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Die folgende Erfindung betrifft eine Abdeckhaube für einen Prüfadapter für Schaltungsplatinen. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung das Scharnier, mit welchem die Abdeckhaube an einem derartigen Prüfadapter befestigt und zwischen einer Offenstellung und einer Schließstellung bewegbar ist.
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Prüfadapter für Schaltungsplatinen dienen zum Prüfen der Funktionen der Bauelemente auf den Schaltungsplatinen sowie den Verbindungen auf der Platine. Zu diesem Zweck weisen die Prüfadapter Kontaktelemente in der Form von Nadeln oder dünnen Stiften auf, mittels derer die zu prüfenden Orte auf der Platine kontaktiert werden. Mittels der gattungsgemäßen Abdeckhauben wird, oft über Abstandshalter, die auf die Platine drücken, die Platine von oben auf den Prüfadapter gedrückt bzw. auf ihn gehalten. Wenn die Abdeckhaube in der Schließstellung ist, wird sie in der Regel zusätzlich durch einen Unterdruck auf die Platine gedrückt. Die Größe und das Gewicht der Abdeckhauben variiert je nach Prüfadapter, sie können jedoch von einigen Kilogramm bis sogar 10 Kilogramm oder mehr wiegen. Üblicherweise sind die Abdeckhauben im Stand der Technik mit einfachen Klappscharnieren und Gasdruckdämpfern am Prüfadapter befestigt. Die Gasdruckdämpfer sorgen dafür, dass die Abdeckhauben nicht von alleine in die Schließstellung zufallen können und dass die Abwärtsbewegung von der Offenstellung in die Schließstellung gedämpft wird. Nachteilig an der Verwendung von üblichen Klappscharnieren ist, dass sich diese nicht ausreichend präzise montieren lassen und außerdem oft ein Spiel aufweisen, das sich mit zunehmender Lebensdauer und häufiger Betätigung der Abdeckhaube verstärkt.
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Auch die Gasdruckdämpfer haben einige Nachteile. Durch das für die Funktion der Gasdruckdämpfer notwendige Spannen der Gasdruckfeder sind zusätzliche Betätigungskräfte erforderlich, die das Öffnen und Schließen der Abdeckhaube erschweren. An Testarbeitsplätzen werden diese Abdeckhauben täglich bis zu mehrere hundert Mal betätigt, so dass eine Ermüdung des Bedienpersonals die Folge ist. Weiterhin unterliegen Gasdruckdämpfer bei häufiger Betätigung einem spürbaren Verschleiß, der sich anfänglich in geringerer Federwirkung und später durch einen völligen Ausfall der Federwirkung bemerkbar macht. Außerdem resultiert die typische Montage von Gasdruckdämpfern an den Seitenwänden der Abdeckhauben in seitlichen Kräften, die entweder sehr stabile (und damit schwere und teure) Materialien erfordern oder ansonsten eine seitliche Verbiegung der Abdeckhaube bewirken. Die resultierende Ungenauigkeit in der Position der Abdeckhaube ist sehr nachteilig, da wegen der zunehmenden hohen Baudichte auf den Schaltungsplatinen eine hohe Präzision erforderlich ist. Weiterhin ist für eine optimale Funktion der Gasdruckdämpfer ein erhöhter Montagepunkt erforderlich, wodurch der Gasdruckdämpfer in der Schließstellung der Abdeckhaube nach oben über die Abdeckhaube hinausragt, wodurch die Gesamthöhe des Prüfadapters vergrößert ist. Dies ist bei begrenzten Platzverhältnissen in Lagern von Nachteil. Will man außerdem mit Gasdruckdämpfern eine Verrastung der Abdeckhaube in der Offenstellung und der Schließstellung erreichen, ohne komplizierte Rastelemente einzusetzen, sind strenge konstruktive Regeln einzuhalten, die die freie Gestaltung der Abdeckhaube eingrenzen. Gerade bei großen und schweren Hauben ist es dann ebenfalls schwierig, Arbeitssicherheitsregeln einzuhalten, die beispielsweise bei einem versehentlichen Herunterfallen der Abdeckhaube eine Quetschung von Fingern oder Händen ausschließen sollen.
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DE 20 2011 107 409 U1 offenbart eine gattungsgemäße Prüfvorrichtung mit einer Abdeckhaube zum Abdecken eines Prüfadapters für Schaltungsplatinen, mit einem Scharnier zum Öffnen und Schließen der Abdeckhaube auf dem Prüfadapter. Das Scharnier umfasst eine Kulisse, auf der ein Bolzen dergestalt abrollt, dass die Abdeckhaube zwischen einer Offenstellung und einer Schließstellung bewegbar ist.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Abdeckhaube zum Abdecken eines Prüfadapters für Schaltungsplatinen so zu gestalten, dass beim Öffnen und Schließen der Abdeckhaube kein Positionsversatz der Haube stattfindet und dass eine präzise Beibehaltung der Position der Abdeckhaube in der Offenstellung und der Schließstellung sowie den zwischenliegenden Stellungen gewährleistet ist. Weiterhin ist es wünschenswert, wenn die für das Öffnen und Schließen der Abdeckhaube verantwortliche Mechanik möglichst einfach aufgebaut und wartungsarm ist, sowie eine hohe Positionsgenauigkeit im Bereich von wenigen hundertstel Millimetern ermöglicht.
