DE3138444C2 - Gehäuse zur Aufnahme einer Leiterplatte - Google Patents

Abstract

Ein Gehäuse (1) zur Aufnahme einer Leiterplatte (4) für elektronische Schaltungen weist ein etwa rechtwinklig ausgebildetes Formstück (2) auf, das mit seinem einen Schenkel (6) einen Sockel und mit seinem anderen Schenkel (6) eine Rückwand bildet. Die verbleibenden Gehäuseseiten sind durch eine Kappe (3) gebildet, die an das Formstück (2) formschlüssig angepaßt und mit diesem verbindbar ist. Die Leiterplatte (4) ist in passenden Ausnehmungen (14) an ihrem Rand zumindest örtlich zwischen der Gehäuserückwand und der Kappe (3) formschlüssig fixiert. Eine Zwischenplatte (16) dient als Träger des Gegenstückes (19) eines an der Leiterplatte (4) angebrachten Teiles (5) einer Steckverbindung. Zwischen dem Sockel (Schenkel 6) des Gehäuses (1) und der Zwischenplatte (16) kann eine Codierung wirksam sein, um Gehäuse und Steckverbindung unverwechselbar zu machen. Das beschriebene Gehäuse eignet sich insbesondere für Schutzrelais unterschiedlicher Art, z.B. Erdschlußsperren, Überstromrelais usw., wie man sie zum Schutz elektrischer Verbraucher und Anlagen im Bergbau unter Tage einsetzt. Die Relais werden dort in druckfeste Gehäuse eingebaut.

Description

a) der weitere Schenkel des einen Gehäuseteiles bildet die Gehäuserück wand (8),

b) die verbleibenden Gehäuseseiten sind durch -eine Kappe (3) gebildet,

c) die beiden Gehäuseteile sind an etwa diagonal gegenüberliegenden Stellen miteinander verbunden,

d) die eine Verbindungsstelle ist durch Schrauben (13) gebildet, welche die Rückwand (8) und die Kappe (3) verbinden und

e) die weitere Verbindungsstelle umfaßt Zapfen (10) der Kappe (3) und diesen Zapfen entsprechende Ausnehmungen (12) des Gehäusesokkels(6).

2. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gegenstück (19) der Steckverbin dung mit der Montagefläche (15) über eine Zwischenplatte (16) verbunden ist, die der Sockelflä- ehe des Gehäuses (1) angepaßt ist und mit Elementen zur Sicherstellung der Unverwechselbar keit versehen ist (Codierung).

3. Gehäuse nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine mit der Zwischenplatte (16) zusammenwirkende Rastvorrichtung (17, 18) und ein an der Stirnseite (25) des Gehäuses bedienbares Betätigungsglied (20) zur Freigabe der Verrastung.

4. Gehäuse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der den Gehäusesockel bildende Schenkel (36) des Formstückes bei einer Ausführung in etwa doppelter Länge der Zwischenplatte (31) einen zur Abstützung auf der Montagefläche (Montageblech 35) dienenden Fortsatz (37) zum Ausgleich der Höhe (40) der Zwischenplatte (3S) besitzt.

5. Gehäuse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Fortsatz (37) zwecks leichter Entfernbarkeit eine Vorprägung als Sollbruchstelle besitzt.

Die Erfindung betrifft ein Gehäuse zur Aufnahme einer zur Bestückung mit einer elektronischen Schaltung vorgesehenen Leiterplatte, an deren einem Ende ein Teil einer zweiteiligen Steckverbindung angebracht ist zur Anbringung an eine Montagefläche, wobei das Gehäuse aus zwei formschlüssig zusammenfügbaren und die Leiterplatte festlegenden Teilen besteht, von denen das eine zwei rechtwinklig zueinander stehende Schenkel aufweist, deren einer als Gehäusesockel ausgebildet ist und eine dem Teil der Steckverbindung angepaßte Durchtrittsöffnung besitzt

