowymi 5, 6, 7 tak co do liczby jak i polozenia. Ksztalt wystepów 11 umozliwia niezawodne pochwyce¬ nie kazdej sprezynki stykowej. W tworzywie tloczonym wzornika 10 sa zamocowane sztywno swymi koncami np. trzy elementy sprezyste 12.

Swobodne konce elementów 12 maja wygiecie 13, które zapada w otwór 14, umieszczone wspol- srodkowo wzgledem otworów 3, 4 lub ich kól podzialowych, skoro tylko wzornik 10 przyjmu¬ je wzgledem plyty przewodnikowej 1 polozenie przedstawione na fig. 2. W tym polozeniu, w którym jezyczki lutownicze 5 kazdego styku znajduja sie wewnatrz odpowiadajacemu im otworu 4 plyty przewodnikowej U jest zapew¬ nione wymagane polozenie znamionowe wszyst¬ kich styków dla wszystkich trzpieni cokolów lamp elektronowych. Przy nastepnym zabiegu lutowania plyta przewodnikowa 1 w polozeniu, w którym pokrycie metalowe 2 jest zwrócone ku dolowi, zostaje zanurzona w kapieli cyny lu¬ towniczej na tyle, ze tylko konce jezyczków lu¬ towniczych 5 oraz pokrycie metalowe 2 zetna sie z kapiela w polozeniu czynnym.

-* —Poniewaz podczas zabiegu lutowania sztywne polaczenie mechaniczne miedzy oprawka wzor- nikowa 10 a plyta przewodnikowa 1 jest za¬ pewnione poprzez elementy sprezyste 12, spre¬ zynki stykowe 5, 6, 7 zachowuja zadane polo¬ zenie znamionowe. Po wykonaniu polaczen lu¬ towanych wzornik 10 zostaje zdjety, przy czym wygiecie 13 elementów sprezystych 12 odczepia sie od otworu 14, a wystepy U wysuwaja sie z blaszek sprezyn stykowych 6. Odlaczenie ka¬ dluba oprawki 10 od plyty przewodnikowej 1 nie jest utrudnione przez opisany zabieg lutowania, poniewaz elementy sprezyste 12 sa najlepiej wykonane z tworzywa nie przyjmujacego lutu.

W przedstawionym na fig. 4 automatycznym urzadzeniu do wyposazania wzorników 10 w sprezynki stykowe 5, 6, 1 pewna liczba wzor¬ ników jest ulozona w rurze zasobnikowej 15 w zwarty stos. Takie utrzymywanie osiaga sie przy jednoczesnym zaoszczedzeniu miejsca skla¬ dowania dzieki temu, ze przy wykorzystaniu elementów sprezystych wedlug fig. 2 jako ele¬ mentów podtrzymywania i przylaczenia, kazdy wzornik zawiera otwór 16 pokrywajacy sie z otworem 16 plyty przewodnikowej 1 i majacy te sama srednice. Swobodne konce elementów sprezystych 12 moga byc przy tym przelkniete przez otwór 16 we wzorniku zwróconym do ele¬ mentów 12, dopóki wygiecie 13 nie zapadnie w otwór 16 w taki sam sposób, jak to przedsta¬ wiono w zwiazku z otworem 14 plyty przewod¬ nikowej 1 na fig. 2.

Wedlug fig. 5 rura zasobnikowa 15 ma splasz¬ czenie 17, odpowiadajace podobnemu splaszcze¬ niu 18 na fig. 1 wzorników 10. Takie splaszcze¬ nia 17, 18 ustalaja polozenie wzorników 10 w ru¬ rze zasobnikowej w przypadku, gdy wzorniki za pomoca nie pokazanych na rysunku automatów do wyposazania sa przenoszone na swoje miej¬ sce na plycie przewodnikowej 1. Przy montazu recznym splaszczenia te moga byc wyzyskane jako szczegól znakowania.

Wewnetrzna srednica rury zasobnikowej 15 jest nieco mniejsza niz zewnetrzna srednica wzorników 10, tak iz rura moze byc uzyta jedno¬ czesnie jako pojemnik transportowy. Aby pomi¬ mo takich wymiarów wzorniki mogly byc latwo wsuniete do rury 15 i wyjmowane z niej, rura 15 jest zaopatrzona w poosiowa szczeline 30, do której wklada sie nie uwidoczniony na ry¬ sunku klin podczas napelniania lub opróznia¬ nia rury.

Automatyczne wyposazenie wzorników 10 w sprezynki stykowe 5, 6, 7 odbywa sie bezpo¬ srednio na automacie wykrojnikowym, który jest przedstawiony schematycznie na fig. 4 w postaci stopni wykrojnikowych 19, 20, 21. Do tych stopni wykrojnikowych doprowadzane jest pasmo 22 blachy sprezystej. Odpady wykrójnika wypadaja z urzadzenia wykrojnikowego po to¬ rze 23. Za ostatnim stopniem wykrojnikowym 21 znajduje sie rura zasobnikowa 15 obracalna w kierunku strzalki 24 oraz przesuwna w kie¬ runku strzalek 25, 26 i umieszczona tak, ze go¬ towa wykrojona sprezynka stykowa 6, 7 pozo¬ staje zespolona z pasmem wykrawanym 22 i na¬ sunieta na wystep 11 pierwszego wzornika 10 w stosie wzorników znajdujacych sie w rurze zasobnikowej 15. Bezposrednio po tym nóz 27 wykrójnika odcina sprezynke stykowa osadzona na wystepie od wykrawanego pasma tak, iz na styku 6, 7 pozostaje jezyczek lutowniczy 5.

