DE3603062A1

DE3603062A1 - Vorrichtung zum halten von leiterplatten

Info

Publication number: DE3603062A1
Application number: DE19863603062
Authority: DE
Inventors: Wilhelm 8390 Fürstenstein Buchecker
Original assignee: LENHARD GmbH
Current assignee: LENHARD GmbH
Priority date: 1985-02-06
Filing date: 1986-02-01
Publication date: 1986-08-07
Also published as: DE3603062C2; ATA34385A; AT381509B; CH669491A5

Description

"Vorrichtung zum Halten von Leiterplatten"

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Halten von Leiterplatten, insbesondere zum Eintauchen in galvanische Bäder od. dgl., mit einem Traggestell und Klemmanordnungen zum elektrischen Kontaktieren und Festhalten der ausgerichteten Leiterplatten auf dem Traggestell, die zumindest jeweils einen, an einer ersten Seite der Leiterplatten anliegenden, mit dem Traggestell verbundenen Haltebügel und einen Klemmbügel aufweisen, der in der geschlossenen Stellung der Klemmanordnung an einer der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite der Leiterplatten anliegt.

Derartige Vorrichtungen werden insbesonders beim Galvanisieren von Leiterplatten, wie sie heutzutage in der elektrotechnischen Industrie in allgemein steigendem Ausmaß Verwendung finden, zum Befestigen bzw. zum Transport der Leiterplatten eingesetzt und haben darüberhinaus die Aufgabe, den erforderlichen Galvanisierstrom an die zu galvanisierenden Oberflächen der Leiterplatten zu übertragen. Die zu diesem Zweck erforderliche Kontaktierung der Oberflächen der Leiterplatten erfolgte bei bekannten derartigen Vorrichtungen mittels Schraubkontakten, die nach dem Einsetzen der jeweiligen Leiterplatte in die Vorrichtung von Hand durch Anziehen der Schraubgewinde geklemmt wurden. Das Einsetzen der Leiterplatten selbst in die Vorrichtung bzw. in das Traggestell mußte dabei zufolge der Ausbildung der Ausricht- bzw. Trageinrichtungen und der Klemmanordnungen durch Einschieben derselben von der Seite oder von unten nach oben erfolgen. Der wesentliche Nachteil dabei ist darin zu sehen, daß eine Autoraatisation der Bestückung derartiger Vorrichtungen mit Leiterplatten bzw. des umgekehrten Vorganges, beispielsweise nach dem Abschluß der Galvanisierung, nicht bzw. nur mit großem technischen Aufwand möglich ist. /■'.' Aus der DE-OS 31 33 036, DE-OS 31 16 397, DD-PS 160 317,

-A-

DD-PS 2OA 715 und AT-PS 363 7A9 sind verschiedenartige Klemmen bekannt, die Leiterplatten durch Festklemmen tragen und gleichzeitig kontaktieren. Diese Druckschriften beschreiben gebräuchliche Leiterplattengestelle oder Galvanisiergestelle, die sich in der Art der Klemmvorrichtung, die gleichzeitig auch zur Kontaktierung dient, unterscheiden und zum Teil sehr veraltet sind. Die zum Zweck der Galvanisierung der Leiterplatten erforderliche Kontaktierung der Oberfläche der Leiterplatten erfolgt mittels Schraubkontakten, die nach dem Einsetzen der jeweiligen Leiterplatte in die Vorrichtung von Hand durch Anziehen von Schraubgewinden geklemmt werden. Das Einsetzen der Leiterplatten in die Klemmvorrichtung muß dabei durch Einschieben derselben von der Seite oder von unten nach oben erfolgen. Der wesentliche Nachteil auch dieser Gestelle besteht darin, daß eine Automatisation der Bestückung bzw. der Entnahme nach der Galvanisierung nicht möglich ist.

Die US-PS 3 272 733 beschreibt ein Leiterplattengestell, wie es heute keine Verwendung mehr findet. Bei der vorgesehenen Befestigung der Leiterplatte treten häufig Kontaktunterbrechungen auf und die Bestückung des Gestells ist umständlich und zeitraubend.

