USA: 'Projekt Tinkertoy'

Im ersten Januarheft 1954 der Zeitschrift "FUNK-TECHNIK" erscheint ein Bericht über das amerikanische "Projekt Tinkertoy":

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Hinter dieser geheimnisvollen Bezeichnung verbirgt sich ein großzügiges Entwicklungsprogramm, das von dem amerikanischen National Bureau of Standards mit einem finanziellen Aufwand von 4,7 Millionen Dollar für das Navy Bureau of Aeronautics durchgeführt wurde. Da das Vorhaben jetzt im wesentlichen abgeschlossen werden konnte, sind Einzelheiten der für die Praxis bedeutungsvollen Ergebnisse veröffentlicht worden.

Dem "Projekt Tinkertoy" lag die Aufgabe zugrunde, die Produktion elektronischer Geräte, von Rundfunk- und Fernsehempfängern usw., soweit wie nur irgendmöglich zu schematisieren und zu automatisieren, d. h. vom Rohstoff bis zum fertigen Gerät mit einem Mindestmaß an menschlicher Bedienung oder Überwachung auszuführen. Drei Jahre haben die Entwicklungsarbeiten gedauert, bis die erste automatisch arbeitende Fabrik, die Funkmeßbojen fertigt, ihren Betrieb aufnehmen konnte.

Es war beinahe selbstverständlich, daß die Grundlage für die neue Entwicklung die „gedruckte Schaltung" sein würde. Bemerkenswert ist aber, in welcher Weise man sich der gedruckten Schaltung bedient hat. Jede Schaltung bzw. jedes Gerät wird in eine große Zahl kleinster Abschnitte aufgeteilt, von denen jeder für sich als abgeschlossene Einheit hergestellt wird; wie Bausteine setzt man dann die einzelnen Einheiten zu dem vollständigen Gerät zusammen.

Abb.1 Aus acht Modulen aufgebaute Schaltung (Höhenmesser)

Jede Einheit besteht aus einem quadratischen Keramikplättchen, das etwa 1,5 mm dick ist und eine Kantenlänge von 22 mm hat. Diese Plättchen sind Träger der Einzelteile sowie deren Verbindungsleitungen und werden in großer Vielfalt automatisch gefertigt, je nachdem, wie es das zu bauende Gerät gerade erfordert. Ein Plättchen kann entweder nur aufgebrannte Ver bindungsleitungen haben oder mit einem Kondensator, oder mit. Widerständen, mit Selbstinduktionen, mit einem Röhrensockel usw. versehen sein. An jeder Kante eines Plättchens befinden sich drei kleine Kerben, die versilbert sind und zu denen in geeigneter Weise die Anschlüsse der auf dem Plättchen angeordneten Leitungen oder Schaltteile führen. Die Abb. 2 vermittelt, einen Eindruck von einigen Plättchenausführungen, die für ein bestimmtes Gerät benötigt werden.

Das Zusammensetzen des Gerätes erfolgt durch übereinanderstapeln von vier bis sechs Plättchen, wobei der mechanische Zusammenhalt und gleichzeitig auch die elektrische Verbindung innerhalb des Plättchenstapels durch in die Randkerben der Plättchen eingelötete Drähte gewährleistet ist. Das oberste Plättchen des Stapels trägt meistens einen Röhrensockel, und der komplette Stapel, der auch als „Modul" bezeichnet wird, stellt im allgemeinen eine schaltungsmäßige Stufe des Gerätes dar.

Abb.2 Verschiedene Typen von fertig vorbereiteten Karemikplättchen

Mehrere derartige Module, die natürlich untereinander verschieden aufgebaut sein können, bilden die gesamte Schaltung und werden zu dem vollständigen Gerät aneinandergefügt. Ein 6-Röhren-Rundfunkempfänger enthält beispielsweise eine Kombination von sechs Modulen. Das neue System gestattet die Massenanfertigung elektronischer Geräte in billiger und schneller Weise. Die erste Versuchsfabrik stößt in der Stunde etwa 1000 Module mit durchschnittlich 5000 Keramikplättchen aus. Der Fabrikationsweg beginnt bei den Rohstoffen für die Plättchen, die aus einer Mischung von Talkum, Kaolin und Bariumkarbonat neun Stunden lang bei 2300° gebrannt werden. Es folgt dann die Bearbeitung der Plättchen zu den verschiedenartigen Einheiten. Die Kondensatoren erhalten eingebrannte Silberelektroden mit einem 0,5 mm starken Titanat-Dielektrikum. Die Widerstände sind grafitierte Streifen aus Asbestpapier, und die Verbindungsleitungen werden im Siebdruck von Gummiwalzen mit Silbertinte aufgebracht, gleichzeitig werden die Randkerben versilbert. Hieran schließt sich ein Brennvorgang an, durch den die Silberbelegung unlösbar mit dem keramischen Material verbunden wird.

Wenn die Plättchen mit den verschiedenen Schaltteilen fertig sind, gelangen sie zu einer Maschine, die die richtigen sechs Typen für einen Modul aussortiert, sie stapelt und nacheinander mit den zwölf in den Randkerben festgelöteten Verbindungsdrähten versieht. Der letztere Arbeitsgang wird in einem Tauchlötverfahren ausgeführt. Der Zusammenbau der verschiedenen Module zum fertigen Gerät muß zunächst noch von Hand geschehen, dafür werden aber die einzelnen Keramikplättchen mit den darauf angebrachten Schaltteilen völlig automatisch auf ihre elektrischen Daten hin geprüft und mit Normalwerten verglichen. Die Sollwerte werden in der Testmaschine mittels Lochkarten eingestellt, sodaß nur durch Auswechseln der Testkarte die verschiedenen Plättchentypen in schneller Folge geprüft werden können.                                                     -gs

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Nachtrag:

Siehe auch "Project Tinkertoy: A System of Mechanized Production of Electronics Based on Modular Design" von R. Henry, veröffentlicht in "IRE Transactions on Production Techniques", Volume 1, Issue 1, September 1956, Page 11.

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Ich danke Ihnen für den Austausch dieser alten Artikel.
Jetzt weiß ich mehr über mein Geheimnis Modul.

Bitte finden Sie unter "Projekt Tinkertoy" für mehr Inhalte in englischer Sprache.
Grüße,
-Joe

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