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Die obige Aufgabe wird durch eine Abdeckhaube gemäß Anspruch 1 gelöst. Die erfindungsgemäße Abdeckhaube zum Abdecken eines Prüfadapters für Schaltungsplatinen umfasst zumindest ein Scharnier zum Öffnen und Schließen der Abdeckhaube auf dem Prüfadapter, wobei das Scharnier eine Kurvenscheibe mit Kurvenrand aufweist, auf dem eine an der Abdeckhaube gelagerte Rolle abrollt, so dass die Abdeckhaube zwischen einer Offenstellung und einer Schließstellung bewegbar ist. Hierbei weist der Kurvenrand der Kurvenscheibe an den Positionen, die der Offenstellung und der Schließstellung entsprechen, eine Nut für die Rolle auf, so dass die Abdeckhaube in der Offenstellung und der Schließstellung verrastbar ist, in dem die Rolle in der Nut zu liegen kommt.
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Die Kombination aus präzise fertigbarer Kurvenscheibe mit Kurvenrand und auf dem Kurvenrand abrollender Rolle gewährleistet eine präzise Positionierung der Abdeckhaube in der Offenstellung sowie der Schließstellung und den dazwischenliegenden Positionen. Weiterhin ist das erfindungsgemäße Scharnier einfach und wartungsarm aufgebaut und verspricht eine lange Lebensdauer.
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Vorteilhafterweise nimmt der Radius des Kurvenrandes der Kurvenscheibe von der Offenstellung bis zur Schließstellung der Abdeckhaube zumindest teilweise zu. Weiterhin ist die Rolle vorteilhafterweise an der Abdeckhaube gegen ein Gegendruckelement beweglich gelagert. Vorteilhafterweise ist das Gegendruckelement ein Federelement. Weiterhin vorteilhafterweise ist der vom Gegendruckelement ausgeübte Gegendruck auf die Rolle einstellbar. Im Falle eines Federelementes kann beispielsweise die Federhärte verstellt werden. Durch die Zunahme des Radiuses des Kurvenrandes von Offen- zur Schließstellung erhöht sich der auf die Rolle ausgeübte Gegendruck stetig, da die Rolle gegen das Gegendruckelement gedrückt wird. Hierdurch wird die Bewegung der Abdeckhaube von Offenstellung in Schließstellung auf einfache Weise gedämpft. Bei optimaler Einstellung kann sogar ein Gleichgewicht dahingehend erreicht werden, dass die Abdeckhaube in jeder Position zwischen Offenstellung und Schließstellung angehalten werden kann und diese Position dann beibehält.
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Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels und in Bezug auf die beigefügte 1 näher erläutert, die eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Abdeckhaube auf einem Prüfadapter darstellt.
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In dem in 1 in schematischer Seitenansicht gezeigten Ausführungsbeispiel ist eine erfindungsgemäße Abdeckhaube 1 mittels eines erfindungsgemäßen Scharniers 2 auf einem Prüfadapter 13 befestigt. Die Abdeckhaube 1 ist hierbei in der Offenstellung mit durchgezogenen Linien eingezeichnet und in der Schließstellung mit gestrichelten Linien. In der Offenstellung gibt die Abdeckhaube 1 die Oberseite des Prüfadapters 13 frei, so dass eine zu prüfende Schaltungsplatine hineingelegt oder eine geprüfte Schaltungsplatine entnommen werden kann. In der Schließstellung verschließt die Abdeckhaube 1 die Oberseite des Prüfadapters 13 und drückt gegebenenfalls die Schaltungsplatine auf die Kontaktelemente zum Prüfen der Elemente und Verbindungen auf. Die Verbindung zwischen Abdeckhaube 1 und Prüfadapter 13 ist dabei in der Regel möglichst luftdicht, so dass im Inneren ein Unterdruck erzeugt werden kann, um die Abdeckhaube auf die zu prüfende Schaltungsplatine zu ziehen. Es ist hervorzuheben, dass der Begriff Schaltungsplatine jede irgendwie bestückte Platine bezeichnen soll, die durch einen geeigneten Prüfadapter geprüft werden kann. Die Erfindung soll nicht auf eine spezielle Art und Form von zu prüfenden Platinen oder Prüfadaptern beschränkt sein.
