DE1079709B - Verfahren zum Ausbilden des Endes eines elektrischen Leiters und elektrischer Leiter mit einem Zwischenstecker - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ausbilden des Endes eines elektrischen Leiters derart, daß dieses in ein Loch in einer Tafel mit einer gedruckten Schaltung eingeführt werden kann, wobei auf dem Leiter ein auf diesem festsitzender und mit diesem verbundener Zwischenstecker kalt geformt wird.

Bei der Herstellung elektrischer Geräte unter Verwendung gedruckter Schaltungen bestand das übliche Verfahren bei der Montage elektrischer Zubehörteile und Verbindungsleitungen auf der Schalttafel nur darin, die Teile an der Tafel zu befestigen, indem die Anschlußdrähte der Teile durch die Löcher in der Schaltungstafel geführt und die Drahtenden so gebogen oder vernietet wurden, daß der Schaltungsteil dicht an der Oberfläche der Schakungstafel befestigt wurde. Nachdem der Schaltungsteil auf diese Weise vernietet ist, wird die Schakungstafel in ein Bad geschmolzenen Lotes getaucht, wobei die mechanische und elektrische Verbindung durch das Lötmittel verstärkt wird. Beim Anschließen der Enden der Überbrückungsdrähte an die Tafel werden die abisolierten Enden dieser Drähte gewöhnlich durch die betreffenden Löcher geführt und so umgebogen, daß beim Eintauchen in das Lot die Isolation des Drahtes den notwendigen Halt an der Oberseite der Tafel bietet.

Gewisse dem Verfahren innewohnende Nachteile rühren jedoch aus der Montage von Schaltungsteilen dicht an der Oberfläche der Tafel her. Die schlechte Luftzirkulation bei diesen Schaltungsteilen, wie Widerstände, die sich bei der Arbeit leicht erhitzen, kann zu einem Ausfallen infolge Überhitzung führen. Überdies ist es bei denjenigen Tafeln, die eine Schaltung auf beiden Seiten aufweisen, unerwünscht, daß Widerstandsteile, die eine Wärmequelle darstellen, einen direkten Kontakt mit den mehr oder weniger schwachen Metallstreifen, die die gedruckte Schaltung bilden, haben. Bei dem Anschließen der Verbindungsdrähte ist es besonders wichtig, eine mechanische Verbindung herzustellen, die einen großen Widerstand gegen Stoß, Zug öder Verdrehen ohne Beanspruchung der Verbindung zwischen dem darunterliegenden Kupferstreifen und der Oberfläche des den Körper der Schaltungstafel bildenden Dielektrikums besitzt. Alle auf die Verbindungsdrähte ausgeübten Beanspruchungen führen bei dem Verbinden durch die üblichen Verfahren bei der Montage der Schaltungstafeln oder der Wartung und dem Prüfen der hierbei hergestellten elektronischen Einheiten zu einer direkten Beanspruchung des Kupferverbandes der gedruckten Schaltung. Sofern nicht große Sorgfalt aufgewendet wird, führen diese Beanspruchungen zu einem Ablösen des Kupfers von der Oberfläche der Tafel.

Gemäß der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die Kaltverformung derart ausgeführt wind, daß der Verfahren zum Ausbilden
des Endes eines elektrischen Leiters

und elektrischer Leiter
mit einem Zwischenstecker

Anmelder:

AMP Incorporated,
Harrisburg, Pa. (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing. H. Ruschke, Berlin-Fxiedenau,

und Dipl.-Ing. K. Grentzenberg,
München 27, Pienzenauer Str. 2, Patentanwälte

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 7. Juli 1955

Rossiter Potter, Robert Ullman, Harristrarg, Pa.,

und Glenwood Fuller, Elizabethtown, Pa. (V. St. A.),

sind als Erfinder genannt worden

Zwischenstecker und der Leiter zu einer Verbindung geformt werden, die sich von einem Höchstquerschnitt, der mindestens gleich dem Höchstquerschnift des Loohes ist, zu einem Mindestquerschnitt an der Spitze des Zwischensteckers verjüngt, welcher Mindestquerschnitt wesentlich kleiner' als die größte Abmessung des Loches und zu dessen Abmessungen so bemessen ist, daß nach dem Einsetzen der Verbindung zwischen dieser und dem Loch Hohlräume verbleiben, die einen kapillaren Fluß des Lötmittels zulassen.

Dabei erhält vorteilhafterweise der Zwischenstecker nach dem Kaltverformen oder Aufpressen auf den Leiter eine allgemein keilförmige Gestalt und einen solchen Querschnitt, daß er in .die Seitenwandungen des Loches in der Tafel mit der gedruckten Schaltung einschneidet, wobei jedoch zwischen dem Zwischenstecker und den Seiten des Loches Hohlräume verbleiben, die einen kapillaren Fluß des Lötmittels zulassen.

Der Zwischenstecker hat einen im wesentlichen U-förmigen hülsenbildenden Teil mit einer Mulde zur Aufnahme des Leiters und zwei Laschen, die von gegenüberliegenden Seiten der Mulde ausgehen und

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auf den Leiter festsitzend aufgepreßt werden, und eine vordere Spitze.