Nastepnie rura zasobnikowa 15 zostaje obrócona w kierunku strzalki 24 o jeden skok dalej tak, iz na drodze posuwu pasma wykrawanego 22 znajdzie sie nastepny wystep U, nie zaopatrzo¬ ny jeszcze W sprezynke stykowa, i utrzymuje to polozenie dopóty, dopóki nie powtórzy sie pro¬ ces opisany wyzej.

Gdy wszystkie wystepy 11 pierwszego wzorni¬ ka ze stosu wzorników, znajdujacego sie w ru¬ rze zasobnikowej 15, zostana wyposazone w sprezynki stykowe, wówczas cala rura zasobni¬ kowa 15 wraz z nalezaca do niej rura zasobni¬ kowa 15' wzorników niewyposazonych w spre¬ zynki stykowe zostaje odciagnieta w kierunku strzalki 26 od urzadzenia wykrojnikowego 19, 20, 2J, 27. W tym ruchu nie bierze udzialu pierwszy wzornik w rurze zasobnikowej 15', jed¬ nak wzornik nie zaopatrzony jeszcze w sprezyn¬ ki stykowe zostaje przesuniety w kierunku strzalki 28, dopóki nie zajmie miejsca pierwsze¬ go wyposazonego wzornika 10, pociagnietego przez rure zasobnikowa 15 w kierunku strzalki 26. Obecnie rura zasobnikowa 15 wraz z rura zasobnikowa 15' zostaje przesunieta z powrotem w kierunku strzalki 25, przy czym rura zasob¬ nikowa 15 nasuwa sie na pusty wzornik tak, iz powtarza sie stan roboczy przedstawiony na fig. 4. Zabieg wyposazania przebiega znów w opisa¬ ny sposób. Przy nasuwaniu rury zasobnikowej 15 na niewyposazony pierwszy wzornik, jezycz¬ ki lutownicze 5 wzornika znajdujacego sie teraz na drugim miejscu, wchodza do przewidzianych w tym celu otworów 29, natomiast elementy sprezyste drugiego wzornika wpadaja do otwo¬ ru 16 pierwszego wzornika.

Podobne zabiegi robocze moga byc równiez dokonywane przy automatycznym wyposazeniu wzornika w oslony. -1~ZTasirz^*i«ni a pa ten t o w e 1. Sposób wykonywania polaczenia lutowanego miedzy warstwa przewodzaca plyty prze¬ wodnikowej obwodów drukowanych a spre¬ zynkami stykowymi, przeznaczonymi do od- laczalnego bezoprawkowego przylaczania ele¬ mentów konstrukcyjnych, znamienny tym, ze przy zabiegu lutowania stosuje sie wzornik kadluba oprawki wyposazony w sprezynki stykowe (5, 6, 7). 2. Wzornik dp wykonywania polaczenia luto¬ wanego sposobem wedlug zastrz. 1, znamien¬ ny tym, ze na wzorniku (10) sa umocowane elementy sprezyste (12), które do utrzymania wzornika zapadaja w otwór (14) plyty prze¬ wodnikowej ii). 3. Wzornik wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze jest zaopatrzony w elementy sprezyste (12), które sa wykorzystane do ulozenia w stos pewnej liczby wzorników (10) w zasobniku rurowym (15, 15*), przy czym we wzorniku, w obszarze o tej samej grubosci co plyta przewodnikowa (1), znajduje sie otwór (16) b tej samej srednicy co otwór (14) plyty prze¬ wodnikowej, obydwa zas te otwory (14, 16) sa polozone wspólosiowa 4. Wzornik wedlug zastrz. 2 i 3, znamienny tym, ze w celu jednakowego, co do polozenia, ulo¬ zenia w stos pewnej liczby wzorników, kazdy wzornik (10) jest splaszczony, najlepiej na brzegu, a rurowy zasobnik (15, 15') ma od¬ powiednie splaszczenie (17). 5. Wzornik wedlug zastrz. 3 i 4, znamienny tym, ze rura zasobnika (15, 15') ma mniejsza sred¬ nice niz wzornik i obejmuje sprezyscie pew¬ na liczbe ulozonych w stos wzorników (10), przy czym w celu ewentualnego rozszerzenia srednicy tej rury, do podluznej szczeliny (30) w zasobniku wstawiony jest klin na tyle, ze wzorniki moga latwo wysuwac sie z rury. 6. Automatyczne urzadzenie do wyposazania wzorników w sprezynki stykowe sposobem wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze jest za¬ opatrzone w automat wykrojnikowy (19, 20, 21, 27), sluzacy do wytwarzania sprezynek stykowych (5, 6, 7), który jest tak umieszczo¬ ny w przestrzeni wzgledem rury zasobniko¬ wej (15, 159), ze wzorniki (10) zostaja wypo¬ sazone w sprezynki stykowe (5,6, 7) przed od¬ dzieleniem tych sprezynek od pólfabrykatów.

VEB Werk fur Fernsehelektronik Zastepca: inz. Józef Felkner rzecznik patentowyDo opisu patentowego nr 46488 Z.G. „Ruch" W-wa, zam. 1225 naklad 100 egz