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Wie in der Figur gezeigt, umfasst das erfindungsgemäße Scharnier 2 eine Kurvenscheibe 9 mit einem Kurvenrand 10 sowie ein Rollenelement 3 mit einer Rolle 6, die auf den Kurvenrand 10 dergestalt abrollt, dass die Abdeckhaube 1 zwischen der Offenstellung und der Schließstellung bewegt werden kann. Die Kurvenscheibe 9 ist beispielsweise aus Kunststoff oder einem anderen geeigneten Material und ist auf den Prüfadapter 13 so befestigt, dass sie von dessen Oberfläche nach oben aufragt. Die Abdeckhaube 1 ist mit einer geeigneten Drehachse 14 in geeigneten Lagern in der Kurvenscheibe 9 dergestalt gelagert, dass zwischen der Offenstellung und der Schließstellung um 90° Grad gedreht werden kann. Das Lager mit der Lagerachse 14 in der Kurvenscheibe 9 befindet sich in derjenigen Ecke der Kurvenscheibe, die dem Kurvenrand 10 gegenüberliegt (im gezeigten Beispiel ähnelt die Form der Kurvenscheibe 9 einer Viertelkreisscheibe (bzw. Drittelkreisscheibe) mit zwei zueinander senkrecht stehenden geraden Seiten und dem Kurvenrand 10 auf der dritten Seite). Im gezeigten Beispiel der Kurvenscheibe 9 ist zu erkennen, dass der Radius des Kurvenrandes 10 von der Offenstellung der Abdeckhaube 1, die dem Pfeil „r“ entspricht, zur Schließstellung der Abdeckhaube 1, die dem Pfeil „R“ entspricht, zunimmt. Die Zunahmen des Radiuses können hierbei gleichbleibend stetig erfolgen, oder kann zumindest teilweise stetig erfolgen. Beispielsweise kann der Radius anfangs, beim Wegbewegen aus der Offenstellung, gleichbleiben und erst nach beispielsweise 20° oder 30° Grad Verschwenkung anfangen zu wachsen. Der Radius kann aber auch sofort nach der Offenstellung ansteigen. An den beiden Endpositionen des Kurvenrandes 10, die der Offenstellung und der Schließstellung der Abdeckhaube 1 entsprechen (und die im gezeigten Beispiel in einem 90° Winkel zueinander in Bezug auf die Drehachse aufeinander stehen), weist der Kurvenrand 10 jeweils eine Ausnehmung oder Nut 11, 12 auf, in die die Rolle 4 des Rollenelementes 3 so eingreifen kann, dass die Abdeckhaube 1 in der Offenstellung und der Schließstellung jeweils verrastet oder verriegelt ist.
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Das Rollenelement 3 ist an einer Seitenwand der Abdeckhaube befestigt, und zwar in einem derartigen Abstand von der Lagerachse 14, dass die im Rollenelement 3 beweglich gelagerte Rolle 4 durch ein im Rollenelement 3 enthaltenes Gegendruckelement 7 auf den Kurvenrand 10 bzw. in die Nuten 11, 12 gedrückt wird. Das Rollenelement 3 weist hierzu ein Gehäuse 5 auf, in welchem das Gegendruckelement 7, beispielsweise in Form einer Feder, enthalten ist. Die Rolle 4 ist drehbar an einem Lagerelement 6 gelagert, der in das Gehäuse 5 eingreift, in diesem bewegbar gelagert ist und von dem Gegendruckelement 7 mit einem durch ein Verstellelement 8 verstellbaren Druck beaufschlagt wird. Wenn die Abdeckhaube 1 von der Offenstellung in die Schließstellung bewegt wird, rollt die Rolle 4 auf dem Kurvenrand 10 ab und wird durch den ansteigenden Radius des Kurvenrandes 10 immer weiter in das Gehäuse 5 hineingedrückt, was zur Folge hat, dass der auf die Rolle 4 ausgeübte Druck immer höher wird, je näher die Abdeckhaube 1 der Schließstellung kommt. Hierdurch wird die beim Bewegen von der senkrechten Offenstellung in die horizontale Schließstellung immer stärker wirkende Schwerkraft entgegengewirkt und eine Gegenkraft erzeugt, so dass die Abdeckhaube 1 bei optimaler Einstellung des Druckes des Gegendruckelementes in allen Positionen zwischen Offenstellung und Schließstellung im Gleichgewicht ist und nicht herunterfällt. Hierdurch ist eine erhöhte Sicherheit für das Bedienpersonal gewährleistet. Beim Verlassen der Offenstellung und der Schließstellung muss das Bedienpersonal kurzfristig einen leicht erhöhten Druck ausüben, um die Rolle 4 gegen den Druck des Gegendruckelementes 7 aus der Nut 11 bzw. 12 heraus zu bewegen. Danach ist, wenn die Druckeinstellung optimiert ist, die Bewegung der Abdeckhaube 1 zwischen Offen- und Schließstellung infolge des Kraftgleichgewichtes sehr leicht und bedienfreundlich.
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Es ist hervorzuheben, dass ein erfindungsgemäßes Scharnier 2 auf nur einer einzigen Seite (d.h. seitlichen Wand) der Abdeckhaube 1 vorgesehen sein kann, es können jedoch auch auf beiden Seiten der Abdeckhaube 1 jeweils ein Scharnier 2 angeordnet sein.
