DE3026247A1

DE3026247A1 - Anreihbares bauteil fuer die montage von elektronischen bauelementen auf einer gemeinsamen unterlage

Info

Publication number: DE3026247A1
Application number: DE19803026247
Authority: DE
Inventors: Franz Josef 8602 Litzendorf Schrauder; Friedrich Dr.-Ing. 8600 Bamberg Wieland
Original assignee: F Wieland Elektrische Industrie GmbH
Current assignee: Wieland Electric GmbH
Priority date: 1980-07-11
Filing date: 1980-07-11
Publication date: 1982-02-04
Also published as: FR2486757B1; FR2486757A1; DE3026247C2

Description

- Dr Max Schneider t

- ^- Ernst Czowalla ggfc£&.

Patemtainiw^flte Peter Matschkur «p.^

Zugelassen beim Europäischen Patentamt - admitted to the European Patent Office - agrees pres !'Office europeen des brevets

85 Nürnberg 106, den 10. 7. 1980 Königstraße 1 (Museumsbrücke) Fernsprech-Sammel-Nr. 203931

Parkhaus Kaiharlnenhof Parkhaus Adlerstraße

uns.Zeh.: 30 352/29-R1.

Firma F. Wieland Elektrische Industrie GmbH. Brennerstraße 10 - 14, 8600 Bamberg

"Anreihbares Bauteil für die Montage von elektronischen Bauelementen auf einer gemeinsamen Unterlage"

Die Erfindung betrifft ein anreihbares Bauteil für die Montage von elektronischen Bauelementen auf einer gemeinsamen Unterlage, Tragschiene oder dergl., sowie zum Einsetzen in Blechausschnitte, mit einer die elektrischen Bauelemente tragenden, in ein Isolierstoff- \ Rahmengehäuse mit an einer Rückwand angeformten unterbrochenen,vorzugsweise treppenförmig gestuften Seitenwänden und einer lösbaren Vorderwand, einsetzbaren Schaltungsplatte, wobei die an den Rändern mit der Schaltungsplatte verbundenen elektrischen Anschlußelemente aus dem Gehäuse herausragen.

Anitetfibare Bauteile um auf gedruckten Schaltungen angeordnete

Bauteile 6 ef "■£**» '*· oitv Wtfif _zu montieren, daß die

Deutsche Bank A. G. Nürnberg Nr. 330686, ΒίΖ.7ββ70012 - Hypobank Nürnberg Nr. 1560274501, BLZ 76020214 Postscheck-Konto: Amt Nürnberg Nr. 383 05-855 - Drahtanschrift: Norispatent

-r-^s'

die Schaltungsplatten aufnehmenden Bauteile einfach anreihbar auf Schienen oder Tragplatten befestigt werden können, wobei die Anschlußelemente bequem von außen zugänglich sind, sind bereits in den unterschiedlichsten Ausführungsformen bekanntgeworden. Bei einem aus der DE-PS 1 7-65 973 bekanntgewordenen Bauteil dieser Art sind die Anschlußelemente als seitliche Türme ausgebildet,die mit der Rückwand verbunden sind und in welche die Schaltungsplatten parallel zwischen Vorder- und Rückwand eingeschoben werden können, wobei sogenannte Gleitkontakte die Verbindung zu den Anschlußelementen herstellen. Bei dieser Anordnung besteht jedoch die Schwierigkeit, daß die Anschlußelemente unmittelbar im Gehäuse selbst integriert sind und damit die Anzahl der Anschlußelemente von vorneherein festgelegt ist und nicht je nach Bedarf, d.h. je nach der zu verwendenden Schaltungsplatte mit ihren elektronischen Bauteilen variiert werden kann. Darüber hinaus besteht bei dieser Anordnung, wegen der Einschubrichtung der Schaltungsplatte parallel zur Vorder- und Rückwand des Rahmengehäuses, der Nachteil, daß die Einbautiefe auf das einmal festgelegte Maß der Tiefe der seitlichen Anschlußtürme fixiert und nicht erweiterbar ist, so daß die Anwendungsmöglichkeit auf elektronische Bauelemente beschränkt ist, die in dieser Bautiefe untergebracht werden können. Schließlich ergibt sich auch noch die weitere Schwierigkeit, daß die elektrische Kontaktierung über derartige Gleitkontakte sowohl aufwendig als auch weit weniger befriedigend ist als elektrische Steck- oder gar Lötverbindungen.

