DE3308678A1

DE3308678A1 - Verfahren zur herstellung elektromechanischer kontaktbauteile

Info

Publication number: DE3308678A1
Application number: DE19833308678
Authority: DE
Inventors: Erwin A. Dipl.-Ing. Dr. 7531 Neulingen-Göbrichen Sauter
Original assignee: Inovan Stroebe KG; Inovan Stroebe GmbH and Co KG
Current assignee: Inovan Stroebe KG; Inovan Stroebe GmbH and Co KG
Priority date: 1983-03-11
Filing date: 1983-03-11
Publication date: 1984-09-13
Also published as: EP0118859A2; EP0118859A3

Description

HANS TRAPPENBERG · ^atsntingen I£U r · Karlsruhe

EUROPÄISCHER PATENTVERTRETER

07.03.1983 n5
IS 501

Firma INOVAN-Stroebe GmbH & Co. KG
Industriestraße, 7534 Birkenfeld

Verfahren zum Herstellen elektromechanischer
Kontaktbauteile

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen elektromechanischer Kontaktbauteile, die aus einem metallischen
Träger bestehen, auf dem jewcjils mindestens ein, vorzugsweise aus Edelmetall bestehendes oder mit Edelmetall beschichtetes Kontaktstück angebracht ist, nach dem der metallische Träger als Band einer Kontaktbestückungseinrichtung zugeführt, dort mit den Kontaktstücken versehen und sodann
durch im wesentlichen querverlaufende Schnitte in die einzelnen Kontaktbauteile zerteilt wird.

Diese Herstellart, bei der die Kontaktbauteile aus einem
Trägermaterialband ausgestanzt werden, hat den Vorteil, daß die Kontaktbauteile im vollautomatischen Betrieb hergestellt werden können. IJm die Kontaktstücke auf das Bandmaterial aufzubringen, können vorbereitete Kontaktnieten in
entsprechende Öffnungen des Bandes eingesteckt und sodann

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vernietet werden oder es kann auch ein Kontaktband auf dem Trägermaterialband aufgebracht - geschweißt oder gelötet werden, so daO sich bei dem fertigen Kontaktbauteil eine über die gesamte Breite des Bauteiles erstreckende Kontaktzone ergibt. Diese breite Kontaktzone ist jedoch in aller Regel nicht notwendig, so daß bei diesem letztgenannten Verfahren ein verhältnismäßig hoher Edelmetalleinsatz entsteht. Dieser Edelmetalleinsatz ist zwar bei dem erstbeschriebenen Verfahren, bei dem die Kontaktstücke durch Nieten auf dem Trägerbandmaterial befestigt werden, nicht so hoch, jedoch läßt dieses Verfahren keine hohe Fertigungs geschwindigkeit zu.

Aufgabe der Erfindung ist es ein Verfahren anzugeben, bei dem auf Fertigungsautomaten mit hoher Fertigungsgeschwindigkeit derartige Kontaktbauteile hergestellt werden können, bei denen jedoch der Edelmetallverbrauch auf das unbedingt notwendige Minimum beschränkt ist. Erreicht wird dies bei der vorbeschriebenen Einrichtung durch folgende Verfahrensschritte:

a) Einbringen von in regelmäßigem Abstand aufeinanderfolgenden Fanglöchern in das Material des Trägerbandes,

b) Zuführen mindestens eines Kontaktbandes (-Drahtes) (Tape) über die Kontaktstelle(n) auf dem Trägerband,

c) punktförmiges Verbinden des Kontaktbandes an den Kontaktstellen mit dem Trägerband, jeweils in gleichbleibender Lage relativ zu den Fanglöchern,

d) Herauslösen des Kontaktbandes zwischen zwei punktförmigen Verbindungsstellen und

e) Zertrennen des Trägermaterialbandes.

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Nicht mehr also wie bei den bekannten Verfahren wird ein Kontaktband über seine gesamte Breite und Länge fest mit dem Trägerband verbunden, sondern dieses Kontaktband beziehungsweise der Kontaktdraht (Tape) wird nur punktweise an das Trägerband angeheftet, und zwar lediglich an den Stellen, an denen später der Kontakt benötigt wird. An den Stel len, an denen es nicht mit dem Trägerband verbunden ist, wird es anschließend durch geeignete Haßnahmen wieder herausgelöst, so daß lediglich punktförmige Kontaktstücke verbleiben, mit exakt den benötigten Abmessungen. Dadurch ist selbstverständlich der Kontaktmaterial- beziehungsweise Edelmaterialverbrauch minimiert, obwohl auch dieses erfindungsgemäße Verfahren sehr hohe Fertigungsgeschwindigkeiten zuläßt. Zu beachten ist hierbei, daß durch die Anordnung der Fanglöcher die Verbindungsstelle zwischen dem Kontaktband und dem Trägerband stets exakt festgelegt ist, so daß sich das spätere Kontaktstück auch stets an der gleichen gewünschten Stelle auf dem Kontaktbauteil befindet. Das Fangloch kann selbstverständlich hierbei eine Konstruktions öffnung sein, die sowieso an dem Kontaktbauteil vorgesehen werden müßte.

