DE1916509A1 - Verfahren und Einrichtung zum Befestigen von Metallteilen an Kunststofftraegern - Google Patents

Verfahren und Einrichtung zum Befestigen von Metallteilen an Kunststofftraegern

Info

Publication number
DE1916509A1
DE1916509A1 DE19691916509 DE1916509A DE1916509A1 DE 1916509 A1 DE1916509 A1 DE 1916509A1 DE 19691916509 DE19691916509 DE 19691916509 DE 1916509 A DE1916509 A DE 1916509A DE 1916509 A1 DE1916509 A1 DE 1916509A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
plastic
plastic carrier
metal part
stop
metal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19691916509
Other languages
English (en)
Other versions
DE1916509B2 (de
DE1916509C3 (de
Inventor
Hugo Angermaier
Eberhard Schmidt
Strube Dipl-Ing Wolfdietrich
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to DE19691916509 priority Critical patent/DE1916509C3/de
Priority claimed from DE19691916509 external-priority patent/DE1916509C3/de
Publication of DE1916509A1 publication Critical patent/DE1916509A1/de
Publication of DE1916509B2 publication Critical patent/DE1916509B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE1916509C3 publication Critical patent/DE1916509C3/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/56Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor using mechanical means or mechanical connections, e.g. form-fits
    • B29C65/64Joining a non-plastics element to a plastics element, e.g. by force
    • B29C65/645Joining a non-plastics element to a plastics element, e.g. by force using friction or ultrasonic vibrations
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
    • B29C66/74Joining plastics material to non-plastics material
    • B29C66/742Joining plastics material to non-plastics material to metals or their alloys
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/80General aspects of machine operations or constructions and parts thereof
    • B29C66/83General aspects of machine operations or constructions and parts thereof characterised by the movement of the joining or pressing tools
    • B29C66/832Reciprocating joining or pressing tools
    • B29C66/8322Joining or pressing tools reciprocating along one axis

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
  • Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)