130065/0339

3028247

Darüber hinaus ist auch bereits ein ähnliches anreihbares Bauteil bekanntgeworden, bei welchem die Schaltungsplatte jedoch nicht in Nuten der seitlichen Anschlußtürme von oben eingeschoben wird, sondern vor dem Aufbringen der Vorderwand auf die noch offene Vorderseite der Anschlußtürme aufgebracht wird. Auch diese Konstruktion ist wiederum hinsichtlich der Bautiefe und der Zahl der Anschlußstellen von vorne^herein fixiert, wobei noch hinzukommt, daß auch hier wiederum komplizierte Anschlußelemente vorgesehen werden müssen, um nach vorne herausragende Anschlußstifte zur Verbindung mit der Schaltungsplatte zur Verfügung zu haben. Dies erfordert abgewinkelte Metalleinlageteile, da ja die Einsteckrichtung der äußeren Letter und die Richtung der Kontaktstifte um 90° gegeneinander versetzt sein müssen.Eine weitere Schwierigkeit dieses bekannten Bauteils besteht darin, daß die Leiterplatte nicht einfach mit den Bau elementen ausgewechselt werden kann, da ja die Schaltungsplatte fest mit den Teile des Gehäuses bildenden Anschlußtürmen verlötet ist.

Schließlich ist auch bereits eine Konstruktion der eingangs beschriebenen Art bekanntgeworden, bei welcher an der Rückwand treppenförmig versetzte Seitenwandabschnitte angeformt sind, die Abstützflächen für die einzelnen Anschlußelemente bilden, welche entsprechend versetzt an der Schaltungsplatte mit den elektronischen Bauelementen fest angelötet sind.

130065/0339

Neben der wiederum vorhandenen Beschränkung auf elektronische Bauelemente, deren Größe in der vorgegebenen Tiefe der Gehäusekonstruktion unterbringbar sind, besteht der Hauptnachteil dieser Konstruktion darin, daß spezielle Anschlußelemente mit einer Abwinklung der Anschlußstifte, bzw. der Anschlußbuchsen für schaltungsplattenseitig vorgesehen Anschlußstifte, notwendig sind, um von dem horizontalen Klemmenanschluß über die Lötstifte auf die vertikal angeordnete Leiterplatte zu kommen.Derartige Anschlußelemente mit Abwinklungen sind jedoch technisch sehr aufwendig und teuer in der Herstellung, wobei die Fertigungskosten noch dadurch erhöht werden,daß es sich um Sonderbauteile handelt, die nicht in entsprechend hohen Stückzahlen gefertigt werden können,wie handelsübliche "normale" Anschlußelemente. Zudem lassen sich Anschlußelemente mit Abwinklungen nur mit.begrenzten Polzahlen herstellen,so daß auch in dieser Hinsicht wiederum eine starke Einschränkung für die Benutzer derartiger anreihbarer Baureile gegeben ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde,ein anreihbares Bauteil zu schaffen,welches bei einfacher Auswechselbarkeit der Schaltungsplatte und einfacher Variationsmöglichkeit der elektrischen Anschlüsse ohne die Beschränkung der Bauelementgröße auf die Bautiefe der anreihbaren Bauteile auskommt. Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem anreihbaren Bauteil der eingangs genannten Art gemäß der Erfindung vorgesehen, daß das Rahmengehäuse mit Nuten zjm Einschieben der mit handelsüblichen gerade durchgehenden Anschlußelementen bestückbaren Schaltungsplatten parallel zur Anreihrichtung versehen ist.

130065/0339

30262A7

Anreihbare Bauteile für Schaltungsplatten,die parallel zur Anreihrichtung angeordnet sind, sind zwar bereits ebenfalls in der Praxis vorgeschlagen worden,doch handelt es sich bei den bislang bekannten Anordnungen um Rahmengehäuse,die vorder- und rückseitig geschlossen sind, wobei die Schaltungsplatte die Bodenplatte bildet oder an der Innenseite der Bodenplatte anliegend angeordnet mittels den Ausnehmungen in Treppenstufen des Gehäuses durchsetzenden Lötstiften der Anschlußstifte fest mit dem Gehäuse verbunden ist.Die Schaltungsplatte bildet somit mit den Anschlußelementen und dem Rahmengehäuse eine untrennbare Einheit,so daß die Auswechselbarkeit einzelner mit elektronischen Bauteilen bestückter Leiterplatten und den Anschlußelementen nicht mehr möglich ist.Eine Erweiterung durch Aufstocken des gesamten Systems läßt sich damit nicht durchführen.