Erfindungsgemäß ist der Preßformsatz, der eine Matrize und einen Einrollstempel aufweist, gekennzeichnet durch einen mit Vertiefungen versehenen Bodenteil, der von zwei im wesentlichen parallelen zylindrischen Mulden gebildet wird, die voneinander durch eine Rippe getrennt sind, deren Breite dem Abstand der Enden der Seitenwandungen des Zwischensteckers entspricht.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung, in der mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand der Zeichnungen beschrieben sind. In den Zeichnungen ist

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung des Endteiles des Anschlußdrahtes eines elektrischen Schaltungsteiles, der nach einer Ausführungsform der Erfindung geformt ist,

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung von mehreren Gliedern in Streifenform vor deren Anbringen an die Schaltungsteildrähte zum Erzeugen des Drahtendteiles der Fig. 1,

Fig. 3 ein fragmentarischer Querschnitt, der die Montage des Drahtendteiles der Fig. 1 in ein Loch einer gedruckten Schaltungstafel zeigt,

Fig. 4 eine schematische Seitenansicht eines elektrischen Schaltungsteiles auf einer gedruckten Schaltungstafel während des Eintauchens in ein Bad geschmolzenen Lotes,

Fig. 5 eine fragmentarische Seitenansicht einer gedruckten Schaltungstafel, die die Anbringung eines Drahtendteiles in einem Schaltungstafelloch nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung vor dem Verlöten der Verbindung zeigt,

Fig. 6 eine vergrößerte Darstellung allgemein im Schnitt längs der Linie 6-6 der Fig. 5, jedoch nach dem Verlöten der Verbindung,

Fig. 7 eine Darstellung allgemein im Schnitt längs der Linie 7-7 der Fig. 6, die die Bildung des Lötmittelrandes in Verbindung mit dem Drahtendteil der Fig. 5 zeigt,

Fig. 8 eine Seitenansicht von vorgeformten Stanzlingen in Streifenform, die zum Herstellen des Drahtendteiles der Fig. 5 verwendet wenden können,

Fig. 9 eine perspektivische Ansicht eines vorgeformten Stanzlings der Fig. 8,

Fig. 10 eine perspektivische Ansicht des in der Fig. 9 dargestellten Gliedes nach dem Anbringen an dem Endteil eines elektrischen Schaltungsteildrahtes,

Fig. 11 eine perspektivische Ansicht der Bestandteile der Preßgesenke zum Krampen der Ausführungsform des in den Fig. 8 und 9 dargestellten Gliedes,

Fig. 12 eine Seitenansicht im Schnitt der Krimpgesenke der Fig. 11, und zwar zusammengebaut und in einer Zwischenstufe des Krampens eines Gliedes aim einen Schaltungsdraht,

Fig. 13 eine fragmentarische Vorderansicht, die im Querschnitt die Krimpgesenkteile der Fig. 11 und 12 zeigt,

Fdg. 14 eine perspektivische Ansicht eines Drahtendteiles nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 15 eine perspektivische Ansicht eines Gliedes, das zum Herstellen des Drahtendteiles der Fig. 14 benutzt werden kann, und

Fig. 16 ein Teilschnitt der Gesenkteile in einer Zwischenstufe des Krimpens des Gliedes der Fig. 15.

Im allgemeinen wird bei dem Lötmittel-Tauchverfahren zur Herstellung der elektrischen Verbindungen zwischen den Drähten eines elektrischen Schaltungsteiles und den leitenden Streifen einer gedruckten Schaltungstafel nach dem Anwenden eines geeigneten Fließmittels der Teil mechanisch in die Tafel gesetzt durch Einführen der Drähte in die Löcher, von denen aus die leitenden Streifen, die mit dem Schaltungsteil verbunden werden sollen, ausgehen. Nach dem Herstellen der Verbinidung wird die Unterseite der Tafel in ein Bad geschmolzenen Lotes getaucht, wonach Lötmittel-Kapillare zwischen dem Draht und den Seitenwandungen des Loches die gewünschte Lötverbindung herstellen. Diese Arbeiten bei der Herstellung von Tafeln mit gedruckten Schaltungen sind an sich bekannt und können von Hand oder erwünschtermaßen vollkommen selbsttätig, d. h. von mehreren Maschinen ausgeführt werden, die serienweise arbeiten und ein in sich abgeschlossenes elektronisches Untergerät aus einem Vorrat von Schaltungstafeln, Drähten und elektrischen Bauelementen zusammenbauen. Solche Maschinen weisen im allgemeinen Einrichtungen auf, die

ao zu Beginn die Schaltungstafeln vorbereiten und auf ein Förderband legen, an dessen Seite eine Anzahl von Maschinen zum Vorbehandeln und Anpassen der verschiedenen elektrischen Bauelemente aufgestellt ist, aus denen das elektronische Untergerät zusammengesetzt wird, wobei die letzte Herstellungsstufe die Lötmittel-Tauchstufe ist.

Werden beide Seiten der Schaltungstafel mit leitenden Streifen versehen, so ist es angebracht, die Anschlußdrähte der elektrischen Bauelemente in die Löcher der Schaltungstafel derart einzusetzen, daß der Körper des Bauelementes mechanisch von der Oberfläche der Tafel beim Zusammenbau während und nach dem Eintauchen in das Lötmittel entfernt gehalten wird. Um eine solche Halterung zu schaffen, wird das Ende 1 (Fig. 1) eines jeden Anschlußdrahtes der Bauelemente so ausgebildet, daß es die Form eines Keiles aufweist und sich von einer größten Querabmessung zur Spitze 2 hin verjüngt, welche Querabmessung etwa gleich dem Durchmesser des Schaltungstafelloches ist. Das Drahtende kann im Loch mechanisch durch Einkeilen verriegelt werden. Wie bei der Fig. 4 'beschrieben, wird vorausgesetzt, daß die U-förmig abgebogenen und an den Spitzen 2 verankerten Drähte 4 genügend Steife besitzen, um den Körper 3 des Bauteiles von der Oberfläche der Tafel 5 entfernt halten zu können.