Description

  • Verfahren und Einrichtung zum Bofestigen von Metallteilen an Kunststoffträgern Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und auf eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens zum Befestigen von stift- oder streifenartigen Metallteilen an Kunststoffträgern unter Anwendung von beim Eindringen der Metallteile in den Kunststoff auf diese einwirkenden hochfrequenten - insbesondere im Ultraschallbereich liegenden Schwingungen.
  • Die Anwendung von Ultraschallenergie zum Einbetten von Metall-teilen in Kunststoffe ist bekannt. Dabei wird durch den Druck eines schtringenden Werkzeuges bzw0 eines Schwingkopfes der Kunststoff an der Stelle, an welcher das cinzubettende Metallteil den Kunststoff berührt, erweicht. Hierbei sinkt das Metallteil in die Kunst6stoffmasse ein, wobei nach Peendingung der Schwingungen der Kunststoff wieder erstarrt und durch die dabei erfolgende leichte Schrumpfung des Kunststoffes das Metallteil formschlüssig und spannungsfrei umschliesst.
  • Zur Durchführung dieser bekannten Verfahren wird in dem T;unststoff an der Einbettstelle eine Bohrung oder Öffnung vorgesehen, deren eite um ein Geringes kleiner ist als der Querschnitt des einzubettenden M-etallteiles.
  • Die Metallteile, z.BO Schraubenmuttern, Lagerbüchsen oder dergleichen mussten, um ein späteres Verdrehen oder Herausziehen unmöglich zu machen, an ihrem Umfang mit z.B. von der genauen Kreisbahn abweichenden Vorsprüngen, Kanten, Einschnitten oder Riffelungen versehen sein, was deren Herstellung nicht unwesentlich verteuerte.
  • bestiickten Kunststeffträgern, etwa von mit Anschluss fahnen oder hnschlusstiften bestückten Schaltungsplatten lässt sich insbesondere dann erziclen, wenn die Metallteile in die volle, ungelochte Kunststoffmasse eingedrückt werden. In kontinuierlichen Verfahrensschritten können hierbei die Stifte oder Fahnen ven einer ci;-fachen Drahtrelle abgetrennt, in den vollen Kunststoffträger eingedrückt und gleichzeitig gegen Herausziehen und gegen Verdrehen abgesichert werden. Wenn z.B.
  • dao Metallteil in dem Schwingkopf, der urch einen cekannten Schwinggenerator angetrieben wird, oder in einem sonstigen Fihrungselement geführt wird, ist gewährleistet, dass die Ausknickung jeweils innerhalb der Kunststoffmasse erfolgt. In jeden Falle werten beim Metallteil cesondere formmässige Massnahmen, wie Riffelungen, Hasen, Warzen oder dergleichen entbehrlich.
  • Werden bezüglich der Lage des metallteiles im Kunststoffträger besenders hohe Anforderungen gestellt, so wired gemäss einer Weiterbildung der Erfindung das Metallteil entlang einer in dem Kunststoffträger an der Eindrückstelle vergesehenen Führungsbchrung eingedrückt.
  • Zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens ist eine Einrichtung derart ausgestaltet, dass der Anschlag an seiner an dem Kunststoffträger anliegenden Anschlagfläche eine Zentrierkerbung aufweist. Die Genaigkeit der Lage des Metallteiles im Kunststoffträger wird durch diese Zentrierkerbung, in welche das eingedrückte Metallteil eingreift, beträchtlich erhöht.
  • Gemäss einer Weiterbildung der E$rfindung weist der Anschlag und/oder der Schwingkopf eine Führungsöffnung auf, in welcher der aus dem Kunststoffträger herausragende Teil des Metallteiles forirschlüssig geführt ist.
  • Je nachdem, ob das Metallteil, z.B. der Metallstift in Der Erfindung ist die Aufgabe geseIt, ein Verfahren zu schafden, durch welches stift- oder streifenartige, also kleine und schmale Metallteile, llic Anschlussfahnen oder Anschlusstifte für elektrische Schaltungsträger, bei Vermeidung der bei den bekannten Verfahren netwendigen aufwendigen Massnahmen, ratierell an Kunststoffträgern aus thermoplastischem oder auch duroplastischen Material befestigt werden können.
  • Es wurde durch Versuche festgestllt, dass die durch die hochfrequenten, insbesondere im Ultraschallbereich liegenden Schwingungen erweichte Kunststoffmasse in gewissen Grenzen zu fliessen vermag, d.h. sie passt sich dem Profil des in sie eindringenden Körpers an und füllt Hohlräume, die durch den eindringenden Körper theoretisch entstehen könnten, sofort wieder aus.
  • Von dieser Erkenntnis ausgehend sieht die erfindungsge mässe Lösung vor, dass auf der, der Eindrückrichtung abgewandten Seite des Kunststoffträgers ein Anschlag vorgesehen ist, auf welchen das in Eindrückrichtung durch die auf den Kunststoffträger zu gerichtete Bewiegung eines Schwingkopfes eindringende Metallteil unter Druck auf läuft und innerhalb des Kunststoffträgers eine seitliche Ausknickung erfährt. Durch dieses Ausknicken ball. Verbiegen des dünnen Metallteiles infolge des beidseitig auf das Metallteil einwirkenden Druckes schiebt bzw. fliesst der durch die hochfrequenten Schwingungen erweichte Kunststoff in den ursprünglich von den Metallteil ausgefüllten Raum innerhalb des Kunstwstoffträgers und stellt eine etwa bogenförmige Formschlüssigkeit her. Der Widerstand gegenüber auf das Metallteil später einwirkenden Zugkräften wird dadurch um ein vielfaches erhöht. Ebenso ist z.3. ein derartig eingebetteter runder Metallstift gegen Verdrehen gesichert. Eine rationelle fertigung von mit Metallteilen seiner endgültigen lage einseitig oder beidseitig des Kunststoffträgers herausragt, ist der Schwingkopf oder aber der Sch!ingkopf und der Anschlag mit einer sacklochartigen FührungsöffnunG vorsehen, welche ein Ausweichen des Metallteiles ausserhalb des Kunststoffträgers verhindert.