Aus der DE-OS 28 A5 886 ist eine Vorrichtung zum HaI-ten von Leiterplatten bekannt, die Kontaktklemmen zeigt, deren Kontaktbügel jeweils an einer Seite der Leiterplatte anliegen. Eine zusätzliche Tragvorrichtung, die von den Kontaktklemmen unabhängig einsetzbar ist, ist nicht vorhanden.

fOf Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vor-

/ / richtung der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß auf einfache Weise eine automatische Beschickung mit Leiterplatten, beispielsweise von einem Zulieferautomaten, einem Industrieroboter od. dgl., möglich wird bzw. daß darüberhinaus auch ohne die Verwendung eines derartigen Beschickungsautomaten eine einfachere Handhabung und damit Zeit- und Kostenersparnis bei der Herstellung bzw. Be-

arbeitung der Leiterplatten möglich ist.

Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß eigene, die Leiterplatten in definierter Lage auf dem Traggestell aufnehmende Ausricht- bzw. Trageinrichtungen für die Leiterplatten vorgesehen sind, die mit den Leiterplatten zusammenwirkende Zentrierteile mit ausschließlich im wesentlichen senkrecht zur Oberfläche der Leiterplatten verlaufenden Führungsflächen aufweisen, und daß der Klemmbügel um eine im wesentlichen parallel zur Ober-IQ fläche der Leiterplatten liegende Achse schwenkbar ist und in der geöffneten Stellung der Klemmanordnung in der durch die Ausrichtung der Führungsflächen gegebenen Führungsrichtung der Zentrierteile gesehen, außerhalb der Leiterplatten gelegen bzw. verschwenkt ist. Durch diese Anordnung bzw. Ausrichtung der Führungsflächen an den Zentrierteilen ist im Zusammenhang mit der Anordnung der Klemmbügel außerhalb der Leiterplatten sichergestellt, daß die Leiterplatten bei der Beschickung der Vorrichtung bzw. des Traggestells und auch beim Abmontieren relativ zur Vorrichtung nur in einer Richtung - nämlich in der durch die Ausrichtung der Führungsflächen gegebenen Führungsrichtung der Zentrierteile - bewegt werden müssen, was die Verwendung von sehr einfach gesteuerten Zulieferautomaten od. dgl. erlaubt. Die aufgesetzten und mit den Zentrierteilen zusammenwirkenden Leiterplatten liegen mit einer ihrer Oberflächen jeweils an einem Haltebügel an und werden auf der anderen, gegenüberliegenden Oberfläche durch den Klemmbügel in der geschlossenen Stellung der Klemmanordnung gegen den Haltebügel gedrückt. Auf diese Weise ist beispielsweise die Kontaktierung der zu galvanisierenden Oberflächen der Leiterplatten einfach und schnell möglich, da keine Schraubkontakte od. dgl. umständlich zu schließen sind. Soferne beispielsweise auf beide Leiterplattenoberflächen unterschiedliche Galvanisierströme angelegt werden sollen, kann durch einfache elektrische Isolierung zwischen den ohnedies funktionell getrennten Haltebügeln einerseits und Kletnmbügeln anderer-

seits dies leicht ermöglicht werden.

Um die Stromzufuhr bei nicht ordnungsgemäß angeordneten Leiterplatten nicht ungewollt einzuleiten bzw. die Stromzufuhr definiert unterbrechen zu können, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Stromzufuhr zu den Leiterplatten über die schwenkbaren Klemmbügel erfolgt.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Zentrierteile in Form von zylindrische Führungsflächen aufweisenden Bolzen ausgebildet sind, die mit Ausnehmungen, vorzugsweise am Rand der Leiterplatten, zusammenwirken bzw. in diese einführbar sind. Die Anzahl der für jede einzelne Leiterplatte vorgesehenen Zentrierteile kann dabei beispielsweise abhängig von der Größe der Leiterplatte festgelegt werden - üblicherweise wird man bereits mit zwei Bolzen für jede Leiterplatte das Auslangen finden. Diese Ausgestaltung der Zentrierteile ist sehr einfach und ermöglicht darüberhinaus eine genaue Ausrichtung der Leiterplatten ohne Behinderung der Be- bzw. Entladung der Vorrichtung.

Gemäß einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Klemmbügel und/oder die Haltebügel der Klemmanordnung federnd ausgebildet sind, was auf sehr einfache Weise die Möglichkeit bietet, verschiedenste Leiterplattendicken ohne besondere Einstellung der Klemmanordnungen in der Vorrichtung zum Halten von Leiterplatten zu verwenden. Darüberhinaus kann durch die federnde Ausbildung zumindest eines der beiden Bügel ein sicheres Halten und Kontaktieren ohne die Gefahr einer Beschädigung der Leiterplatte erreicht werden.

Insbesonders im Zumsammenhang mit einer Vereinfachung der Vorrichtung sowie mit der Ermöglichung einer einfachen und schnellen Be- bzw. Entladung ist eine weitere Ausgestaltung der Erfindung von großem Vorteil, gemäß der vorgesehen ist, daß mehrere Klemmbügel zusammen auf einer Achse angeordnet und gemeinsam betätigbar sind. Dabei sind nach einer anderen, besonders vorteilhaften Weiterbildung die Klemmbügel über eine in der Klemmanordnung vorgesehene elektrische Betätigungseinrichtung schwenkbar,

was beispielsweise auch eine externe, in die Steuerung der Galvanisieranlage integrierte, elektrische Steuerung der Kleramanordnungen erlaubt und demgemäß die automatische Be- und Entladung der Vorrichtung vereinfacht bzw. überhaupt ermöglicht.

Die elektrische Betätigungseinrichtung kann dabei in weiterer Ausgestaltung der Erfindung einen Getriebemotor aufweisen, der beispielsweise bei der oben angesprochenen gemeinsamen Betätigung mehrerer Klemmbügel unmittelbar auf die gemeinsame Achse derselben einwirken kann.

Bei einer Vorrichtung zum Halten von Leiterplatten, bei der jedes Traggestell zur Aufnahme von mehreren Leiterplatten dient, ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß die jeweils zwischen zwei benachbarten Leiterplatten angeordneten Klemmbügel, ungeachtet ihrer Zuordnung zu der einen oder der anderen Leiterplatte, über einen gemeinsamen Getriebemotor betätigbar sind. Je nach der Größe der einzelnen Vorrichtungen bzw. der Größe und Anzahl der auf jeder dieser Vorrichtungen zu haltenden Leiterplatten kann also die Anzahl beispielsweise der erforderlichen Getriebemotoren bzw. die Aufteilung oder Zusammenfassung der Klemmbügel auf die verwendeten Betätigungseinrichtungen variiert werden, was im Hinblick auf die Anpassung der Vorrichtung an die jeweils gegebenen Verhältnisse sehr vorteilhaft ist. , Die Erfindung wird im folgenden anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert:

Fig. 1 zeigt eine teilweise schematische Ansieht einer Vorrichtung nach der vor

liegenden Erfindung,

Fig. 2 zeigt einen Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1 bei abgenommenen Leiterplatten,
Fig. 3 zeigt das Detail III aus Fig. 1 in

vergrößerter Darstellung und Fig. 4 zeigt eine Ansicht entlang der Linie IV

in Fig. 3 in gegenüber dieser größerem Maßstab.

Die dargestellte Vorrichtung dient zum Halten von Leiterplatten 1 zum Eintauchen in hier nicht dargestellte galvanische Bäder od. dgl., wobei beispielsweise vier gleich große Leiterplatten 1 von an sich beliebigem Format gemeinsam in definierter Lage auf einem Traggestell 2 gehalten werden können. Die Erfindung ist aber ohne jede Beschränkung und ohne wesentliche Änderungen auf für andere Anzahlen von auf jeder einzelnen Vorrichtung zu haltenden Leiterplatten anwendbar.

Auf einer Stromschiene 3 ist ein Befestigungshaken eingehängt und auf hier nicht dargestellte Weise elektrisch kontaktierend befestigt, der mit einem Antriebsträger 5 verbunden ist; der Antriebsträger 5 seinerseits ist mit dem Traggestell 2 verbunden - beispielsweise durch Schweißung, Verschraubung od. dgl.

Auf dem hier balkenförmig ausgebildeten Traggestell 2 sind in den zur Aufnahme der Leiterplatten 1 vorgesehenen Bereichen Ausricht- bzw. Trageinrichtungen mit Zentrierteilen 6 angeordnet, die im dargestellten Ausführungsbeispiel in Form von zylindrische Führungsflächen 7 (siehe auch die Fig. 3 und 4) aufweisenden Bolzen 8 ausgeführt sind. Diese Bolzen 8 wirken mit Ausnehmungen 9 am Rand der Leiterplatten 1 zusammen und ermöglichen damit eine Ausrichtung der Leiterplatten 1 in definierter Lage auf dem Traggestell 2. Die Anzahl der für jede Leiterplatte 1 vorgesehenen Zentrierteile ist dabei an sich beliebig - bereits zwei Zentrierteile für jede Leiterplatte sind prinzipiell ausreichend. Weiters sind am Traggestell 2 (bzw. an jedem Traggestell 2, von denen der Anzahl der festzuhaltenden Leiterplatten entsprechend viele vorgesehen sein können) Klemmanordnungen 10 vorgesehen, welche zum elektrischen Kontaktieren und Festhalten der ausgerichteten Leiterplatten 1 auf dem Traggestell 2 dienen. Diese Klemmanordnungen 10 sind in den Fig. 1 und 2 schematisch angedeutet - nähere Details werden im folgenden anhand

der Fig. 3 und 4 erläutert.

Die Klemmanordnungen 10 weisen jeweils an einer ersten Seite 11 der Leiterplatten 1 anliegenden, mit dem Traggestell 2 verbundenen Haltebügel 12 und einen um eine im wesentlichen parallel zur Oberfläche der Leiterplatten 1 liegende Achse 13 schwenkbaren Klemmbügel 14 auf. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die einer Leiterplatte 1 zugeordneten Klemmbügel 14 jeweils gemeinsam auf einer im wesentlichen über die ganze Länge des Traggestells 2 durchgehenden Achse 13 angeordnet und durch Verschwenkung der Achsen 13 gemeinsam und gleichzeitig betätigbar.

Wie insbesonders aus Fig. 4 ersichtlich ist, können die Klemmbügel 14 zwei definierte Endstellungen einnehmen; in der durchgehend eingezeichneten, geöffneten Stellung der Klemmanordnung sind die Klemmbügel 14 gegen die Mitte des Traggestells 2 zusammengeschwenkt, was ein ungehindertes Be- bzw. Entladen der Leiterplatten 1 durch Bewegung in der durch die Ausrichtung der Führungsflächen 7 an den Bolzen 8 gegebenen Führungsrichtung - also hier in Richtung der Achse der Bolzen 8 - ermöglicht.Beim Beladen der Vorrichtung werden die Leiterplatten 1 an den Klemmbüge In 14 vorbei mit ihren Ausnehmungen 9 auf die Bolzen 8 gesteckt, bis sie mit ihrer ersten Seite 11 an den Haltebügeln 12 anliegen. Durch Verdrehung bzw. Verschwenkung der Klemmbügel 14 um die Achse 13 in Richtung der Pfeile 15 werden sodann die Klemmbügel 14 in die in Fig. 4 strichliert eingezeichnete Stellung gebracht - der Verschwenkwinkel 16 um die Achse 13 beträgt im dargestellten Ausführungsbeispiel etwa 100 . In der strichliert eingezeichneten geschlossenen Stellung der Klemmanordnungen liegt jeweils der Klemmbügel 14 mit einem abgewinkelten Kontaktbereich 17 an der der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite 18 der Leiterplatten 1 an, wobei zufolge der nach Art einer Spiralfeder ausgebildeten Klemmbügel 14 eine sichere Halterung und Kontaktierung der Leiterplatten auch bei verschiedenen Dicken derselben ge-

währleistet ist. Abgesehen von der dargestellten speziellen spiralfederartigen Ausgestaltung der Klemmbügel 14 könnte diese Federwirkung falls erwünscht auch auf andere Weise erzielt werden - ebenso wäre eine nach Bedarf mehr oder weniger federnde Ausbildung der Haltebügel 12 möglich.

Die durchgehenden Achsen 13 der Klemmbügel 14 sind im dargestellten Ausführungsbeispiel von einem auf dem Antriebsträger 5 angeordneten Getriebemotor 19 verdrehbar,

TO wobei hier über eine in ihrer Funktion nicht näher detaillierte Untersetzung 20 die beiden Achsen 13 jedes Traggestells 2 gleichzeitig gegensinnig verdreht werden können. Die Stromversorgung des Getriebemotors 19 ist hier nicht weiter dargestellt und könnte beispielsweise auch unmittelbar mit der Steuerung einer Galvanisieranlage verbunden sein.

Der Vollständigkeit halber ist noch auf die Strombänder 21 zur Zuführung des Galvanisierstroms von der Stromschiene 3 bzw. vom Antriebsträger 5 zu den Achsen 13 sowie auf die für die Achsen 13 über die Länge des balkenförmigen Traggestells 2 verteilten Führungslager zu verweisen.

Ebenso ist noch auf die insbesonders aus den Fig. und 4 ersichtliche Anordnung der Bolzen 8 hinzuweisen, welche über Isolierteile 23 mit einem Träger 24 in Verbindung stehen, der seinerseits auf dem Traggestell 2 befestigt ist. Das vordere Ende der Bolzen 8 ist kegelstumpf förmig ausgeführt und abgerundet, um das Aufsetzen der Leiterplatten 1 zu erleichtern und Verletzungsgefahr auszuschließen.

Möglich wäre auch das Vorsehen einer elektrischen Isolierung zwischen den funktionell ohnedies getrennten Haltebügeln 12 einerseits und Klemmbügeln 14 andererseits, womit auch die Zufuhr von verschieden großen Galvanisierströmen auf die Seiten 11 bzw. 18 der Leiterplatten 1 möglich wäre.

Abgesehen von der dargestellten Ausbildung mit Ge-

triebemotor könnte die Betätigung bzw. Verschwenkung der Klemmbügel 14 auch über andere geeignete Betätigungsorgane, wie beispielsweise Verdrehmagnete, Hubmagnete, hydraulische oder pneumatische Motoren od. dgl. bzw. auch über gemeinsame Handkurbeln oder derartige Handhaben erfolgen. Auf alle Fälle ist durch die Sicherstellung der Be- bzw. Entladung der Leiterplatten in einem einzigen Bewegungsschritt relativ zur Vorrichtung bzw. zum Traggestell und durch die einfache, durch Verdrehung der Klemmbügel erfolgende Festhaltung und Kontaktierung der Leiterplatten eine Verwendung der Vorrichtung zur Ermöglichung einer Beschickung durch Industrieroboter od. dgl. sichergestellt.

Die gesamte Vorrichtung zum Halten der Leiterplatten ist schließlich aus Materialien fertigbar, die eine absolute chemische und temperaturmäßige Beständigkeit gegenüber den insbesonders zur Zeit eingesetzten galvanischen Bädern sicherstellt. Die Haltebügel und Klemmbügel können darüberhinaus mit bekannten chemischen bzw. elektrolytischen Verfahren entmetallisiert werden.

Claims

-X- Patentansprüche

1. Vorrichtung zum Halten von Leiterplatten, insbesondere zum Eintauchen in galvanische Bäder od. dgl., mit einem Traggestell und Klemmanordnungen zum elektrischen Kontaktieren und Festhalten der ausgerichteten Leiterplatten auf dem Traggestell, die zumindest je-» weils einen, an einer ersten Seite der Leiterplatten / anliegenden, mit dem Traggestell verbundenen Haltebügel und einen Klemmbügel aufweisen, der in der geschlossenen Stellung der Klemmanordnung an einer der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite der Leiterplatten anliegt, dadurch gekennzeichnet, daß eigene, die Leiterplatten in definierter Lage auf dem Traggestell aufnehmende Ausricht- bzw. Trageinrichtungen für die Leiterplatten

(1) vorgesehen sind, die mit den Leiterplatten (1) zusammenwirkende Zentrierteile (6) mit ausschließlich im wesentlichen senkrecht zur Oberfläche der Leiterplatten (1) verlaufenden Führungsflächen (7) aufweisen, und daß der Klemmbügel (14) um eine im wesentlichen parallel zur Oberfläche der Leiterplatten (1) liegende Achse (13) schwenkbar ist und in der geöffneten Stellung der Klemmanordnung (10) in der durch die Ausrichtung der Führungsflächen (7) gegebenen Führungsrichtung der Zentrierteile (6) gesehen außerhalb der Leiterplatten (1) (

gelegen bzw. verschwenkt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromzufuhr zu den Leiterplatten über die schwenkbaren Klemmbügel (14) erfolgt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrierteile (6) in Form von zylindrischen Führungsflächen (7) aufweisenden Bolzen (8) ausgebildet sind, die mit Ausnehmungen (9)> vorzugsweise am Rand der Leiterplatten (1), zusammenwirken bzw. in diese einführbar sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmbügel (14) und/oder die Haltebügel (12) der Klemmanordnungen (10) federnd ausgebildet sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,- dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Klemmbügel (14) zusammen auf einer Achse (13) angeordnet und gemeinsam betätigbar sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmbügel (14) über eine in der Klemmanordnung (10) vorgesehene elektrische Betätigungseinrichtung schwenkbar sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Betätigungseinrichtung einen Getriebemotor (19) aufweist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei jedes Traggestell zur Aufnahme von mehreren Leiterplatten dient, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweils zwischen zwei benachbarten Leiterplatten (1) angeordneten Klemmbügel (14), ungeachtet ihrer Zuordnung zu der einen oder der anderen Leiterplatte (1), über einen gemeinsamen Getriebemotor (19) betätigbar sind.