Die keilartige Ausbildung der Drahtenden erfolgt geeigneterweise dadurch, daß auf diese ein Anpassungsglied 7 aus einem geeigneten schmiedbaren Metallblech kalt aufgepreßt wird, wobei Preßvorrichtungen verwendet werden, die dm allgemeinen den herkömmlichen und an sich 'bekannten Preßvorrichtungen zum Aufpressen von elektrischen Anschlußklemmen ohne Lötung gleichen. Jedes Anpassungsglied kann gleich den vorgeformten Rohlingen nach der Fig. 2 eine Mulde 9 und zwei nach oben ragende Laschen 11 aufweisen, die von gegenüberstehenden Seitenkanten ausgehen, sowie ein Verbindungsglied 13, das zwei oder mehr Mulden an deren Enden miteinander verbindet.

Das Formen der Anpassungsglieder 7 zu der in der Fig. 2 dargestellten Gestalt erfolgt nach den an sich bekannten Stanz- und Formverfahren unter Verwendung von Bandmaterial, wobei eine große Anzahl von Elementen zu einem auf eine Spule aufgerollten ununterbrochenen Streifen vereinigt werden kann, so daß die Handhabung und das nachfolgende Anbringen an den Anschluß drähten der Bauteile durch automatische oder halbautomatische Krimpmaschinen erleichtert wird, worauf später noch bei den Fig. 8 bis 13

Bezug genommen wird. Vor dem Anbringen des Anpassungsgliedes wird das Grundmetall, aus dem das Anpassungsglied besteht, vorzugsweise mit einem Metall, beispielsweise Zinn, überzogen, an dem das Lot gut haftet. Zweckmäßigerweise werden die noch in einem Streifen zusammenhängenden AnpassungsgMeder mit einem nicht korrodierenden Flußmittel, beispielsweise Stearinwachs, überzogen, das vorzugsweise noch die Eigenschaft besitzt, als Schmiermittel für die Preßformen beim Aufpressen zu wirken.

Beim Aufpressen des Anpassungsgliedes wird der Draht 4 in die Mulde 9 eingelegt, wonach die Laschen 11 unter Druck um den Draht und nach innen auf den Draht zu eingerollt werden, so daß ein inniger Kontakt hergestellt und das Anpassungsglied 7 am Draht sicher befestigt wird. Die Preßgesenke weisen vorzugsweise einen flachen oder leicht konkaven Amboßteil auf, wodurch die erzeugte Krimpung einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt (Fig. 3) mit verhältnismäßig scharfen Kanten 13 längs der Kanten an der Unterseite erhält und wobei die oberen Teile der Laschen oder Zungen 11 so geformt werden, daß sie eine Längsnut 15 auf der Oberseite bilden. Abgesehen davon, daß eine Möglichkeit zum Einkeilen geschaffen wird, erleichtert die Verjüngung des Anpassungsgliedes 7 das Einführen des Drahtendes 1 in die Löcher der Schaltungstafeln. Dies ist besonders dort von Vorteil, wo die elektrischen Bauelemente von selbsttätig arbeitenden Vorrichtungen eingesetzt werden sollen, da die bei diesen Vorrichtungen erforderliehe Genauigkeit entsprechend der Schärfe der Spitze 2 herabgesetzt werden kann. Überdies wird durch Einhalten der Höhe der Pressung, die sich nach dem Ausmaß bestimmt, bis zu dem die Teile des Preßgesenkes geschlossen werden, der weite Bereich der vorliegenden Drahtstärken 'beim Einbau der verschiedenartigsten elektrischen Bauelemente vorteilhaft auf gleiche Abmessungen und Form am Endteil 1 zurückgeführt, so daß ungeachtet des Durchmessers oder der Art des Anschlußdrahtes des Bauelementes eine Normung und gleiche Ausgestaltung der Schaltungstafellöcher vorgenommen werden kann. Zu diesem Zweck werden der Konvergenzwinkel und die Höhe der Pressung so eingestellt, daß der verwendete Draht mit dem kleinsten Durchmesser gerade ausreichend erfaßt wird, um eine ordnungsgemäße Halterung für das elektrische Bauelement zu sichern, und daß die größte Querabmessung am hinteren Ende des Anpassungsgliedes 7 größer ist als der Lochdurchmesser, wobei die Länge des Anpassungsgliedes im wesentlichen nicht mehr beträgt als die Dicke der Schaltungstafel. Beispielsweise passen zu einem genormten Loch mit einem Durchmesser von ungefähr 1,8 mm, einem eingeschlossenen Konvergenzwinkel von 10°, einer Pressung in einer Länge von 4,3 mm und bei 1,5 mm starken Tafeln Drahtsorten mit einem Durchmesser von 0,5 bis 1,2 mm. Natürlich wird bei gleichbleibender Preßhöhe der kleinste von den Laschen 11 aufgenommene Draht beim Krimpen nur über eine beschränkte Strecke von der Spitze 2 aus in der Längsrichtung des Anpassungsgliedes 7 erfaßt. Bei Verwendung größerer Drahtstärken vergrößert sich auch die wirksame Krimpungslänge bis zu einer im wesentlichen hohlraumfreien Krimpung über die gesamte Länge des Krimpungsbereiches hinweg. Es können auch stärkere Drahtsorten als solche, bei denen die innerhalb der Krimpungslänge liegende Metallmasse genau in den Hohlraum im Anpassungsglied 7 hineinpaßt, verwendet werden, da das überschüssige Metall des Drahtes auf Grund der kegelförmigen Krimpung einfach aus dem Krimpungsbereich längs der Drahtachse herausgepreßt wird.

Wie aus der Fig. 3 zu ersehen ist, schneiden beim Hineinzwängen des Endteiles 1 in das Loch 17 der Schaltungstafel 19 die Kanten 13 in die Seitenwand des Loches ein, wodurch der Draht 4 sicher verankert wird, so daß eine Belastung des Drahtes oder des elektrischen Bauelementes von der mechanischen Verriegelung durch das Anpassungsglied 7 aufgenommen wird, ohne daß der Verband zwischen dem leitenden Streifen 21 und der Tafel 19 vor oder nach dem Löten beansprucht wird.