  • Die Stelle, an welcher eine Aushnickung des Metallteiles zu erfolgen hat, kann in vorteilhafter Weise dadurch genau bestimmt und festgelegt werden, dass das Metallteil an der Auskniekstelle eine Querschnittsverengung aufweist Weitere Einzelheiten der Erfindung werden durch die-in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele nachstehend beschrieben0 Es bedeuten: Fig. 1 ein nach den erfindungsgemässen Verfahren mit zwei stiftartigon Metallteilen bestückter Kunststoffträger, Fig. 2 eine schematisch dargestellte Einrichtung zur Durchführung des efindungsgemässen Verfahrens, Fig. 3 ein weiterer auf die erfindungsgemässe Weise mit verschiedenen itetallteilen.'bestückter Kunststoffträger, Fig. 4 ein weltcres Ausführungsbeispiel einer Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens, Fig. 5 eine schematische Darstellung einer der Heinrich tung gemäss Fig. 4 ähnlichen Einrichtung.
  • In Fig. 1 ist mit 1 ein etwa T-förmige Kunststoffträger bezeichnet, an dessen einem Schenkel zwei runde Stifte 2 durch Einbetten befestigt sind. WIe gestrichelt angedeutet, weisen die beidseitig aus dem Kunststoff-tr,@ger 1 herausragenden Stifte 2 innerhalb des Kunststofftrcigers 1 eine seitliche Auskniekung 3 auf, durch welche die Stifte 2 gegen Herausziehen sowie gegen Verdrehen gesichert sind. Dieser bestückte Kunststoffträger 1 bildet etwa einen Teil einer elektrischen Anlage mit den Stiften 2 als elektrische Anschluss-und Verbindungselemente.
  • In Fig. 2 sind mit 4 und 5 Teile einer Einrichtung zur Erstellung des in Fig. 1 dargestellten, bestückten Kunststofftragers 1 in einer Schnittansicht dargestellt. Dabei weist ein Schwingkopf 4, welcher durch einen nicht dargestellten WSchwinggenerator zu hochfrequenten, insbesondere im Ultraschallbereich liegenden Schwingungen in Pfeilrichtung veranlasst wird, eine Führungsöffnung 6 auf, in welcher der in den Kunststoffträger 1 einzubettende Stift 2 geführt Ist. Das Eindrücken des Stiftes 2 geschieht im Ausführungsbeispiel von oben nach unten, wobei sich während dem Eindrücken infolge der hochfrequenten Schwingungen die mit dem Stift in Berührullg stehende Kunststoffmasse erweicht.
  • Mi der in der Figur unteren Begrenzung des Kunststoffträgers 1 ist ein widerstandsfähiger, z,B, aus Metall bestehender Anschlag 5 stabil angesetzt, weicher ebenfalls mit einer sacklochartigen Führungsöffnung 7 ve,-sehen ist. Nachdem der Stift 2 den 1:unststoffträger 1 geradlinig durchstossen hat, gelangt er in die Führungsöffnung 7, in welcher er schliesslich auf die untere Begrenzung der Führungsöffnung 7 aufläuft. Da das Eindrücken des Stiftes 2 unter Druck geschehen muss und daher das Auflaufen des Stiftes 2 auf den Anschlag 5 ebenfalls unter Druck geschieht, erfährt der ausserhalb des Kunststoffträgers 1 geführte Seift 2 Innerhalb der Kunststoffmasse eine Ausknickung 3, was zur Folge hat, dass der erweichte Kunststoff sofort den freigewordenen Raum ausfüllt. Die Ausknickstelle kann von vorneherein durch eine Querschnittsverengung, etja durch eine Einquetschung genau festgelegt erde, Der Kunststoffträger 8 gemäss Fig. 3 weist, wie die Schnittdarstellung zeigt, eine Nut 9 auf, Bei dieser Ausführung sollen Stifte 10, 11 und 12 unterschiedlichten Querschnittes nur über die obere Begrenzung des zwischen Nut 9 und der oberen Fläche 81 gebildeten Steges 82 in der endgültigen Tage herausragen. Ein in die Nut 9 eingeführter Anschlag 13 weist deshalb an seiner an dem Kunststoffträger 8 anliegenden Anschlagfläche eine Zentrierkerbung 14 auf, in welche der nach dem vorbesch iebenen Verfahren eingedrückte Stift z030 10 eingreift bzw. sich darin zentrierend abstützt0 Der Anschlag 13 wird daraufhin entfernt, Selbstverständlich können die nach dem beschriebenen Verfahren hefestigten Metallteile jede beliebige Form haben, Sie können in Form von Bahnen, Stiften, Krampen oder dergleichen ausgebildet sein= Weiterhin besteht völlige Freiheit darüber, ob das Metallteil in die volle, ungekochte Masse eines Kunststoffträgers eingedrückt wird oder ob zur genaueren lagemässigen Orientierung der Metallteile besondere Führungsbohrungen an den vorbestimmten Eindrückstellen des Kunststoffträgers, die etwa dem Querschnitt der Metallteile entsprechen, vorgesehen sind.
  • In dem Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 4 ist ein Kunststoffträger 15 in einen, eine rechtwinkelige Aufnahme bildenden Block 16 gelagert, dessen vertikaler Schenkel eine Zentrierkerbung 17 aufweist. Ein in einem Führungselement 18 geführtes Metallteil 19 wird in Pfeilrichtung iu Höhe der Zentrierkerbung 17 in den Kunststoffträger 15 eingedrückt, während ein Schwingkopf 20 in einer zur Eindrückrichtuhng rechtwinkeligen Richtung auf eine Begrenzungsfläche des Kunststoffträgers 15 einwirkt. Das Metallteil 19 trIfft auf die Zentrierkerbung 17 baw. auf den als Anschlag dienenden vertikalen Schenkel des Blockes l6 und knickt aus.
  • Der Ausknickvorgang kann dadurch verbessert werde, lern, wie in Fi. 5 dargestellt, ein Metallteil 21 im sirichpunktiert angedeuteten Bereich einer Querschnittsänderung eines z.B. mit Flanschen versehenen Kunststoffträgers 21 eingedrückt wird, da in diesem Bereich infolge Reflexion an den Querschnittssprüngen eine besonder grossc Umwandlung der Schltingungsenergie erfolgt.
  • 7 PatentansprUche 5 Figuren