Dieerfindungsgemäße Vorrichtung hat nicht nur den Vorteil,daß die Schaltungsplatte mit den mit ihr verbundenen, beispielsweise aufgesteckten oder auch verlöteten Anschlußelementen sehr einfach ausgewechselt werden kann, da keines dieser Teile mit dem Gehäuse über das lose Einstecken in die Nuten hinaus, verbunden ist, sondern es entfällt auch die bei vertikaler Leiterplattenanordnung vorhandene Beschränkung auf die Verwendung von Bauelementen entsprechend der Anreihtiefe derBauteile. Die Bauelemente können wegen des problemlosen Hochbauens des Rahmengehäuses erheblich größer sein, wobeimit besonderem Vorteil die Deckwand des Rahmengehäuses lösbar mit diesem verbindbar ausgebildet ist,beispiels-

130065/0339

weise indem im Bereich der Oberkanten der Seitenwände an diesen angeformte Einstecknuten für die Deckwand vorhanden sind, so daß die Bauteile sogar bei abgenommener Deckwand nach oben herausstehen können. Dies ermöglicht eine sehr viel variationsreichere Anwendbarkeit von in ihrerBautiefe ebenfalls genormten anreihbaren erfindungsgemäßen Bauteilen als es bei den meist üblichen bisherigen Systemen der Fall war. Durch Vorsehen von gegebenenfalls durchsichtig ausgebildeten, in die Nuten einsteckbaren Abschlußplatten, die an Stelle von Schaltungsplatten eingeschoben werden können, lassen sich die Variationsmöglichkeiten des Systems noch erheblich erweitern.

Der entscheidende Punkt für die besondere Geeignetheit der erfindungsgemäßen Bauteile besteht darin, daß die Schaltungsplatten mit den bereits mit ihnen verbundenen, sei es aufgesteckten, sei es verlöteten Anschlußelementen, parallel zur Anreihrichtung in das Rahmengehäuse einsetzbar sind und damit keinerlei Verbindung und Abhängigkeit vom Gehäuse besteht. Damit ist auch die Auswechselbarkeit von solchen Kombinationen im Gehäuse besonders einfach. Schließlich ermöglicht die erfindungsgemäße Ausbildung der Bauteile auch die Verwendung von Anschlüssen unabhängig von einer vorgegebenen Polzahl oder einem vorgegebenen Teilungsraster.

130065/0339

302S247

yi⁰'

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß mehrere, vorzugsweise unterschiedlich breite Schaltungsplatten übereinander in das abgestufte Rahmengehäuse einsteckbar sind, die jeweils wiederum völlig unabhängig voneinander ausgetauscht werden können.

Mit ganz besonderem Vorteil kann darüber hinaus vorgesehen sein, daß die Rahmengehäuse derart symmetrisch ausgebildet sind, daß jeweils zwei Rahmengehäuse gegeneinandergestel1t unter Aufnahme doppeltbreiter Schaltungsplatten zu einem geschlossenen Gehäuse miteinander verbindbar sind. Anstelle der Vorderwand, die gegebenenfalls auch durchsichtig ausgebildet sein könnte, tritt also in diesen Fällen ein zweites Rahmengehäuse, wobei die Verbindung der beiden Rahmengehäuse miteinander als einfache Steckverbindung ausgebildet sein kann.

Durch Ausbildung der Nuten zum Einschieben der Schaltungsplatten zwischen hakenförmigen oberen Abwinklungen der Seitenwandabschnitte einerseits und beabstandeten, an den Seitenwänden angeformten Rippen andererseits, die mit Einrichtungen zur Verbindung der Rahmengehäuse untereinander bzw. mit der Vorderwand versehen sind, lassen sich die erfindungsgemäßen anreihbaren Bauteile besonders einfach und ohne besondere Werkzeuge montieren und demontieren. So kann beispielsweise vorgesehen sein, daß die beiden seitlichen Rippen jeder Einschubebene mit zueinander komplementären

130065/0339

-H-

Zapfen bzw. Ausnehmungen versehen sind, was zwangsläufig zur Folge hat, daß beim Gegeneinanderstel1 en zweier Rahmengehäuse jeweils Zapfen und Ausnehmungen zusammentreffen, so daß damit eine einfache Steckverbindung erfolgen kann. Bei Verwendung einer gesonderten Vorderwand ist selbstverständlich diese mit entsprechenden Zapfen und Ausnehmungen zu versehen.