Um das Eindringen des Lötmittels durch Kapillarwirkung beim Tauchlöten und die Bildung von Lötwülsten auf der Ober- und Unterseite der Tafel 19 um den Endteil 1 herum zu fördern, wodurch der Draht 4 mit dem Streifen 21 leitend verbunden wird, soll der Querschnitt des Endteiles 1 in bezug auf das Loch 17 soviel Hohlraum wie möglich schaffen, ohne jedoch die Haltekraft des Anpassungsgliedes 7 für die Drähte der elektrischen Bauelemente zu beeinträchtigen. Bei der in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsformen laufen die Bahnen des Lotflusses in erster Linie das Anpaesungsglied 7 hinauf zwischen dessen Unterseite und den Seitenwänden des Loches 17 und längs der Oberseite des Anpassungsgliedes 7 und demjenigen Teil der Seiten wände des Loches 17, der von den tangentialen Berührungspunkten mit den eingerollten Laschen 11 eingeschlossen wird, wobei die eingerollten Grenzen dieser Bahnen Kapillarrohre mit Endquerschnitten bilden, wie bei A und B in der Fig. 3 dargestellt.

Beim Auftragen des flüssigen Lötmittels an der Unterseite der Schaltungstafel, 'beispielsweise durch Eintauchen der Anordnung in ein Lotbad (Fig. 4), steigt das Lot in den Kapillarrohren A und B empor, breitet sich bei Erreichen des Ringloches 17 des mit einem Flußmittel überzogenen Streifens 21 aus und bildet nach dem Erstarren eine Lötwulst. Das Lot haftet und erstarrt auch an den Metallflächen an der Unterseite der Tafel 19, wobei sich eine Wulst oder eine Lotperle bildet, die den Endteil 1 auf beiden Seiten der Tafel 19 umgibt, wie bei der Fig. 6 dargestellt und besonders beschrieben wird.

Das beim Aufpressen des Anpassungsgliedes 7 auf den Draht des elektrischen Bauelementes angewendete Verfahren weist noch den besonderen Vorzug auf, da die von den eingerollten Laschen 11 gebildete Rille 15 das Kapillarrohr B vergrößert und damit den Lötmittelfluß sowie die Zuverlässigkeit der elektrischen Verbindung durch das zwischen dem Draht 4 und dem Streifen 21 befindliche Lot erhöht. Bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 3 hängt die Güte der elektrischen Verbindung zwischen dem Draht 4 und dem Streifen 21 weitgehend von der Wirksamkeit der Verbindung zwischen dem Draht 4 und dem Änpassungsglied 7 ab, da bestenfalls eine verhältnismäßig kleine Fläche des Drahtes direkten Kontakt mit dem Lot hat.

Der Endteil 1 wird vorzugsweise so ausgebildet, daß das Lot in wesentlichem Umfang mit soeben freigelegten Flächen in Berührung kommt, wobei der Streifen 21 mit dem Draht 4 direkt verbunden wird. Zu diesem Zweck und zwecks Verbesserung der Lotflußeigenschaften des Kapillarrohres B ist bei der Ausführungsform nach den Fig. 5 bis 10 ein langgestreckter Kanal oder Rille 23 längs der Oberseite des Drahtendteiles 27 (Fig. 10) vorgesehen, der oder die den Draht 4 freilegt, ganz gleich, ob das Drahtende ein Anpassungsglied trägt oder nicht. Die hochstehenden

Laschen bilden vorzugsweise eine der Seitenwände des Kanals, während >der Draht des elektrischen Bauelementes die untere Abgrenzung 'bildet, so daß, wenn auf den Draht in der Mulde des Anpassungsgiiedes ein Schlag ausgeübt wird, eine Art von Prägung erfolgt, die blankes Metall im unteren Teil der Rille freilegt. Nach der Darstellung verläuft die Rille 23 im wesentlichen längs des geformten Drahtendes, das an der Spitze 29 bis ungefähr zur Mitte tief geprägt oder eingepreßt ist, wobei die Tiefe der Rille -sich von der Drahtachse aus entsprechend dem Grad der Zuspitzung des Endteiles 27 entfernt, wie am besten aus der Fig. 7 zu ersehen ist, und wobei sich die Einpreßtiefe dem Durchmesser des -Drahtes des betreffenden Bauelementes entsprechend verändert.

Der Endteil 27 kann wie der Endteil 1 nach den Fig. 1 bis 3 geeigneterweise durch Verwenden eines Anpassungsgliedes 31 (Fig. 9) geformt werden, das allgemein eine Mulde 33 zur Aufnahme des Drahtes 4 und die hochstehenden Laschen oder Zungen 35 aufweist, die von den Seitenkanten der Mulde 33 ausgehen, wobei die Laschen 35 nach innen gegen den Draht in noch zu beschreibender Weise eingerollt werden. Obwohl die Anpassungsglieder aus Einzelstücken bestehen können, die mit Hilfe von Handwerkzeugen auf die Enden der Drähte der Schaltungselemente aufgepreßt werden, welche Elemente danach von bestimmten Einrichtungen dem Montageband für Schaltungstafeln zugeführt werden, ist vorgesehen, die Anpassungsglieder in Bandform herzustellen, wobei diese an den Enden beispielsweise durch die Glieder 37 (Fig. 8) miteinander verbunden sind.

Dadurch können die Anpassungsglieder selbsttätig zugeführt und durch die üblichen Vorrichtungen, die einen Teil des Montagebandes bilden können, aufgepreßt werden, welche Vorrichtungen mit Ausnahme der Aufpreßvorrichtungen keinen Teil der vorliegenden Erfindung bilden und der Einfachheit halber weggelassen wurden.

