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Die Erfindung betrifft eine Servereinrichtung für den mobilen und robusten Einsatz mit mehreren Modulen, nämlich einem Basismodul mit einer Tastatur und einem Bildschirm und zumindest einem Erweiterungsmodul mit jeweils eigenem Gehäuse.
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Servereinrichtungen dienen der Bereitstellung eines IT-Netzes beispielsweise zum Anschluss und zur Vernetzung mehrerer Recheneinheiten, Kommunikationseinrichtung und/oder dergleichen. In geschützten Umgebungen sind derartige Servereinrichtungen modulartig nach dem entsprechenden Bedarf zusammengestellt und stationär mit einheitlichem Formfaktor beispielsweise in 19‘‘-Racks untergebracht. Eine Eignung für den Feldeinsatz ist nicht vorgesehen und wegen der fehlenden Robustheit auch nicht möglich.
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Für eine robuste Anordnung ist beispielsweise aus der
US 5,774,331 A eine Recheneinheit in Form einer Workstation mit einem Bildschirm und einer Tastatur bekannt. Desweiteren ist aus der
US 2013/0120922 A eine robuste Recheneinheit mit Tastatur und Bildschirm bekannt, die mit in einem Rack untergebrachten Serverkomponenten verbindbar ist und in dem Rack untergebracht werden kann. Eine derart in einem Rack untergebrachte Servereinrichtung ist für den mobilen Einsatz insbesondere in einem Militärfahrzeug vorgesehen.
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Aus der Druckschrift
DE 201 01 410 U1 ist ein oben und unten offenes Gehäusemodul mit einer Platine für eine PC-Anwendung bekannt, bei dem einzelne Gehäusemodule miteinander verbindbar sind und mittels einer Abdeckung des untersten und des obersten Gehäusemoduls ein geschlossenes Gehäuse erzielbar ist.
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Die Druckschrift
DE 10 2006 036 657 A1 offenbart einen Industriecomputer mit miteinander mittels elektrischer Steckverbindungen verbundener, nicht mit demselben Formfaktor versehenen Modulen.
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Die Druckschrift
US 2013/0120922 A1 offenbart ein Computersystem mit einer in einem Rack verschiebbar eingebauten Bedienungseinheit und fest verbundenen Erweiterungsmodulen.
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Aus der Druckschrift
DE 103 22 039 A1 ist ein modular erweiterbarer PC bekannt, bei dem ein Hauptmodul und ein Erweiterungsmodul miteinander verhakt und mittels einer Steckverbindung elektrisch miteinander verbunden sind.
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Aufgabe der Erfindung ist die Weiterbildung einer Servereinrichtung für den robusten Feldeinsatz. Die Servereinrichtung soll ein geringes Gewicht aufweisen, von einer Person getragen werden können und gegenüber einem robusten Basismodul mittels Erweiterungsmodulen Funktionserweiterungen ermöglichen.
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Die Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Die von dem Anspruch 1 abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Ausführungsformen des Gegenstands des Anspruchs 1 wieder.
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Die vorgeschlagene Servereinrichtung ist insbesondere für den mobilen und robusten Einsatz vorgesehen. Beispielsweise kann die Servereinrichtung für Feldeinsätze von technischen Hilfswerken, humanitären Hilfseinrichtungen, des Militärs und/oder dergleichen vorgesehen sein. Hierzu weist die vorgeschlagene Servereinrichtung mehrere Module, nämlich ein Basismodul mit einer Tastatur, gegebenenfalls einem Touchpad und einem Bildschirm, gegebenenfalls als Touchscreen und/oder aufklappbarer Bildschirm ausgebildet, und zumindest ein Erweiterungsmodul mit jeweils eigenem Gehäuse auf. Das Basismodul und zumindest ein Erweiterungsmodul sind bei zugeklapptem Bildschirm in demselben Breite und Tiefe betreffenden Formfaktor aufeinander stapelbar miteinander lösbar verbunden. Dies bedeutet, dass das Basismodul und das zumindest eine Erweiterungsmodul im Wesentlichen dieselbe Breite und Tiefe aufweisen. Beispielsweise kann die Breite der Servereinrichtung kleiner 600 mm, bevorzugt kleiner 400 mm betragen. Die Tiefe der Servereinrichtung kann beispielsweise kleiner 500 mm, bevorzugt kleiner 350 mm betragen. Je nach Anzahl der aufeinander gestapelten Module, beispielsweise zwei bis sechs, bevorzugt drei oder vier, kann die Höhe der Servereinrichtung variabel sein. Beispielsweise kann die Höhe der Servereinrichtung mit vier Modulen kleiner 250 mm betragen. Die einzelnen Module können gleich oder unterschiedlich hoch vorgesehen sein. In vorteilhafter Weise kann die Servereinrichtung bei aufeinander fixierten Modulen von einer Person getragen werden und weist ein Gewicht kleiner 25 kg auf.