Neben der Möglichkeit der Anformung von Füßen zum Aufreihen der erfindungsgemäßen Bauteile auf Normschienen, seien es C- oder hutförmige Schienen, liegt es auch noch im Rahmen der Erfindung, an den Seitenwänden, vorzugsweise im Bereich ihres oberen Endes, zur Deckwand parallele Flansche anzuformen, die ein wahlweises Einbauen der erfindungsgemäßen Bauteile in Plattenöffnungen, insbesondere Blechausschnitte, ermöglichen.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einiger Ausführtngsbeispiele sowie an Hand der Zeichnung. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Explosionsdarstellung eines erfindungsgemäßen anreihbaren Bauteils mit zwei übereinanderliegenden Einbauebenen für Schaltungsplatten,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht des Rahmengehäuses mit seiner Vorderwand ohne Einbauteile und

130065/0339

Fig. 3 eine entsprechend der Fig.1 aufgebaute perspektivische Ansicht einer abgewandelten Ausführungsform mit zwei gegeneinandergestellten Rahmengehäusen.

Aus den Fig. 1 und 2 erkennt man den Aufbau desRahmengehäuses 1 mit der dazugehörigen Vorderwand 2 und einer den Abschluß nach oben bildenden, vorzugsweise durchsichtigen Deckwand 3, welche in Nuten 4 parallel zur Anreihrichtung der Bauteile eingeschoben werden kann. Entsprechende Nuten-Paare 5 und 6 in darunterliegenden Ebenen dienen zum Einschieben von Leiterplatten 7 bzw. 8. Die Nuten 4, 5 und 6 werden jeweils durch hakenförmige obere Abwinklungen 9 der Seitenwandabschnitte und beabstandete, an den Innenseiten der Seitenwandabschnitte angeformte Rippen 10 bzw. 11 gebildet. Die Rippen und 11 sind mit Zapfen 12 bzw. zu diesen komplementären Ausnehmungen 13 versehen, so daß zwei gegeneinandergerichtete Rahmengehäuse 1 durch Ineinandergreifen derartiger Zapfen und Ausnehmungen einfach zusammengesteckt werden können. Entsprechende Zapfen und Ausnehmungen sind auch an den Vorderwänden 2 angeformt, so daß diese in entsprechender Weise einfach auf die Rahmengehäuse 1 aufgesteckt werden können.

Die Halterung der/die Nuten 4, 5 und 6 eingeschobenen Deckwand 3 bzw. der Schaltungsplatten 7 und 8 erfolgt durch Aufsetzen der Vorderwand 2. Neben dieser Sicherung gegen ein Herausfallen aus den Nuten ist keinerlei Verbindung zwischen den Schaltungsplatten 7

130065/0339

-43-

und 8 und dem Gehäuse gegeben, insbesondere auch nicht für die auf die Seitenränder der Schaltungsplatten 7 und8 aufgesetzten und mit ihnen verbundenen Anschlußelemente 14, die sowohl durch Steckverbindungen als auch durch Verlöten, insbesondere im Schwallbad,
mechanisch fest und elektrisch kontaktierend mit den Schaltungsplatten 7 und 8 und den auf diesen angeordneten, nicht dargestellten elektronischen Bauelementen verbunden sind.

DieFig. 3 zeigt zunächst die Variationsmöglichkeiten der Anschlußelemente mit den verschiedenen Schraub-, Steck- oder Lötanschlüssen, die - was für die erfindungsgemäße Anordnung von besonderer Bedeutung ist - sämtliche als handelsübliche Anschlüsse, insbesondere
ohne Abwinklungen, ausgebildet sein können. So ist bei 15 ein dreipoliger Schraubenanschluß angedeutet, bei 16 ein Steckblock, welcher Flachsteckfahnen besitz und innen Kontaktteile, welche auf die aus der Leiterplatte heausragenden Kontaktstifte 17 aufsteckbar ist. Bei 18 ist eineAnordnung von Flachsteckfahnen auf der Leiterplatte gezeigt, während bei 19 ein Anschlußblock zu erkennen ist, der mit schraubenlosen Steckanschlüssen versehen ist. Infolge der Unabhängigkeit der Leiterplatten 7 und 8 bzw. 8¹ mit den aufgesetzten Anschlußelementen vom Gehäuse lassen sich die Anschlußlatten nicht nur sehr einfach auswechseln, sondern es können auch sehr leicht
beliebige andere Anschlußelemente vorgesehen werden, wobei für diese Anschlüsse nicht einmal ein besonderes gemeinsames Teilungsraster vorhanden sein muß. Eine Schaltungsplatte 7, 8, 8¹ läßt

130065/0339

sich somit auch ohne weiteres gegen eine andere Schaltungsplatte mit völlig anders aufgebauten Anschlußelementen auch abweichender Polzahl auswechseln.