Das Preßgesenk, das in der Fig. 11 in die Bestandteile zerlegt dargestellt ist, weist eine aufrecht stehende, allgemein rechteckige Säule oder Ständer 39 auf, -die oder der den Gesenk-Amboß bildet, der mit einer im wesentlichen flachen Gesenkfläche 41 versehen ist, die etwas langer ist als die Mulde 33. Der Ständer 39 ragt aus dem unteren Gesenkblock 43 hervor, der starr auf einem ortsfesten Pressenbett (nicht dargestellt) der Befestigungsvorrichtung angebracht ist. Der obere Gesenkblock 45 ist mit einer Ausnehmung versehen mit den auf Abstand stehenden Seitenwänden 47, welche Ausnehmung den Ständer 39 aufnimmt, wenn die Gesenkteile sich schließen (vgl. Fig. 13). Das Ende der Ausnehmung ist annähernd W-förmig ausgebildet mit glatten abgerundeten Boden, die zwei parallele zylindrische Mulden bilden, 49, von denen jede tangential zu einer der Seitenwände 47 liegt, welche beiden Mulden zusammen einen langgestreckten Grat 51 längs der Mittellinie der Ausnehmung bilden. Der obere Gesenkblock 45 ist an dem bewegbaren Stempel der Befestigungsvorrichtung (nicht ganz dargestellt) angebracht und bewegt sich mit diesem nach oben und nach unten. Am Stempel ist in der Nähe der Rückseite des oberen Blockes 45 eine Abscherplatte 53 befestigt, deren Kanten 54 das vorderste Anpassungsglied vom Streifen abschneiden, nachdem es in den Preßbereich auf der Fläche 41 gelangt ist.

An'der Vorderseite des oberen Blockes 45 ist eine Führungsplatte 55 mit einer Ausnehmung angebracht, die auf die Krimpausnehmung ausgerichtet ist und die Seitenwände 57 und den Boden 59 aufweist. Die Seitenwände 57 konvergieren nach innen in Richtung des Bodens 59 und dienen zum Ausrichten des Drahtes 4 auf die Achse der Mulde 39,, wenn sich die Gesenke schließen. Der Boden 59 der Führungsausnehmung liegt etwas vor der Krimpausnehmung in bezug auf die Abwärtsbewegung des Stempels und dient dazu, den Draht des Bauelementes in die Mulde 33 kurz vor dem Zusammenpressen zu drücken, welcher Vorgang besonders nützlich ist, wenn der Drahtdurchmesser nahe der oberen Grenze des in Betracht kommenden Drahtstärkenbereichs liegt. Haben die zum Krimpen vorgesehenen Drahtsorten einen Durchmesser, der größer ist als der der Mulde 33, so bewirkt das nachdrückliehe Einlegen der Drähte durch die Führungsplatte 55 dadurch eine ordnungsgemäße Krimpung, daß der Draht in die Mulde 33 vor dem Einrollen der Laschen 35 tritt. Beim Krimpen (Fig. 12 und 13) rückt ein Vorschubfinger 61, der auf die Bewegung -des Stempels zeitlich abgestimmt arbeitet, den Streifen vor, so daß das vorderste Anpassungsglied vor der Abwärtsbewegung des Preßblookes 45 auf der Preßgesenkfläche 41 liegt. Nähert sich der Stempel mit dem Preßblock 45 dem unteren Block 43,, so legt die Führungsplatte 55 den Draht 4 in die Mulde 3 ein, wenn das Abscherblatt das Glied 37 zwischen den vordersten beiden Anpassungsgliedern herausschneidet. Beim weiteren Senken des Preßblockes 45 setzt das Einrollen der Laschen 35 um den Umriß der Gesenkmulden 49' herum ein, wobei der Grat 51 die Enden der Laschen 35 nach innen rollt. Bei fortgesetzter Bewegung des Preßblockes 45 hält der Grat 51 die Enden der Laschen 35 voneinander getrennt, die etwas nach unten in den Draht 4 eingedrückt werden. Der Grat 51 dringt beim Einrollen der Laschenen'den zwischen den Laschen durch und drückt gegen Ende der Abwärtsbewegung in den Draht 4 eine Rille 23 ein, so daß eine im wesentlichen hohlraumfreie Krimpung erzeugt wird, die sich in der Längsrichtung des Endteiles 27 über eine Strecke erstreckt, deren Länge vom Durchmesser des Drahtes bestimmt wird. Zum Erleichtern des Einrollens werden die Außenenden der Laschen 35 vorzugsweise beim Ausstanzen und Vorformen des Streifens, wie bei 62 dargestellt, abgeschrägt.

Die nach diesem Verfahren hergestellte <und in der Fig. 6 dargestellte Krimpung bewirkt eine Vergrößerung des Kapillarrohres B, das beim Einstecken des· geformten Drahtendes in ein Schaltungstafelloch aus einem Teil der Seitenwände des Loches 17, den Enden der Laschen 35 und der Rille 23 besteht. Die genaue Form des Kapillarrohres B und der Rille 23 hängt natürlich von der Ausbildung der Ausnehmung im oberen Preßblock 45 ab. Das Einrollen der Laschen 35 durch die Mulden 49 erfolgt vorzugsweise mit Krümmungsradien, deren Länge ungefähr gleich einem Fünftel der Breite des geformten Endteiles 27 ist, wobei die seitliche Abmessung des Grates 51 gleichfalls ein Fünftel der vorgenannten Breite beträgt und wobei der Grat 51 vom Boden der Mulden 49 aus nach

6o· unten über eine Strecke vorsteht, die etwas länger als die vorgenannte Breite ist, so daß der Grat im wesentlichen bis zur Achse des Drahtes 4 am vorderen Ende der Krimpgesenkteile eindringt. Die Abmessungen für die Preßgesenkteile und die Anpassungsglieder für Drähte mit einem Durchmesser von 0,5 bis 1,2 mm betragen beispielsweise:

für die Gesenke . .