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Die Gehäuse der Module sind aus schlagfestem Material mit bevorzugt geringem spezifischem Gewicht ausgebildet. Als vorteilhaft haben sich Leichtmetalle wie Aluminium, Magnesium und dergleichen sowie Legierungen dieser erwiesen. Die Gehäuse sind beispielsweise spanend, mittels eines Druckgießverfahrens oder in ähnlicher Weise gefertigt.
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Die Module erfüllen bezüglich ihrer Robustheit bevorzugt die Standards MIL-STD 810G, MIL-STD 461F in ihrer aktuellen Form. Die Module sind in bevorzugter Weise selbst bei geöffneten Steckverbindungen wasser- und staubdicht, beispielsweise nach der Schutzart IP65 ausgebildet. Der Bildschirm des Basismoduls ist in bevorzugter Weise tageslichtlesbar.
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Aufgrund der lösbaren, in demselben Formfaktor aufeinander fixierbaren Module ohne zusätzliches Gestell wie beispielsweise Rack können die Module gewichtssparend gefügt und auf allen vier Seiten mit Anschlüssen wie Steckverbindungen und dergleichen oder anderen Zugängen leicht zugänglich versehen sein. Beispielsweise können an den Modulen, insbesondere an dem Basismodul Steckplätze, Zugangsschächte beispielsweise für Laufwerke wie optische Laufwerke, Massenspeicher oder dergleichen vorgesehen sein. Die vorgeschlagene Servereinrichtung weist eine werkzeuglos, das heißt, von Hand lösbare Verbindung zwischen dem Basismodul und dem zumindest einen Erweiterungsmodul auf. Dies bedeutet, dass das Basismodul mit dem benachbarten Erweiterungsmodul und gegebenenfalls weitere Erweiterungsmodule miteinander werkzeuglos bevorzugt lösbar verbindbar sind.
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Hierzu sind an einer Seite, bevorzugt an der Rückseite zwischen im Stapel der Module benachbarter Module, beispielsweise zwischen Basismodul und zumindest einem Erweiterungsmodul beziehungsweise zwischen zwei benachbarten Erweiterungsmodulen jeweils zumindest eine, bevorzugt zumindest zwei einen Formschluss ausbildende Steckverbindungen und an der gegenüberliegenden Seite, bevorzugt an der Vorderseite zumindest eine, bevorzugt zumindest zwei voneinander beabstandete, von Hand verschraubbare Fixiereinrichtungen vorgesehen. Mittels der Steckverbindung(en) und der Fixiereinrichtung(en) werden Basismodul und Erweiterungsmodul(e) miteinander lösbar zu einem Stapel verbunden.
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Eine Steckverbindung kann zur Bildung eines lösbaren Formschlusses jeweils einen Stift oder Nocken aufweisen, welcher beispielsweise unter Einhaltungen eines vorgegebenen Rasters zur Beabstandung der Module in eine in Richtung des Stapels verlagerte Öffnung für den Stift des benachbarten Moduls eingreift. Das Basismodul weist dabei in vorteilhafter Weise einen Steckverbinder auf, der lediglich eine Steckverbindung mit dem sich unter diesem befindlichen Erweiterungsmodul ausbildet. Der Steckverbinder weist daher nur Stift oder Öffnung auf. Stift und Öffnung der Steckverbindung können dabei in Richtung der Breite oder Tiefe der Module erstreckt sein. Beispielsweise bilden jeweils zwei Steckverbinder jeweils eine Steckverbindung. Die Steckverbinder weisen jeweils einen Stift und eine zu diesem beabstandete Öffnung auf und können mit einem Erweiterungsmodul fest verbunden, beispielsweise verschraubt sein. Alternativ oder zusätzlich zu der komplementären Ausbildung von Stecker und Öffnung können die Steckverbinder komplementäre Formelemente mit Abstützflächen und/oder einander übergreifende Profile aufweisen, so dass sich die Steckverbinder bei der Bildung der Steckverbindung aufeinander abstützen und einen vorgegebenen Abstand der Module zueinander ausbilden. Die Steckverbinder der Erweiterungsmodule können als Gleichteile beispielsweise aus Leichtmetall oder deren Legierungen, Kunststoff oder dergleichen ausgebildet sein. Alternativ können die Steckverbinder zweier in Stapelrichtung beabstandeter Reihen spiegelbildlich zueinander ausgebildet sein, so dass sich ein Form-schluss in Richtung der Breite der Module ergibt. Hierbei können die Module von oben oder von vorne ineinander gesteckt sein und anschließend in Fügerichtung beispielsweise mittels des Stifts und der Öffnung jeweils zweier Steckverbinder fixiert sein. Die Fixiereinrichtungen können mit den Erweiterungsmodulen verbunden, beispielsweise eingerastet oder verschraubt sein. Die Fixiereinrichtungen fixieren gleichzeitig oder nach der Ausbildung der Steckverbindungen die Module aufeinander. Hierzu übergreift eine Fixiereinrichtung eines Moduls das benachbarte, bevorzugt über diesem angeordnete Modul und wird bevorzugt von Hand mit diesem verbunden, beispielsweise verschraubt. Hierzu kann an den Fixiereinheiten ein Fixierelement, beispielsweise eine Rändelschraube angeordnet sein, das an dem benachbarten Modul fixiert, beispielsweise im Falle einer Rändelschraube gegenüber dem Gehäuse des anderen Moduls vorgespannt oder in ein Gewinde eingeschraubt wird. Alternativ oder zusätzlich können andere Spanneinrichtungen wie Schnellspanneinrichtungen als Fixiereinrichtungen zwischen zwei benachbarten Modulen vorgesehen sein. Die Fixiereinrichtungen mehrerer aufeinander angeordneter Module können in Richtung des Stapels Abstützflächen zueinander ausbilden, so dass die Module aufeinander gelagert sind. Die Fixiereinrichtungen können als Gleichteile beispielsweise aus Leichtmetall oder deren Legierungen, Kunststoff oder dergleichen ausgebildet sein.
