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Die Erfindung betrifft eine Trägerstruktur für zumindest ein Messtechnik-Modul, mit einer Führung für das Messtechnik-Modul, die zugleich ein Teil der Halterung des Messtechnik-Moduls an der Trägerstruktur ist, wobei die Trägerstruktur vorzugsweise als geschlossener Rahmen mit offenen Stirnseiten ausgebildet ist, und wobei ein manuell betätigbarer Arretierungsmechanismus zwischen Messtechnik-Modul und Trägerstruktur vorgesehen ist, eine Kopplungsplatte zur Anbringung an einem Messtechnik-Modul und zur Verbindung mit einer Trägerstruktur, umfassend eine Führungsnut und einen Arretierungsmechanismus zur lösbaren Verriegelung an der Trägerstruktur, sowie ein Messtechnik-Modul zur Befestigung an einer Trägerstruktur.
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Elektronische Bauteile der Veranstaltungs-, Labor- und Regeltechnik werden oftmals in sogenannten stationären „Racks”, d. h. Gestellen mit meist einer genormten Breite von 19 Zoll, eingebaut und somit zu einer Einheit zusammengefasst. Dabei können die einzelnen Geräte allenfalls auch ganzzahlige Bruchteile der genormten Breite aufweisen. Typischerweise ist auch eine Höheneinheit spezifiziert. Diese 19''-Racks sind üblicherweise genormt, wodurch der Einbau beliebiger Geräte möglich ist, solange diese den genannten Normen entsprechen. Die Sicherung der Geräte im Gestell erfolgt typischerweise durch Verschrauben der Frontseite des Gerätes mit dem aufnehmenden Rahmen des Gestells.
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Für die mobile Anwendung, insbesondere für Mess- oder Prüfgeräte in der Fahrzeugtechnik, die im realen Fahrversuch im Fahrzeug mitgeführt werden sollen, kommen je nach der anstehenden Messaufgabe unterschiedliche Geräte zum Einsatz, die im Fahrzeug Platz sparend und sicher untergebracht werden müssen. Dies können Messgeräte an sich sein, aber auch andere Einrichtungen, wie beispielsweise Heizer oder Lüfter, Stromversorgungseinheiten, etc. In weiterer Folge sollen alle diese unterschiedlichen Geräte als Messtechnik-Module bezeichnet werden.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung waren daher eine Trägerstruktur, eine Kopplungsplatte und ein Messtechnik-Modul, welche einen raschen und einfachen Ein- und Ausbau von beliebigen Messtechnik-Modulen in die Trägerstruktur gestatten, um mit der Trägerstruktur ein gemeinsam handhabbares und insbesondere in einem Fahrzeug sicher und einfach transportierbares Messsystem zu bilden.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist die eingangs erläuterte Trägerstruktur dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerstruktur zumindest eine Grundplatte umfasst, auf welcher zumindest eine Erhebung angeordnet ist, die einen der Grundplatte näherliegenden schmäleren Abschnitt und einen der Grundplatte fernerliegenden breiteren Abschnitt aufweist. Damit kann eine baulich einfache und sichere Führung realisiert werden, die aufgrund ihrer baulichen Ausführung auch in eine Verriegelung bzw. Arretierung des Messtechnik-Moduls in bzw. an der Trägerstruktur integriert werden kann.
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Gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, jede Erhebung durch eine von der Grundplatte abstehende Zunge gebildet ist, die einen von der Grundplatte ausgehenden schmäleren Abschnitt aufweist, der in einen breiteren, zur Grundplatte parallelen und dieser fernerliegenden Kopf übergeht. Eine derartige Konstruktion kann einfach und kostengünstig unter Verwendung von Standardwerkzeugen hergestellt werden, beispielsweise durch ein einfaches Prägeverfahren aus der Grundplatte, um derart eine T-Führung zu realisieren. Auch ergibt sich eine extrem platzsparende Bauweise der Führung.
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Um eine sichere Längsführung der Geräte in der Trägerstruktur sicherzustellen, ist gemäß einer weiteren Ausführungsform vorgesehen, dass die Erhebungen in Gruppen von jeweils zumindest zwei Erhebungen angeordnet sind, wobei die Erhebungen der verschiedenen Gruppen parallel zu allen anderen Gruppen angeordnet sind.