Amboß- oder Krimpforeite 1,7 mm

' Amboß- oder Krimplänge 3,8 mm

Krümmungsradius der Mulden 49 ... 0,33 mm

Breite des Grates 51 ,. 0,3 mm

Höhe des Grates 51 0,43 mm

Eingeschlossener Konvergenzwinkeibis 10°

für die Anpassungsgkeder31

Materialstärke 0,35 mm

Krümmungsradius der Mulde 33 0,4 mm

wobei die Laschen 2,9 mm über die Basis der Mulde 33 hinaus vorstehen und eine Außendivergenz von 2,5 mm aufweisen.

Bei der in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsform können die !gleichen Abmessungen verwendet werden, mit der Ausnahme, daß der Krümmungsradius der Mulden 49 ungefähr 27% der Breite der Krimpung beträgt, wobei die Mulden an Stelle der Bildung des oben beschriebenen Grates um eine scharfe Umkehrkante konvergieren.

Aus den vorgenannten Abmessungen geht hervor, daß beim Aufpressen von Anpassungsgliedern 31 auf Schaltungsdrähte, deren Durchmesser in der Nähe des Höchstwertes liegt, ein kräftigeres Herauspressen des Metalls des Drahtes 4 wie auch des Anpassungsgliedes 31 von der Konvergenzstelle der schräg verlaufenden Gesenkflächen ausgehend erfolgt. Um das Herauspressen des Metalls des Anpassungsgliedes 31 zu beschränken und um zu verhindern, daß das Anpassungsglied völlig aus dem Krimpbereich herausgedrückt wird, ist der Amboß 39 mit einer Lippe 63 versehen, die über die Amboßfläche hinaus vorsteht und einen Anschlag bildet, über den hinaus das Anpassungsglied 31 nicht herausgedrückt werden kann, Ferner ist es besonders bei Verwendung dünner Drähte erwünscht, die Innenseite des Anpassungsgliedes mit einer Querriffelung 64 zu versehen, die das Eingreifen in der Nähe des vorderen Endes des Anpassungsgliedes verbessert und verhindert, daß der Draht beim Krimpen aus der Mulde 33 herausgequetscht wird. Es ist ferner erwünscht, die hinteren Kanten des Anpassungsgliedes 31 zu einer quadratischen Form zu krimpen, d. h., die hinteren Kanten sollen danach senkrecht zur Achse des Drahtes 4 liegen, wodurch ebene, den Draht umgebene Flächen erzeugt werden, deren Breite gleich der Stärke des Materials ist, auf welche Flächen ein Werkzeug oder eine Vorrichtung einwirken und das Drahtende in ein Schaltungstafelloch eindrücken kann. Zu diesem Zweck sind die oberen Kanten der Laschen 35 nach unten zum hinteren Ende der Mulde33 hin abgeschrägt (Fig. 8), um ein Kippendes Anpassungsgliedes 31' in den Preßgesenken zu vermeiden, welcher Fall leicht eintreten kann, wenn die obere Preßform für das Anpassungsglied zuerst am hinteren Ende der Laschen 35 angreift. Beispielsweise genügt bei einer Konvergenz der Preßformen von 10° eine Abschrägung 'der Laschen 35 um 17°, um die Herstelhing einer quadratischen Krimpung zu sichern.

Bei einem auf .diese Weise auf "das Ende des Drahtes 4 aufgepreßten Anpassungsglied 31 ist das Kapillarrohr der Weite und der Form nach geeignet, einen Fluß des Lotes beim Tauchlöten mit Sicherheit zu bewirken. In diesem Zusammenhang sei noch darauf hingewiesen, daß bei der Herstellung eines Kapillarrohres der Querschnitt nicht allein maßgebend ist. Ein langer, enger Schlitz mit beispielsweise den von den Seiten des Anpassungsgliedes 31 und den Seitenwandungen des Loches (Fig. 6) begrenzten Öffnungen hat sich in der Praxis als unzuverlässig in bezug, auf den Fluß des Lotes erwiesen, da bei enger werdenden Kapillarrohren die Wahrscheinlichkeit, eine gute. Lot-

verbindung zu erhalten, schwindet, selbst wenn der Querschnitt des Rohres bei Umwandlung in einen Kreis den Verwendungsbedingungen genügen würde. Beim Einsetzen des Endteiles 27 in ein Loch, wobei der hintere Teil des Anpassungsgliedes im wesent-_{Hchen in der Ebene der Tafeloberfläche liegt; bildet} die Rille oder der Kanal 23 'nach den Fig. 6 und 7 bei Verwendung von Teilen mit den obengenannten Abmessungen ein Kapillarrohr, dessen offenes Ende ungefähr, ein Rechteck mit einer Breite von 0,3 mm und einer Länge von 0,63 mm umgibt. Diese Abmessungen haben sich bei dem vorliegenden Anwendungsbeispiel als zuverlässig erwiesen, wobei die verwendungsfähige Mindestbreite etwa 0,25 mm am unteren, den Draht berührenden Teil der Rille und die Höhe ungefähr 0,6 mm beträgt.

Die Mindesthöhe und die Breite hängen jedoch von den Arbeitsbedingungen ab, d. h. von der Zusammen-Setzung des Lotes und dessen Fließfähigkeit, den Benetzungseigenschaften des Flußmittels, dem Grad der Kegeligkeit des Kapillarrohres usw. Beispielsweise hat sich gezeigt, daß der Durchmesser der größeren Öffnung am unteren Teil des Kapillarrohres, das im wesentlichen kegelförmig ist, entweder infolge der physikalischen Gegebenheiten des Kapillarflusses oder infolge des vermehrten Einschließens von Flußmittel aus dem Lotband den Mindestdurchmesser der kleinen Öffnung am anderen Ende ungünstig beeinflußt.