Ein Gehäuse dieser Art ist durch die DE-OS 29 36 715 bekanntgeworden. Zur Verbindung der Gehäuseteile dienen eine Art von Stiftmuttern, die einerseits durch Aufschrauben auf Gewindebolzen die Leiterplatte mit dem Gehäuseunterteil verbinden, andererseits aber eine freie Gewindelänge besitzen, in die zur Befestigung des Gehäusedeckels Schrauben eingedreht werden können. Das Gehäuseunterteil und der Deckel besitzen ferner seitlich rechtwinklig abgebogene Lappen, die aufeinander liegen und zur Auflage auf einer Montagefläche bestimmt sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Verbindung der Gehäuseteile und die Befestigung der Leiterplatte innerhalb des Gehäuses zu vereinfachen und hierzu die Gehäuseteile so zu gestalten, daß ihre Verbindung mit möglichst wenigen und einfach handhabbaren Elementen durchführbar ist.

Diese Aufgabe wird bei einem Gehäuse der eingangs genannten Art durch folgende Merkmale gelöst:

a) der weitere Schenkel des einen Gehäuseteiles bildet die Gehäuserückwand,

b) die verbleibenden Gehäuseseiten sind durch eine Kappe gebildet,

c) die beiden Gehäuseteile sind an etwa diagonal gegenüberliegenden Stellen miteinander verbunden,

d) die eine Verbindungsstelle ist durch Schrauben gebildet, welche die Rückwand und die Kappe verbinden und

e) die weitere Verbindungsstelle umfaßt Zapfen der Kappe und diesen Zapfen entsprechende Ausnehmungen des Gehäusesockels.

Durch diese Gestaltung wird die Leiterplatte zwischen den Gehäuseteilen nicht nur festgelegt, sondern zugleich an einer oder mehreren Stellen örtlich oder linienhaft eingespannt, ohne daß hierfür gesonderte Befestigungselemente erforderlich wären. Da einige der Verbindungselemente der Gehäuseteile durch angeformte Zapfen gebildet werden, genügt eine geringere Anzahl von Schrauben oder schraubenähnlichen Verbindungselementen als bei dem bekannten Gehäuse.

Die Erfindung eignet sich insbesondere für elektronische Schutz- und Überwachungsgeräte verschiedener Art, z. B. einer Erdschlußsperre oder eines Überstromrelais, wie sie in dem Siemens-Katalog SCH 6, 1979, Seiten 16 und 33. beschrieben sind. Solche Geräte werden insbesondere zum Schutz elektrischer Anlagen im Bergbau unter Tage eingesetzt, wo sie zusammen mit anderen elektrischen Geräten in einem Gehäuse der Schutzart druckfeste Kapselung untergebracht werden. Wegen der erforderlichen Überwachung und Prüfung kommt es auf leichte Auswechselbarkeit der Gehäuse an. Ferner muß dafür gesorgt sein, daß die Geräte unverwechselbar sind. d. h. auf einem bestimmten Gehäusesockel da:^r sich nur ein Gehäuse mit einer bestimmten elektronischen Schaltung aufstecken lassen. Dieser Eigenschaft kommt besonders dann Bedeutung zu, wenn auf der Stciierungstafd eines druckfesten Gehäuses mehrere Geräte der erwähnten Art untergebracht werden sollen, wie dies im allgemeinen der Fall ist.

Die für die Unverwechselbarkeit erforderliche Codierung läßt sich besonders günstig durch eine

Zwischenplatte erreichen, die an der Montagefläche befestigt wird und die als Träger des Gegenstückes der Steckverbindung dient Diese Zwischenplatte kann der Sockelfläche des Gehäuses angepaßt und mit Elementen zur Sicherstellung der Unverwechselbarkeit versehen sein. Auf diese Weise ist eine Codierung vor dem Einbau des Gerätes in ein druckfestes Gehäuse vorzunehmen, was einfacher ist als die Anbringung zwischen dem Gehäuse des Gerätes und der Montagefläche wirkender Codierungselemente.

Zur Sicherung gegen eine zufällige Lösung der Steckverbindung kann das Gehäuse eine mit der Zwischenplatte zusammenwirkende Rastvorrichtung und ein an der Stirnseite des Gehäuses bedienbares Betätigungsglied zur Freigabe der Verrastung besitzen. Diese Anordnung ist leichter zu handhaben als eine für den gleichen Zweck bekannte Schraube mit Rändelkopf.

Die Erfindung wird im folgenden anhand des in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.

Die F i g. 1 und 2 zeigen ein an einer Mcntagefläche angebrachtes Gehäuse in zwei gegeneinander um 90° gedrehten Seitenansichten im Schnitt.

Eine Draufsicht auf das Gehäuse gemäß den F i g. 1 und 2 ist in der F i g. 3 dargestellt.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist in einer geschnittenen Seitenansicht in der F i g. 4 gezeigt.

Die Anordnung mehrerer Gehäuse nebeneinander ist in der F i g. 5 veranschaulicht.

Das Gehäuse 1 gemäß den F i g. 1 bis 3 weist als wesentliche Bestandteile ein winkliges Formstück 2, eine Kappe 3 sowie eine Leiterplatte 4 mit einem Vielfachstecker 5 auf, der mit einem Gegenstück 19 eine Steckverbindung bildet. Das Formstück 2 besitzt einen kürzeren, einen Sockel bildenden Schenkel 6 mit einer Durchtrittsöffnung 7 für den Vielfachstecker 5 und einen längeren, eine Rückwand bildenden Schenkel 8. Die verbleibenden vie·· Seiten des Gehäuses werden durch die Kappe 3 gebildet, die an diagonal gegenüberliegenden Stellen mit dem Formstück 2 verbindbar ist. Die eine dieser Verbindungsstellen wird durch Zapfen 10 der Vorderwand 11 der Kappe 3 gebildet, die mit entsprechenden öffnungen 12 in dem kürzeren Schenkel 6 des Formstückes 2 zusammenwirken. Die weitere Verbindungsstelle befindet sich am oberen Ende des längeren Schenkel 8, wo Durchgangsöffnungen für Schrauben 13 angebracht sind, die in einen verdickten Bereich 9 in den Ecken der Kappe 3 eingreifen. Fügt man die Gehäuseteile in dieser Weise zusammen, so entsteht ein gegenüber der Umgebung gut abgedichteter Raum. Die Abdichtung kann noch dadurch verbessert werden, daß anstelle einer Ausbildung des Formstückes und der Kappe mit einander stumpf gegenüberstehenden Kanten eine verschachtelte Ausführung gewählt wird, z. B. in der Art von Labyrinthfugen.

Wie insbesondere die Fig. ί zeigt, sind in den Gehäuseecken zwischen der Rückwand (Schenkel 8) und der Kappe 3 Ausnehmungen 14 vorhanden, die durch die Gestaltung des Formstückes 2 und der Kappe 3 gebildet sind. Zum Durchtritt der Schrauben 13 sind die Ecken der Leiterplatte 4 mit Ausschnitten 29 versehen Statt dessen kann die Leiterplatte an diesen Stellen auch Bohrungen besitzen. Im übrigen kann die Leiterplatte 4 nicht nur örtlich, sondern auch linienhaft entlang einer oder mehreren Kanten befestigt werden. Hierzu können das Formstück und die Kappe abschnittsweise oder durchgehend mit Stegen versehen sein, zwischen denen die Leiterplaue erfaßt wird. In jedem Fall wird die Leiterplatte mit ihrem Vielfachstekker 5 zwischen den Gehäuseteilen durch Formschluß ohne gesonderte Befestigungselemente gehalten, indem nach dem Einführen des Vielfachstecker 5 durch die Öffnung 7 des Formstückes 2 die Kappe 3 mit ihren Zapfen 10 in die Öffnungen 11 eingeführt und dann die Schrauben 13 eingedreht werden.

Wie man erkennt, sitzt das Gehäuse 1 nicht unmittelbar auf dem in den Figuren gezeigten Montageblech 15 auf, sondern auf einer an dem Montageblech 15 befestigten Zwischenplatte 16, die der Sockelfäche, d. h. dem Schenkel 6 des Fonnstückes 2, in der Größe angepaßt ist. Der F i g. 2 ist ferner zu entnehmen, daß die Zwischenplatte 16 eine federnde Zunge 17 besitzt die einstückig mit der Zwischenplatte sein kann. Zum Beispiel kann die Zunge 17 bei der Herstellung der Zwischenplatte 16 aus Kunststoff im Spritzgußverfahren gebildet sein. Diese Zunge 17 rastet am Rand einer öffnung 18 des Schenkels 6 ein und sichert dadurch das Gehäuse 1 gegen Abnahme von der Zwischenplatte 16. Zur Lösung dieser Rastvorrichtung dient als Betätigungsglied ein Schieber 20, der parallel zu der einen Seitenwand 21 der Kappe 3 geradlinig verschiebbar geführt ist und dessen Ende 22 an der Stirnseite 25 der Kappe 3 übersteht. Beim Niederdrükken in Richtung des Pfeiles 24 wird die Nase 17 soweit verdrängt, daß sie von dem Schenkel 6 des Formstückes 2 abgleitet.

Das Gehäuse 1 enthält, wie bereits erwähnt, eine Leiterplatte 4 mit einem daran befestigten Vielfachstekker 5. Die Leiterplatte 4 ist in den Figuren ohne Bestückung mit elektronischen Bauteilen gezeigt. Sie kann mit einer Schaltungsanordnung entsprechend einer jeweils gewünschten Funktion, z. B. einer Erdschlußsperre oder einem elektronischen Überstromrelais, versehen sein. Durch den Vielfachstecker 5 werden der Schaltungsanordnung die zum Betrieb der Schaltung benötigte Hilfsenergie und die jeweils zu verarbeitenden Meßwerte zugeführt, während weitere Anschlüsse für die von der Schaltungsanordnung bereitgestellten Melde- und Schalt- bzw. Auslösesignale zur Verfügung stehen. Im Zusammenhang hiermit ist es wesentlich, daß sich bei einheitlicher Ausführung der Gehäuse 1 und der Steckverbindungen auf eine bestimmte Zwischenplatte 16 nur ein hierfür vorgesehenes Gerät aufstecken läßt. Zu diesem Zweck sind die Zwischenplatten 16 mit einer Codierung versehen, die mit einer entsprechenden Gestaltung des Schenkels 6 des Gehäuses 1 zusammenwirkt. Vorteilhaft ist dabei die Möglichkeit, die Codierung vor der Anbringung der Zwischenplatte 16 an dem Montageblech 15 vornehmen zu können.

Für die Codierung eignet sich insbesondere ein System, wie es in der Siemens-Druckschrift N 281-3030 »Dual-in-line-Fassung BK-DlL 390« beschrieben ist. Beide Teile einer Steckverbindung sind dabei mit korrespondierenden Ausnehmungen versehen, in die sich Codierbolzen einsetzen lassen. Sind zwei einander gegenüberstehende Ausnehmungen mit Codierbolzen besetzt, so lassen sich die beiden Teile der Steckverbindung nicht miteinander in Eingriff bringen. Für die Anbringung solcher Codierbolzen ist der Schenkel 6 des Formstückes 2 seitlich an die öffnung 7 anschließend mit einer Verdickung 26 versehen. Ähnlich kann der gegenüberliegende Teil der Zwischenplatte 16 geformt sein, falls die Dicke des Materials zur Aufnahme der Codierbolzen nicht ausreicht.

Die Anzahl der Ausnehmungen richtet sich nach der Anzahl der benötigten Codierungsmöglichkeiten. Wählt man beispielsweise sieben Paare von Ausnehmungen, so erhält man vierundvierzig unterschiedliche Codierungen.