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Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist die eingangs beschriebene Kopplungsplatte erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsnut zur Aufnahme der schmäleren Abschnitte der Erhebungen der Trägerstruktur ausgestaltet ist und der Arretierungsmechanismus mit dem breiteren Abschnitt der Erhebungen zusammenwirkt. Damit kann eine Platz sparende und dennoch sichere Führung in Kombination mit einer einfach realisierbaren Fixierung erzielt werden. Die Führung und der gesamte Arretierungsmechanismus sind baulich und funktionell kombiniert, wodurch viel Bauvolumen für die Messtechnik-Module selbst genutzt werden kann. Ein relativ einfacher Arretierungsmechanismus kann derart aufgebaut werden, dass der Arretierungsmechanismus aus zumindest einer auslenkbaren und den breiteren Abschnitt einer Erhebung in eingeschobener Stellung des Messtechnik-Moduls hintergreifenden Lasche und einem durch Federwirkung arretierbaren Schieber besteht, welcher Schieber in der arretierten Stellung die oder jede Lasche in der den breiteren Abschnitt der Erhebung hintergreifenden Position fixiert. Trotz sehr Platz sparender Bauweise und einfacher Fertigung kann aufgrund der Anordnung der Lasche diese Arretierung auch nicht unter übermäßiger Kraftanwendung gelöst werden. Ein Lösen ist nur möglich, wenn die Lasche durch Betätigung des Schiebers wieder freigegeben wird.
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Wenn gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel die Ebene der Auslenkung der Laschen und die Ebene der Verschiebung des Schiebers zusammenfallen und die Führungsnut vorzugsweise unmittelbar parallel zu dieser Ebene liegt, kann ein kombiniertes Führungs- und Arretierungssystem realisiert werden, die praktisch aus drei parallelen und für sich sehr dünnen Schichten besteht. Ein Schicht beinhaltet die Führung, die zweite Schicht enthält die Seitenteile die auch als Führung der Verriegelungszunge und Lagerung der Sperrschenkel dienen, und die dritte Schicht ist praktisch als Modulboden vorgesehen schließt das Ganze ab. Die aus dem Boden der Grundgehäuse hervorgehobenen Elemente erzeugen die T-Schiene und dienen auch als Arretierungspunkt.
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Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, dass die Richtung der Verschiebung des Schiebers parallel zur Erstreckung der Führungsnut liegt, was sowohl eine Platzersparnis ergibt als auch eine einfache und intuitive Bedienung ermöglicht. Zur Lösung der eingangs gestellten Aufgabe ist auch ein Messtechnik-Modul zur Befestigung an einer Trägerstruktur vorgesehen, bei welchem erfindungsgemäß eine Seite des Gehäuses als Kopplungsplatte nach einem der vorangehenden Absätze ausgebildet ist.
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In der nachfolgenden Beschreibung soll die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert werden.
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Dabei zeigt die 1 in perspektivischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Trägerstruktur mit einem eingesetzten Modul und einem noch freien Raum für ein weiteres Messtechnik-Modul.
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2 ist eine kombinierte Draufsicht auf die 1, wobei das Messtechnik-Modul in Höhe des Arretierungsmechanismus geschnitten ist.
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Die 3 zeigt eine perspektivische Ansicht des Arretierungsmechanismus in verriegelter Stellung.
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4 ist eine perspektivische Ansicht des Arretierungsmechanismus in entriegelter Stellung.
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Die Trägerstruktur der 1 ist ein an zwei gegenüberliegenden Seiten, vorzugsweise der vorderen und hinteren Stirnseite, offener Rahmen 1, der beispielsweise mittels Koppelungsstrukturen wie Bügeln 2, Schienen oder dergleichen, mit anderen gleichartig gestalteten Trägerstrukturen, Modulen oder Geräten zu einem Gesamtverbund zusammengekoppelt werden kann. Durch die Trägerstruktur 1 werden einzelne Messtechnik-Module 3, welche Messgeräte oder auch für den jeweiligen Einsatzzweck notwendige Zusatzmodule, wie Heizer oder Lüfter, Stromversorgungseinheiten, etc. sein können, zu einer gemeinsam handhabbaren Einheit verbunden, in dem sie in den Rahmen 1 eingeschoben und darin gehalten und vorzugsweise auch fixiert werden.
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Dazu ist eine Basisfläche 4 der Trägerstruktur 1 mit von der Basisfläche 4 abgehobenen, pilzähnlichen oder zungenförmigen Elementen 5 versehen, durch welche die Führung und Positionierung der Messtechnik-Module 3 erfolgt und die vorzugsweise auch der Arretierung der Module 3 im Rahmen 1 dienen. Die Elemente 5 weisen von der Basisfläche 4 ausgehende schmälere Abschnitte 6 und von der Basisfläche 4 entfernte verbreiterte Kopfteile 7 auf. Mehrere in einer Reihe hintereinander positionierte Elemente 5 wirken in ihrer Gesamtheit wie eine Art T-förmige Schiene, die als Führung aber auch als Arretierungspunkt für die Module 3 dient. Für die Genauigkeit der Führung des Moduls 3 in der Trägerstruktur 1, die auch nur durch die Basisfläche 4 allein gebildet sein könnte, sind zumindest zwei Elemente 5 vorteilhaft, deren Anordnung die Einschubrichtung der Module 3 definiert. Es wären aber auch Konstruktionen mit nur einem Element 5 und mit vorzugsweise seitlichen Stegen für die Längsführung der Module 3 denkbar. Der breitere Kopfteil 7 der Elemente 5 ist in einer Weise geformt, dass die Verriegelungselemente leicht daran entlang gleiten können.