Beim Erstarren des Lotes nach dem Tauchlöten bilden sich auf der Ober- und Unterseite der Schaltungstafel Lotwülste (Fig. 7), die den Draht 4 an der Rille 23 direkt mit den leitenden Streifen 21 verbinden. Besitzt der Draht 4 ein Kaliber, das an der unteren Grenze des verwendeten Bereichs liegt, so wirken die Krimpgesenke auf den Draht nur auf einer kurzen Strecke in der Nähe des Drahtendes ein.

In diesem Fall wird der zwischen den Laschen 35 und dem Grat 51 liegende Raum und damit das Innere des Anpassungsgliedes etwa an der Stelle für das Lot zugänglich, an der die Krimpung aufhört hohlraumfrei zu sein, so daß das Lot dann längs des Drahtes im Inneren des Anpassungsgliedes fließen kann, wodurch ein ununterbrochener Kontakt von Metall zu Metall über die Länge des im Schalttafelloch befindlichen Drahtes 4 hinweg hergestellt wird.

Beim Formen des Drahtendes 27 wird vorausgesetzt, daß die elektrischen Bauelemente den Befestigungsyorrichtungen am Montageband selbsttätig zugeführt werden, welche Vorrichtungen die Bauelemente in die entsprechenden Löcher in den Schaltungstafeln einsetzen.

- Um für diese Vorrichtungen zum Einsetzen eine Höchsttoleranz festsetzen zu können, muß die Spitze 29 des geformten Drahtes so scharf wie möglich sein und koaxial zum Draht liegen. Zu diesem Zweck ist der Amboß 39 mit einem umgekehrt V-förmigen Ansatz 67 versehen, der mit einer V-förmigen Nut im Abscherfolatt 53 zum Abschneiden eines Gliedes 37 vom Körper des Anpassungsgliedes 31 zusammen-^

wirkt, wobei am vorderen Ende der Mulde 33 (Fig. 10) ein V-förmiger Ansatz 71 stehen bleibt.

Um den Scheitel oder die Spitze des Ansatzes 71 auf die Achse des Drahtes 4 auszurichten, ist die Ebene des Ansatzes 67 des Ambosses 39 zur Ebene der Preßfläche 41 etwas nach oben geneigt. Um das

" Auflegen des Körpers des Anpassungsgliedes auf den Amboß 41 zu erleichtern, ist derjenige Teil des Gliedes 37 im vorgeformten Streifen (Fig. 8), der den Ansatz 71 bilden soll, in bezug auf die Mulde 33 der Neigunig des -Amboßansatzes 67 entsprechend vorgebogen.

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Als Beispiel für die Abmessungen im Zusammenhang mit den obengenannten Abmessungen sei angeführt, daß eine Neigung des Amboß ansatzes 67 in bezug auf die Ebene der Preßfläche 41 von 12° eine Ausrichtung der Spitze eines Muldenansatzes 71 mit einer Länge von 1,7 mm auf die Achse des Drahtes 4 bei einem Abschneiden unter einem eingeschlossenen Winkel von 50° bewirkt. Die unteren Teile der Vorderkanten der Laschen 35 werden vorzugsweise mit Übergangsabschnitten 72 versehen, die so ausgebildet sind, daß sie beim Krimpen des Anpassungsgliedes dem Muldenansatz in dem an die Mulde angrenzenden Bezirk einen sich verjüngenden U-förmigen Querschnitt verleihen, so daß plötzliche Änderungen des Querschnittes des Endteiles 27 vermieden werden, die das Einsetzen behindern.

Bei der in den Fig. 5 bis 10 dargestellten Ausführungsformen muß der Schaltungsdraht mit einiger Genauigkeit in 'die Mulde 33 des Anpassungsgliedes 31 eingelegt werden, um die günstigste Krimpung zu er- ao zielen, d. h., das Ende des Anschlußdrahtes soll in der Nähe der vorderen Kanten der Laschen 35 eingelegt werden, um eine gute Krimpung bei Verwendung von dünneren Drähten mit Sicherheit zu erhalten; jedoch darf der Draht nicht so weit eingeführt werden, daß er die Bildung des spitz zulaufenden Muldenansatzes 71 behindert. Beim selbsttätigen Aufpressen der Anpassungsglieder erfordert dies außerdem ein genaues Zurichten der Drähte. Die Drähte werden geeigneterweise zugleich mit dem Krimpen abgeschnitten, wodurch die Genauigkeit beim Einführen der Drähte weniger kritisch wird. Zu diesem Zweck wird bei der in den Fig. 14 bis 16 dargestellten Ausführungsform das Anpassungsglied 73 so ausgebildet, daß ein Einführen des Drahtes 4 hinter die vorderen Kanten der Laschen 75 möglich wird, wobei das Abscherblatt 77 beim Abschneiden das Verbindungsglied 79 derart abtrennt, daß ein zugespitzter Muldenansatz 81 gebildet und zugleich der Draht 4 so abgeschnitten wird, daß er ein zugespitztes Ende 83 erhält, wie aus der Fig. 14 zu ersehen ist.

Hierbei ist der vom Abscherblatt 77 beim Abschneiden auf das Drahtende ausgeübte Druck nach unten auch insofern vorteilhaft, als dabei unter Mitwirkung der Führungsplatte 85, deren Funktion der der Führungsplatte 55 nach der Fig. 1 gleicht, der Draht 4 ungeachtet des Drahtdurchmessers kräftig in die Mulde 87 von beiden Enden des Anpassungsgliedes aus vor dem Einrollen der Lasche 75 beim Krimpen hineingedrückt wird. Offenbar erfolgt das kräftigste Herauspressen und das Prägen des Metalls am vorderen Ende der Krimpgesenke. Beim Einführen des Drahtes 4 bis zu dem Grade, der zum Abschneiden beim Krimpen erforderlich ist, wird die Materialmenge, die aus dem kritischen vorderen Teil der Gesenke herausbewegt werden muß, vermehrt. Um die Metallmenge an dieser Stelle zu verringern, weisen die Vorderkanten der Laschen 73 in der Nähe der Mulde 87, wie bei 89 dargestellt, Ausschnitte auf.