Claims (7)

  1. P a t e n t a n s p r ü c h e 1. ) Verfahren zum Befestigen von stift- oder streifenartigen Metallteilen an Kunststoffträgern, unter Anwendung von beim Eindrücken der Metallteile in den Kunststoff auf diese eirniirkenden hochfrequenten, insbesondere im Ultraschallbereich liegendenden Schwingingen, d a d u r c h g e k e n n z-§ i c h n e t dass auf der, der Eindrückrichtung abgewandten Seite des Kunststoffträgers (1, 8, 15, 22) ein Anschlag (5, 13, 16) vorgesehen ist, auf welchen das in Eindrückrichtung durch die auf den Kunststoffträger zu gerichtete Bewegung eines Schalingkopfes (4, 20) eindrilagende Metallteil (z.B. Stift 2) unter Druck aufläuft und innerhalb des Kunststoffträgers eine seitliche Ausknickung (3) erfährt.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch , d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , dass das Metallteil (Stifto 2, 10, 11, 12) entlang einer in dem Kunststofftrager # bzw. 8) an der Eindrückstelle vorgesehenen Fübrungsbohrung eingedrückt wird.
  3. 3. Verfahren nach den vorhergehenden Ansprüchen, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,, dass das Metalltoil (21) im Pereich einer Querschnittsänderung des Kunststoffrägers (22) eingedrückt wird.
  4. 4. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen Æ und 2, d a d u r c h g e k e n n -z e 1 c h n e t , dass der Anschlag (13, 16) an seiner an dem Kunststoffträger (8, 15, 22J anliegenden Anschlagfläche eine Zentrierkerbung (14, 17) aufweist.
  5. 5. Einrichtung nach den vorhergehenden Ansprüchen, d a d u r c h g e k c n n z e i c h n e t dass der Anschlag (5) und/oder der Schwingkopf (ßE eine Führungsöffnung (7 bzw. 6) aufweist, in welcher der aus dem Kunststoffträger herausragende Teil des Metallteiles formschlüssig geführt Ist.
  6. 6. Einrichtung nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallteil (2) an der Auskniest4elle '3 eine Querschnittsverengung aufweist
  7. 7. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 - 4 und 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e X , t dass der Schwingkopf (20) in einer zur Eindrückrichtung für das Metallteil (19, 21) azinke igen, vorzugsweise rechtwinkeligen Richtung auf den Kunststoffträger (15, 22) eirniirkt.
DE19691916509 1969-03-31 Verfahren und Einrichtung zum Befestigen von Metallteilen an Kunststoffträgern Expired DE1916509C3 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19691916509 DE1916509C3 (de) 1969-03-31 Verfahren und Einrichtung zum Befestigen von Metallteilen an Kunststoffträgern