Eine weitere Möglichkeit wird nach der Erfindung durch eine Abänderung dieses Verfahrens erreicht, das gekennzeichnet ist durch

c) Abtrennen des Kontaktstückes vom Kontaktband mit Positionieren des Kontaktstückes auf dem Trägerband,

d) Verbinden des Kontaktstückes mit dem Trägerband und

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e) Zertrennen des Trägerbandes.

Bei der Durchführung dieses abgeänderten Verfahrens t/vird also nicht erst das Kontaktband an den späteren Kontaktstel len auf das Trägerband aufgepunktet und dann das dazwischen befindliche Kontaktbandstück herausgelöst, sondern es wird zwar wiederum das Kontaktband über die Kontaktstelle(n) geführt, sodann aber das Kontaktstück vom Kontaktband abgeschert, gleichzeitig auf dem Trägerband positioniert und befestigt. Das weitere Verfahren ist wieder das gleiche wie zuvor beschrieben.

Beide Herstellverfahen lassen hohe Fertigungsgeschwindigkeiten zu, wobei durchaus auch die Werkzeuge, die quer zur Längsbewegung des Trägerbandes bewegt werden müssen, wie auch die Fügewerkzeuge während der Bearbeitungsoperation mit dem Trägerband mitlaufen können.

Das Aufbringen des Kontaktbandes beziehungsweise der Kontaktstücke kann durch beliebige metallische Fügeverfahren, wie Schweißen - Schmelzschweißen, Widerstandsschweißen, Elektronenstrahlschweißen, Laserstrahlschweißen, Ultraschallschweißen und auch durch Kaltschweißen.- wie auch durch Löten erfolgen. Insbesondere bei kleinen Kontaktflächen hat sich das Laserschweißen sehr bewährt, wobei nach der Erfindung zur Durchführung dieser Schweißart an der Kontaktstelle im Trägerband ein in seinen Abmessungen deutlich innerhalb der Bedeckungsfläche des Kontaktstückes bleibendes Loch vorgesehen sein kann.

Beim Löten wird vorzugsweise eine Erwärmung der Lötstelle durch Widerstandserwärmung bewirkt.

Das Herauslösen des Kontaktbandteiles zwischen zwei punktförmigen Verbindungsstellen kann beispielsweise durch Fräsen erfolgen, wobei der Fräser selbstverständlich lediglich das Kontaktband ergreift. Das Kontaktband kann auch bei den punktförmigen Verbindungsstellen abgestochen und mittels eines quer zum Band verschiebbaren Schiebers weggeschoben werden. Das Abstechen erfolgt hierbei zweckmäßigerweise durch zwei nacheinander angreifende Rollmesser oder, insbesondere bei feinen profilierten Kontaktdrähten beziehungsweise Bändern, durch einen trennenden Laserstrahl. Eine weitere Möglichkeit ist dadurch gegeben, daß das Herauslösen durch Aufsetzen von Haltestempeln auf das Kontaktband und Abscheren des Kontaktbandes mittels eines quer zum Band verschiebbaren, die beiden Stempel als Scherkanten benutzenden Schiebers, erfolgt.

Bei der zweiten Variante der Erfindung, bei der also die Kontaktstücke vom Kontaktband abgetrennt, auf dem Trägerband fixiert und sodann mit ihnen verbunden werden, erweist es sich als zweckmäßig, daß die Zuführeinrichtung zum Zuführen des Kontaktbandes in einem Scherstück endet, durch das das Kontaktband hindurchgeführt und in richtigr Länge durch ein auf das Trägerband zubewegtes Schermesser abgeschert λ_ wird, das das so abgescherte Kontaktstück auf dem Träger-ILJr band fixiert. Hierbei kann gleichzeitig das Schermesser als Anschlag für das durch das Scherstück herangeschobene Kontaktband ausgebildet sein.

Alle diese Maßnahmen lassen sich unschwer in entsprechenden einfachen Einrichtungen verwirklichen. Zusammen mit der erzielbaren hohen Fertigungsgeschwindigkeit ist daher die Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung äußerst wirtschaftlich.