Bei der erfindungsgemäßen Ausbildung der Endteile der Schaltungsdrähte wird das Einsetzen der Drähte in die Schaltungstafellöcher erleichtert und der Fluß des Lotes beim Tauchlöten gefördert, wobei eine mechanische und elektrische Verbindung hoher Güte mit der Schaltungstafel und den leitenden Streifen darauf erhalten wird und wobei die Bauelemente mit Vorteil starr und in einiger Entfernung von der Oberfläche der Schaltungstafel befestigt werden. Die langgestreckte Rille im geformten Draht fördert den Fluß des Lotes durch Kapillarwirkung durch die Löcher der Schaltungstafel nach oben, den Schaltungsdraht entlang bis zum Kontakt mit den leitenden Streifen auf der Oberfläche der Schaltungstafel (Fig. 7).

Das geformte Drahtende ermöglicht auch die Herstellung von Querverbindungen zwischen den Schalttafellöchern. Solche Verbindungsdrähte werden üblicherweise mit einer Polyvinyl-Formaldehyd-Thermoplastik isoliert, welche Isolation bisher zuvor abgestreift werden mußte, um einen elektrischen Kontakt mit den leitenden Streifen auf der Schaltungstafel herstellen zu können. Nach der Erfindung können jedoch derartige Drähte ohne vorherige Behandlung verwendet werden, da das Lot beim Löten mit dem Drahtkern entweder an der abgeschnittenen Spitze (Fig. 7, 10 und 14) oder längs der geformten Rille in Berührung kommt, die wegen der nachhaltigen Verformung des Drahtes beim Krimpen eine Stelle bildet, an der die Isolation zerrissen wird.

Bei den im Zusammenhang mit den Fig. 5 und 16 dargestellten und beschriebenen und erfindungsgemäß ausgebildeten Drahtenden kann das von den Anpassungsgliedern gebildete Band aus einem wenig leitenden oder nichtleitenden Material hergestellt werden, da das Metall des Drahtes 4 durch die Rille 23 dem Lot zugänglich gemacht wird, ganz gleich, ob das Anpassungsglied leitend ist oder nicht. Dementsprechend kann das Anpassungsglied aus Metallblech oder, wenn gewünscht, aus einem Isoliermaterial, beispielsweise aus Nylon, bestehen und als fertiges Stück gepreßt oder an der betreffenden Stelle durch Spritz- oder Druckguß hergestellt werden. Befindet sich in der Krimpzone genügend Metallmasse ohne zusätzliches Metall vom Anpassungsglied, so kann außerdem das Ende des Leiters allein von dem Preßgesenk zu der gewünschten Gesalt kalt geformt werden.

Claims (7)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zum Ausbilden des Endes eines elektrischen Leiters derart, daß dieses in ein Loch in einer Tafel mit einer gedruckten Schaltung eingeführt werden kann, wobei auf dem Leiter ein auf diesem festsitzender und mit diesem verbundener Zwischenstecker kalt geformt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Kaltverformung derart ausgeführt wird, daß der Zwischenstecker und der Leiter zu einer Verbindung geformt werden, die sich von einem Höchstquerschnitt, der mindestens gleich dem Höchstquerschnitt des Loches ist, zu einem Mindestquerschnitt an der Spitze des Zwischensteckers verjüngt, welcher Mindestquerschnitt wesentlich kleiner als die größte Abmessung des Loches und zu dessen Abmessungen so bemessen ist, daß nach dem Einsatzen der Verbindung zwischen dieser und dem Loch Hohlräume verbleiben, die einen kapillaren Fluß des Lötmittels zulassen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenstecker (7) nach dem Kaltverformen oder Aufpressen auf den Leiter (31) eine allgemein keilförmige Gestalt und einen solchen Querschnitt aufweist, daß er in die Seitenwandungen des Loches in der Tafel mit der gedruckten Schaltung einschneidet, wobei jedoch zwischen dem Zwischenstecker und den Seiten des Loches Hohlräume {A, B) verbleiben, die einen kapillaren Fluß des Lötmittels zulassen.

3. Elektrischer Leiter mit einem Zwischenstecker zum Einsetzen in ein Loch in einer Tafel 'mit einer gedruckten Schaltung, der nach dem Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 hergestellt ist.

4. Zwischenstecker für das Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen im wesentlichen U-förmigen hülsenbildenden Teil (7) mit einer Mulde (9) zur Aufnahme des Leiters (4) und zwei Laschen (11), die von gegenüberliegenden Seiten der Mulde ausgehen und auf den Leiter festsitzend aufgepreßt werden, und durch eine vordere Spitze (71).

5. Zwischenstecker nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die vordere Spitze (71) vor dem Aufpressen des Zwischensteckers auf den Leiter ein Verbindungsglied bildet, das mehrere Zwischensteckerglieder zu einem Streifen miteinander verbindet.

6. Zwischensteckerglied nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest der Anfangs-

teil der Spitze (71) gegen die Längsachse der Hülsenmulde (9) geneigt ist.

7. Preßformsatz für das Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 mit einer Matrize (39) und einem. Einrollstempel (45), gekennzeichnet durch einen mit Vertiefungen versehenen Bodenteil, der von zwei im wesentlichen parallelen zylindrischen Mulden (49) gebildet wird, die voneinander durch eine Rippe (51) getrennt sind, deren Breite dem Abstand der Enden der S ei ten wandungen des Zwischensteckers entspricht.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 851215;
USA.-Patentschriffcen Nr. 2 050 855, 2 276140, 740 193.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen