CH669491A5

CH669491A5 -

Info

Publication number: CH669491A5
Application number: CH31086A
Authority: CH
Inventors: Wilhelm Buchecker
Original assignee: Lenhard Gmbh
Priority date: 1985-02-06
Filing date: 1986-01-27
Publication date: 1989-03-15
Also published as: ATA34385A; DE3603062C2; AT381509B; DE3603062A1

Description

BESCHREIBUNG Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Halten von Leiterplatten, 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 insbesondere beim Galvanisieren von Leiterplatten, wie sie heutzutage in der elektronischen Industrie in allgemein steigendem Ausmass Verwendung finden, zum Befestigen bzw. zum Transport der Leiterplatten eingesetzt und haben darüber hinaus 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 Automatisation 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 38 036, DE-OS 31 16 897, DD-PS 160 317, DD-PS 204 715 und AT-PS 363 749 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 45 886 ist eine Vorrichtung zum Halten 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.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so zu verbessern, dass auf einfache Weise eine automatische Beschickung mit Leiterplatten, beispielsweise von einem Zulieferautomaten, einem Industrieroboter oder dgl., möglich wird bzw. dass darüber hinaus auch ohne die Verwendung eines derartigen Beschickungsautomaten eine einfachere Handhabung und damit Zeit- und Kostenersparnis bei der Herstellung bzw. Bearbeitung 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 Oberfläche 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

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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 oder 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 oder dgl. umständlich zu schliessen sind. Sofern beispielsweise auf beide Leiterplattenoberflächen unterschiedliche Galvanisierströme angelegt werden sollen, kann durch einfache elektrische Isolierung zwischen den ohnedies funktionell getrennten Haltebügeln einerseits und Klemmbügeln andererseits 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 darüber hinaus 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 Klemmanordnung in der Vorrichtung zum Halten von Leiterplatten zu verwenden. Darüber hinaus kann durch die federnde Ausbildung zumindest eines der beiden Bügel ein sicheres Halten und Kontaktieren ohne die Gefahr einer Beschädigung der Leiterplatte erreicht werden.

Insbesondere im Zusammenhang 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 Klemmanordnung erlaubt und demge-mäss 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 der 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. 2 zeigt eine teilweise schematische Ansicht der Vorrichtung nach der vorliegenden 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 oder 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 4 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 oder 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 insbesondere 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-

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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 Klemmbügeln 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 gewährleistet 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, 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 22 zu verweisen.

Ebenso ist noch auf die insbesondere aus den Fig. 3 und 4 5 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 kegelstumpfförmig ausgeführt und abgerundet, um das Aufsetzen der Leiterplatten 1 zu erleichtern und Verlet-lo zungsgefahr 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 Sei-15 ten 11 bzw. 18 der Leiterplatten 1 möglich wäre.

Abgesehen von der dargestellten Ausbildung mit Getriebemotor könnte die Betätigung bzw. Verschwenkung der Klemmbügel 14 auch über andere geeignete Betätigungsorgane, wie beispielsweise Verdrehmagnete, Hubmagnete, hydraulische oder 20 pneumatische Motoren oder 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 25 Verdrehung der Klemmbügel erfolgende Festhaltung und Kontaktierung der Leiterplatten eine Verwendung der Vorrichtung zur Ermöglichung einer Beschickung durch Industrieroboter oder dgl. sichergestellt.

Die gesamte Vorrichtung zum Halten der Leiterplatten ist 30 schliesslich aus Materialien fertigbar, die eine absolute chemische und temperaturmässige Beständigkeit gegenüber den insbesondere zur Zeit eingesetzten galvanischen Bädern sicherstellt. Die Haltebügel und Klemmbügel können darüber hinaus mit bekannten chemischen bzw. elektrolytischen Verfahren entme-35 tallisiert werden.

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2 Blätter Zeichnungen

Claims

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1. Vorrichtung zum Halten von Leiterplatten, 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, 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.

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PATENTANSPRÜCHE

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.