Darüber hinaus zeigt das Rahmengehäuse 1 in Fig.3 eine zusätzliche Abwandlung, und zwar ist es im Bereich des oberen Endes mit seitlich angeformten Flanschen 20 mit Ausnehmungen 21 versehen. Diese Flansche 20 dienen der Befestigung eines erfindungsgemäßen Bauteils, welches üblicherweise mit Hilfe von am Rahmengehäuse 1,1' angeformten Fußteilen 22 auf Tragschienen 23 aufreihbar ist, in Ausschnitten einer Tragwand, insbesondere zum Einsetzen in Blechausschnitte. Die Ausnehmungen 21 dienen dabei der möglichen Fixierung mittels Feststellschrauben.

Darüber hinaus zeigt die Fig. 3 eine Anordnung, bei der einem Rahmengehäuse 1 ein zweites Rahmengehäuse Γ gegenübergesellt ist,so daß ein doppelttiefer innerer Aufnahmeraum entsteht. Die Verbindung der beiden Rahmengehäuse 1 und 1' erfolgt durch die Zapfen 12 und Ausnehmungen 13, die bei der Gegenüberstellung jeweils paarweise zusammentreffen und somit eine besonders einfache Steckverbindung gestatten. Diese Koppelung zweier Rahmengehäuse 1 und 1¹ an Stelle derVerwendung einer Vorderwand 2, wie in Fig.1 und 2 dargestellt, ermöglicht das Einbringen doppeltbreiter Anschlußplatten 8¹. Dabei ist es, wie an Hand der oberen Anschlußplatte 7 gezeigt ist, nicht notwendig, daß beide Anschlußplatten doppeltbreit ausgebildet sind. Bei der in Fig. 3 dargestellten unsymmetrischen An-

130065/0339

-45-

Ordnung, bei der darüber hinaus auch das Rahmengehäuse 1¹ nicht zweistöckig abgestuft, sondern nur einstückig ausgebildet ist, erfolgt derAbschluß der oberen Etage mit der schmäleren Anschlußplatte 7 durch eine gesonderte Vorderwand 24, die dem oberen Abschnitt der gestuften Vorderwand 2 entspricht.

130065/0339

Leerseite

Claims

30262A7

- yr-

Patentansprüche:

\) Anreihbares Bauteil für die Montage von elektronischen Bauelementen auf einer gemeinsamen Unterlage, Tragschiene ο.dgl., mit einer die elektronischen Bauelemente tragenden, in ein Isolierstoff-Rahmengehäuse mit an einer Rückwand angeformten unterbrochenen, vorzugsweise treppenförmig gestuften Seitenwänden
und einer lösbaren Vorderwand einsetzbaren Schaltungsplatte,wobei die an den Rändern mitder Schaltungsplatte verbundenen
elektronischen Anschlußelemente aus dem Gehäuse herausragen,
dadurch gekennzeichnet, daß das Rahmengehäuse (1, Γ) mit Nuten (5, 6) zum Einschiben der mit handelsüblichen gerade durchgehenden Anschlußelementen bestückbaren Schaltungsplatten (7, 8)
parallel zur Anreihrichtung versehen ist.
2. Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß mehrere unterschiedlich breite Schaltungsplatten (7, 8) übereinander in
das abgestufte Rahmengehäuse (1) einsteckbar sind.
3. Bauteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rahmengehäuse (1, 1¹) derart symmetrisch ausgebildet sind, daß jeweils zwei Rahmengehäuse gegeneinandergestellt unter Aufnahme doppeltbreiter Schaltungsplatten (8') zu einem geschlossenen
Gehäuse miteinander verbindbar sind.

130065/0339

- vr-
4. Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch in die Nuten (5, 6) einsteckbare, gegebenenfalls durchsichtige Abschlußplatten.
5. Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckwand (3) des Rahmengehäuses (1) lösbar mit diesem verbindbar ist.
6. Bauteil nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch im Bereich der Oberkanten der Seitenwände an diesen angeformte Einstecknuten (4) für die Deckwand (3).
7. Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten (4, 5, 6) durch hakenförmige obere Abwinklungen (9) der Seitenwandabschnitte und beabstandete Rippen (10, 11) gebildet sind, die mit Einrichtungen zur Verbindung der Rahmengehäuse (.1, 1^r) untereinander bzw. mit der Vorderwand (2, 24) versehen sind.
8. Bauteil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden seitlichen Rippen (10, 11) jeder Einschubebene mit zueinander komplementären Zapfen (12) bzw. Ausnehmungen (13) versehen sirrd.

130065/0339
9. Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,da3 an den Seitenwä'nden, vorzugsweise im Bereich ihres oberen Endes, zur Deckwand (3) parallele Flansche (20) zum Einbau in Blechausschnitte o.dgl. angeformt sind.

/30065/0339