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Anhand der beigefügten Zeichnungen soll das erfindungsgemäße Verfahren erläutert werden. Es zeigen: Fig. 1 die Draufsicht auf ein Kontaktbauteil, eine Seitenansicht,

ein mit einem Trägerband punktörmig verbundenes Kontaktband,

ein Trägerband mit aufgesetzten Kontaktstücken,

anhand von Einzeldarstellungen a) bis d) die verschiedenen aufeinanderfolgenden Verfahrensschritte ,

einen Querschnitt durch das Trägerband mit den zum Herauslösen notwendigen Werkzeugen, in gleicher Darstellung wie Fig. 6 eine Ansicht des Bandes an dieser Stelle, und

Ansichten der Fügestelle der Kontaktstücke und

Fig. 10 in gleicher Darstellung wie die Fig. 8 und 9 einen Querschnitt nach X der Fig. 9.

Fig. 1 zeigt als Beispiel für ein elektromechanisches Kontaktbauteil eine Kontaktfeder, wie sie nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt werden kann. Hierbei ist auf eine Zunge 1 etwa endständig ein Kontaktstück 2 aufgebracht, so, daß das Kontaktstück 2 zumindest an drei Seiten noch von Trägermaterial umgeben ist. Am Fußende der Zunge 1 ist als Fangloch eine öffnung 3 vorgesehen.

Die Verfahrensschritte, die zu der Kontaktfeder nach den Fig. 1 und 2 führen, sind in Fig. 5 einzeln dargestellt. Ein Trägerband 11 wird mit Fanglöchern 13 versehen. Über dieses Trägerband 11 wird sodann ein Kontaktband 12 zugeführt und punktförmig mit dem Trägerband 11 verbunden. (Die Verbindung ist in dieser Zeichnung durch Schraffierung dargestellt.) Beim nächsten Verfahrensschritt wird der

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zwischen den Verbindungsstellen befindliche Teil des Kontaktbandes 12 herausgelöst, so daG das Band lediglich noch punktförmig mit Kontaktstücken 2 versehen i9t, wie dies Fig. 5c zeigt. Dieses so mit Kontaktstücken 2 versehene Trägerband 11 wird dann im nächsten Verfahrensschritt durch Trennschnitte 4 zu den gewünschten Kontakt federn zertrennt.

Die Fig. 6 und 7 zeigen detailliert eine Möglichkeit des Herauslösens des nicht benötigten Kontaktbandteiles. Hierbei werden auf das Kontaktband 12 an den punktförmigen Verbindungsstellen Haltestempel 5, 6 aufgesetzt, die an ihrer Unterseite wie das Kontaktband 12 geformt sind. Durch das Aufsetzen dieser Kontaktsternpel 5, 6 wird nicht nur das Kontaktband 12 sicher gehalten, sondern die Seitenkanten bilden Scherkanten für einen Scherschieber 7, der numehr das Kontaktbandstück zwischen diesen beiden Haltestempeln 5, 6, also zwischen den punktförmigen Verbindungsstellen beziehungsweise den dann stehenbleibenden Kontaktstücken 2 wegschert beziehungsweise wegschiebt.

Die Fig. 8, 9 und 10 betreffen die Alternative des erfindungsgemäßen Herstellverfahrens derartiger Kontaktbauteile, wonach zwar wiederum ein Kontaktband 22 zugeführt, jedoch dieses Kontaktband 22 nicht direkt mit dem Trägerband 21 verbunden, sondern zuerst ein Kontaktstück 2 vom Kontaktband 22 abgeschert und sodann dieses Kontaktstück 2 mit dem Trägerband 21 verbunden wird. Das Kontaktband wird über eine Zuführeinrichtung, die in einem Scherstück 8 endet, zugeführt. An dem Scherstück 8 gleitet ein Schermesser 9, das entsprechend dem Pfeil 10 auf- und abbewegt werden kann. In Fig. 8 befindet sich dieses Schermesser 9 in der oberen Stellung, so daß das Kontaktband 22 an einen Anschlag, der durch die besondere Stirnformung des Schermessers 9 gebildet ist, herangeführt werden kann. Bei der Abwärtsbewegung des Schermessers 9 wird ein Kontaktstück vom Kontaktband 22 abgeschert und gleichzeitig auf dem

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Trägerband 21 sicher fixiert. Im Trägerband 21 sind Löcher 14 vorgesehen, die nunmehr durch das abgescherte Kontaktstück 2 verdeckt werden. Die Zuführung des Trägerbandes erfolgt so, daß diese Löcher 14 beziehungsweise die Kontaktstücke 2 oberhalb einer Bohrung 15 zu liegen kommen, durch die hindurch mittels einer Laserstrahl-Schweißeinrichtung 16 das Kontaktstück 2 auf dem Trägerband 21 verschweißt werden kann. Die Lage des Kontaktstückes 2 während des SchweiOvorganges wird eindeutig bestimmt und fixiert durch den Stempel 9, der das abgescherte Kontaktstück 2 sowohl auf das Trägerband 21 aufdrückt, wie es auch an drei Seiten umfaßt, wie dies aus Fig. 10 deutlich zu ersehen ist.

- Leerseite -

Claims

HANS TRAPPENBERG •■^ATEN'T-iN&ENi-Eü-R'· Karlsruhe

EUROPÄISCHER PATENTVERTRETER

Q7.03.19B3 n5 IS 5Π1

Firma INOVAN-Stroebe GmbH & Co. KG
IndustriestraDe, 7534 Birkenfeld

PATENTANSPRÜCHE

⁽l 1./ Verfahren zum Herstellen elektromechanischer Kontakt-Dauteile, die aus einem metallischen Träger bestehen, auf dem jeweils mindestens ein, vorzugsweise aus Edelmetall bestehendes oder mit Edelmetall beschichtetes Kontaktstück angebracht ist, nach dem der metallische Träger als Band einer Kontaktbestückungseinrichtung zugeführt, dort mit den Kontaktstücken versehen und sodann durch im wesentlichen querverlaufende Schnitte in die einzelnen Kontaktbauteile zerteilt wird,
gekennzeichnet
durch folgende Verfahrensschritte:

a) Einbringen von in regelmäßigem Abstand aufeinander folgenden Fann löcherη (13) in dos Material des T r ä g e r b a η rj ρ s (11, ? 1) ,

b) Zuführen mindo«ten« einen Kontaktbandes (12, 22)

COPY BAD ORIGINAL

(-Drahtes) (Tape) über die Kontaktstelle(n) auf dem Trägerband (12, 22),

c) punktförmiges Verbinden des Kontaktbandes (12) an den Kontaktstellen mit dem Trägerband (11), jeweils in gleichbleibender Lage relativ zu den Fanglöchern (13),

d) Herauslösen des Kontaktbandes (12) zwischen jeweils zwei punktförmigen Verbindungsstellen,

e) Zertrennen des Trägerbandes (11).

2» Verfahren zum Herstellen elektromechanischer Kontaktbauteile, die aus einem metallischen Träger bestehen, auf dem jeweils mindestens ein, vorzugsweise aus Edelmetall bestehendes oder mit Edelmetall beschichtetes Kontaktstück angebracht ist, nach dem der metallische Träger als Band einer Kontaktbestückungseinrichung zugeführt, dort mit den Kontaktstücken versehen und sodann durch im wesentlichen querverlaufende Schnitte in die einzelnen Kontaktbauteile zerteilt wird,
gekennzeichnet
durch folgende Verfahrensschritte:

a) Einbringen von in regelmäßigem Abstand aufeinanderfolgenden Fanglöchern (13) in das Material des Trägerbandes (21),

b) Zuführen mindestens eines Kontaktbandes (22) (-Drahtes) (Tape) über die Kontaktstelle(n) auf dem Trägerband (21),

c) Abtrennen eines Kontaktstückes (2) vom Kontaktband (22) mit Positionieren des Kontaktstückes (2) auf dem Trägerband (21),

d) Verbinden des Kontaktstückes (2) mit dem Trägerband (21),

e) Zertrennen des Trägerbandes (11).

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3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Fanglöcher (13) gleich der Breite der Kontaktbauteile (I) ist.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbinden durch Schweißen erfolgt.

5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß, insbesondere zur Durchführung des Laserstrahlschweißens, an der Kontaktstelle im Trägerband (21) ein in seinen Abmessungen deutlich innerhalb der Bedeckungsfläche des Kontaktstückes (2) bleibendes Loch (14) vorgesehen ist.

6. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbinden durch Löten erfolgt.

7. Verfahren nach Anspruch ], dadurch gekennzeichnet, daß das Herauslösen durch Fräsen erfolgt.

Il 8. Verfahren nach Anspruch dadurch gekennzeichnet, daß das Herauslösen durch beidseitiges Abstechen und Wegschieben mittels eines quer zum Band verschiebbaren Schiebers (7) erfolgt.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Abstechen mittels zweier nacheinander angreifender Rollmesser erfolgt.

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10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Abstechen mittels eines trennenden Laserstrahls erfolgt.

11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daG das Herauslösen durch Aufsetzen von Haltestempeln (5, 6) auf das Kontaktband (12) und Abscheren des Kontaktbandes (12) mittels eines, quer zum Band verschiebbaren, die beiden Stempel (5, 6) als Scherkanten benutzenden Schiebers (7) erfolgt.

12. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführeinrichtung zum Zuführen des Kontaktbandes (22) in einem Scherstück (8) endet, durch das das Kontaktband (22) hindurchgeführt und in richtiger Länge durch ein auf das Trägerband (21) zu bewegtes Schermesser (9) abgetrennt wird, das das so.abgetrennte Kontaktstück (2) auf dem Trägerband (21) fixiert.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Schermesser (9) als Anschlag für das durch das Scherstück (8) herangeführte Kontaktband (22) ausgebildet ist.