In der Fig.4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel gezeigt, das sich bei Verwendung der gleichen Steckverbindung wie in dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1 bis 3 durch seine doppelt so große Länge unterscheidet. In der ausgezogen dargestellten Ausführung ruht das Gehäuse 30 auf einer der Fläche des Sockels angepaßten Zwischenplatte 31, die den Buchsenteil 32 der Steckverbindung trägt. Der Steckerteil 33 ist wiederum mit einer Leiterplatte 34 elektrisch und mechanisch verbunden. Zur Abstützung an dem Montageblech 35 besitzt der als Socke! dienende Schenkel 36 eines Formstückes 38 der beschriebenen Art einen Fortsatz 37, dessen Höhe entsprechend der Höhe 40 der Zwischenplatte 31 bemessen ist.

Falls die Anzahl der Kontakte nicht ausreicht, kann das Gehäuse 30 mit einer zweiten Steckverbindung 39 ausgerüstet werden, wie in der F i g. 4 gestrichelt eingezeichnet ist. Eine den zusätzlichen Buchsenteil 41 aufnehmende, nicht dargestellte Zwischenplatte entsprechend der Zwischenplatte 31 übernimmt dann die Abstützung des Schenkels 36 des Formstückes 38, so daß der Fortsatz 37 entbehrlich ist und z. B. durch Abbrechen entlang einer als Sollbruchstelle wirkenden Vorprägung entfernt werden kann.

Gehäuse 1 nach den F i g. 1 bis 3 und Gehäuse 30 nach der Fig. 4 können wahlweise im Rahmen einer einheitlichen Anordnung verwendet werden, wenn die Montagefläche zeilenweise mit je zwei in einer Reihe liegenden Ausschnitten für den Durchtritt der Buchsenteile der Steckverbindungen versehen wird. Ein Beispiel hierfür zeigt die F i g. 5, wo in fünf Zeilen insgesamt zehn gestrichelt dargestellte Abschnitte 42 erkennbar sind. Neben jedem Abschnitt befinden sich zwei Bohrungen 43 für Befestigungsschrauben zum Verbinden der Zwischenplatten mit einem Montageblech 44. Die Bestückung kann nun wahlweise erfolgen mit Gehäusen 30 in der Ausführung mit einer oder zwei Steckverbindungen und Gehäusen 1. Durch die beschriebene Codierung, deren Elemente zweckmäßig in dem Raum zwischen den Bohrungen 43 neben jedem Ausschnitt 42 angeordnet werden, wird sichergestellt, daß jeder Platz nur mit dem hierfür bestimmten Gerät bestückt werden kann, um jede Fehlfunktion zu vermeiden.

Wie man ferner bei der Betrachtung der F i g. 5 erkennt, steht die Stirnfläche aller Gehäuse nahezu vollständig zur Anbringung von Bedienungselementen zur Verfügung. Kipp- und Tastschalter sowie Drehknöpfe lassen sich daher übersichtlich anordnen und ermöglichen dem Benutzer einen raschen Überblick über den Betriebszustand bzw. die Einstellung der Geräte. Sofern eine Änderung der Einstellung vorgenommen werden soll, kann dies ebenso rasch ohne Herausnehmen des Gerätes, d. h. ohne Trennung der Steckverbindung geschehen. Ein Austausch von Geräten wird durch einen Ziehgriff 45 erleichtert, der bei gleichzeitiger Betätigung des an jeder Gchausestirnsei-

jo te befindlichen Schiebers die Lockerung und Trennung der Steckverbindung gestattet.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Gehäuse zur Aufnahme einer zur Bestückung mit einer elektronischen Schaltung vorgesehenen Leiterplatte, an deren einem Ende ein Teil (5) einer zweiteiligen Steckverbindung angebracht ist, zur Anbringung an einer Montagefläche, wobei das Gehäuse aus zwei formschlüssig zusammenfügbaren und die Leiterplatte festlegenden Teilen besteht, von denen das eine zwei rechtwinklig zueinander stehende Schenkel aufweist, deren einer als Gehäusesockel ausgebildet ist und eine dem Teil (5) der Steckverbindung angepaßte Durchtrittsöffnung (7) besitzt, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: ·