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Eine Kopplungsplatte 8, die als separates, mit herkömmlichen Messtechnik-Modulen auch nachträglich verbindbares Bauteil oder aber als integraler Bauteil des Messtechnik-Moduls 3 ausgeführt sein kann, wirkt mit den Elementen 5 zusammen, um das jeweilige Modul an bzw. in der Trägerstruktur 1 zu fixieren. Dazu weist die typischerweise aus drei Lagen bestehende Kopplungsplatte 8 in ihrer äußersten, dem Messtechnikmodul 3 abgewandten Lage 9 eine schlitzförmige Ausnehmung 10 auf, deren Breite auf die Breite des schmäleren Abschnitts 6 der Elemente 5 abgestimmt ist. Vorzugsweise ist zur Erleichterung des Aufschiebens und Zentrierens der Eingangsabschnitt 11 der Ausnehmung 10 V-förmig ausgeführt.
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Parallel und etwas weiter innen, dem Messtechnik-Modul 3 näherliegend, ist benachbart zu dieser ersten Lage 9 mit der Ausnehmung 10 ein Verriegelungsmechanismus vorgesehen, der aus in ein und derselben Ebene bewegbaren Elementen 12, 15 besteht. Über eine mittels eines Griffteils 14 handhabbaren Lasche 12, die mittels elastisch auslenkbarer und vorzugsweise mit der Lasche 12 einstückig ausgeführter Federelementen 13 in zwei unterschiedlichen Positionen fixiert werden kann, werden in einer inneren Position – dargestellt in den 2 und 3 – zungenförmige und an sich frei bewegliche Festhalter 15 von der der Einschubrichtung entgegengesetzten Richtung gegen den verbreiterten Kopfteil 7 des Elements 5 gedrückt und somit eine formschlüssige Arretierung geschaffen. Die Festhalter 15 sind nur in einer äußeren Position der Lasche 12 – welche in 4 dargestellt ist – freigegeben und können dann beiseite gedrückt werden, sodass das Messtechnik-Modul 3 freigegeben ist. Diese Arretierung kann bei in innerer Position befindlicher Lasche 12 auch nicht mehr unter übermäßiger Kraftanwendung gelöst werden. Ein Lösen ist nur möglich, wenn die Lasche 12 wieder in die äußere Position gebracht wird.
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Eine dritte Lage schließlich deckt den Arretierungsmechanismus ab und kann auch gleich als Boden des Messtechnik-Moduls 3 dienen oder durch diesen gebildet sein. Damit nimmt der gesamte Arretierungsmechanismus lediglich drei Blechstärken am Boden des Einschubmoduls 3 ein, wodurch das verbleibende Volumen völlig ungestört durch Schrauben oder ähnliche Befestigungen von der Elektronik genutzt werden kann.
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Die Arretierfunktion wäre auch mit nur einem Festhalter 15 gegeben, wofür Führungselemente aus verschleißfestem Werkstoff mit guten Gleiteigenschaften und eine höherwertigere Fertigungsqualität vorteilhaft sind. Vorzugsweise sind für eine symmetrische Beanspruchung der Führung und der Elemente 5, aber auch aufgrund der Werkstoffauswahl und der geringeren Fertigungskosten, zwei einander bezüglich des Elementes 5 gegenüberliegende Festhalter 15 vorgesehen.
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Die einzelnen Teile der Kopplungsplatte 8 können vorteilhafterweise mittels kostengünstiger Blechfertigung mit Standardwerkzeugen rasch und einfach hergestellt werden. Die Elemente 5 der Trägerstruktur 1 können durch ein einfaches Prägeverfahren erzeugt werden. Im Verlauf eines derartigen Prägeverfahrens können praktisch in einen Arbeitsschritt auf einer kombinierte Laser-Stanz-Maschine beispielsweise zuerst die symmetrischen „Halbmondausschnitte” herausgelasert und anschließend durch ein Prägewerkzeug die Erhebung erzeugt werden, falls Edelstahl bearbeitet wird. Die umgekehrte Reihenfolge ist bei Aluminium gegeben. Als Fertigungsverfahren eignen sich eine Vielzahl von Verfahren, beispielsweise von Warmumformung (Gießen, Spritzgießen, Sintern, warm Biegen für Thermoplastplatten) über zerspannende Fertigung bis zu den „neuen Werkstoff aufbauenden Verfahren” (3-D Drucken, Rapid-Prototypen).