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19691916509 DE1916509C3 (de) 1969-03-31 Verfahren und Einrichtung zum Befestigen von Metallteilen an Kunststoffträgern

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE1916509A1 true DE1916509A1 (de) 1970-10-08
DE1916509B2 DE1916509B2 (de) 1976-03-11
DE1916509C3 DE1916509C3 (de) 1976-11-04

Family

ID=

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0465173A1 (de) * 1990-06-28 1992-01-08 Aue Institute Limited Elektronische Verbinder und Verfahren für deren Herstellung

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0465173A1 (de) * 1990-06-28 1992-01-08 Aue Institute Limited Elektronische Verbinder und Verfahren für deren Herstellung

Also Published As

Publication number Publication date
DE1916509B2 (de) 1976-03-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69900218T2 (de) yräger für einen elektronischen Transponder zur Tiererkennung und Herstellungsverfahren solchen Trägers
DE4233254A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Umspritzen von elektrischen Kontaktbahnen
DE3019026C2 (de)
DE2920028A1 (de) Elektrischer kontakt fuer einen schalter sowie verfahren zur herstellung eines solchen kontaktes
DE2529442A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum einsetzen von stiften in flache schaltkreise
CH675929A5 (de)
DE2159530A1 (de) Verfahren zum Herstellen einer Halbleiteranordnung, Halbleiteranordnung und metallenes Leitergitter zur Anwendung bei der Herstellung einer Halbleiteranordnung
DE3012354C2 (de)
DE3714500C1 (de) Vorrichtung zum elektrisch leitenden Verbinden von zwei Bauteilen
EP0662733B1 (de) Kontaktfeder-Anordnung
DE69919189T2 (de) Spielzeugbausatz
DE3101995C2 (de)
DE4039032C1 (en) Filter for liq. fuel for tank of motor vehicle - comprising filter mesh on all sides with flexible frame so filter can be bent for inserting into tank, and pipe connection
DE1916509A1 (de) Verfahren und Einrichtung zum Befestigen von Metallteilen an Kunststofftraegern
DE1089438B (de) Verfahren zur Herstellung von Verdrahtungen fuer elektrische Schaltungen, insbesondere fuer elektronische Baugruppen der Fernmeldetechnik
DE3324737A1 (de) Kontaktfeder und verfahren zu deren herstellung
DE1916509C3 (de) Verfahren und Einrichtung zum Befestigen von Metallteilen an Kunststoffträgern
DE2163855A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Bodens für die Umhüllung eines elektrischen Bauelementes, sowie Boden für die Umhüllung eines elektrischen Bauelementes
DE1965109A1 (de) Metall-Federklammer
DE8321845U1 (de) Elastisches Befestigungselement
DE3237952C1 (de) An einem Blechteil angeordneter Käfig für eine Gewindemutter
DE19821932A1 (de) Verfahren zum Umformen von Metallblechen
DE3729549A1 (de) Vorrichtung zur abdichtung von zwei bauteilen
DE2357350A1 (de) Waermeableitungskoerper zum einbau in integrierte schaltkreise mit behaelter aus harz
EP0502454A1 (de) Zwei- oder mehrteiliges Modell aus geschäumtem Kunststoff zur Verwendung bei Vollformgiessverfahren und Verfahren zu seiner Herstellung

Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
E77 Valid patent as to the heymanns-index 1977
EHJ Ceased/non-payment of the annual fee