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Die Module sind in vorteilhafter Weise in Stapelrichtung mit vorzugsweise gleichem Abstand zueinander angeordnet. Die Abstände können mittels der Steckverbindungen und Fixiereinrichtungen eingestellt sein. Alternativ oder zusätzlich können an den Modulen, beispielsweise an deren Ecken Abstandshalter mit Abstützflächen vorgesehen sein, die zwischen den Modulen im Stapel bevorzugt denselben Abstand zwischen diesen einstellen.
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Das Basismodul kann als zentraler Rechner der Servereinrichtung ausgebildet und auf dem Stapel oben angeordnet sein. Das Basismodul enthält hierzu die notwendigen Hardware- und Softwareeinrichtungen, beispielsweise einen oder mehrere Mikroprozessoren mit einem entsprechenden Betriebssystem, Grafikkarte(n), Netzwerkkarte(n) sowie die entsprechenden drahtlosen Verbindungseinrichtungen, beispielsweise WLAN-Adapter, Bluetooth-Adapter und/oder dergleichen und/oder Anschlüsse zur drahtgeführten und/oder optischen Kommunikation, Stromversorgung und/oder dergleichen. Das zumindest eine Erweiterungsmodul kann aus der Gruppe von Modulen wie beispielsweise Netzwerkschalteinrichtungen (Switches, Hubs), Datenspeicher, beispielsweise Festplatten mit Datenbanken oder dergleichen, Netzteile und dergleichen ausgewählt sein. Beispielsweise kann ein bevorzugt am unteren Stapelende angeordnetes Erweiterungsmodul als zentrales Netzteil, insbesondere mit integrierter unterbrechungsfreier Spannungsversorgung ausgebildet sein. Dazwischen können beispielsweise ein Switch für ein Datennetz mit optisch und/oder elektrisch leitend ausgebildeten Schnittstellen, ein Datenspeicher, ein A/D-, DA- und/oder DD-Wandler angeordnet sein.
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Die Erweiterungsmodule können dieselbe Höhe aufweisen. Alternativ können die Erweiterungsmodule unterschiedliche Höhen aufweisen. Hierbei hat sich insbesondere aus Gründen der Gewichtsverteilung und/oder des Handlings als vorteilhaft erwiesen, wenn Erweiterungsmodule mit großer Höhe und/oder hohem Gewicht im Stapel unten angeordnet sind. Beispielsweise kann eine Spannungsversorgung der Servereinrichtung im Stapel ganz unten angeordnet sein.
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Die Erfindung wird anhand des in den 1 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigen:
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1 eine Seitenansicht einer Servereinrichtung,
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2 eine 3D-Ansicht der Servereinrichtung der 1 von schräg vorne,
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3 eine 3D-Ansicht der Servereinrichtung der 1 und 2 von schräg hinten und
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4 eine 3D-Ansicht eines Erweiterungsmoduls mit Steckverbindern.
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Die 1 zeigt ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel einer robust, beispielsweise für einen Feldeinsatz ausgebildeten Servereinrichtung 1 in Seitenansicht. Die Servereinrichtung 1 enthält die bezüglich ihrer Breite b und Tiefe c mit demselben Formfaktor versehenen, entlang der Höhe a aufeinander gestapelten und lösbar miteinander verbundenen Module 2, 3, 4, 5.
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Das Modul 2 bildet als Basismodul 6 eine zentrale Recheneinheit mit aufklappbarem Bildschirm 7, Tastatur 8 und Touchpad 9. An den Seiten des Basismoduls 6 sind eine Vielzahl von elektrischen und/oder optischen Steckbuchsen 10, 11 und Zugangsschächte 12, beispielsweise zum Zugriff auf Laufwerke und dergleichen vorgesehen, um die Kommunikation und Verbindung zwischen den Modulen 3, 4, 5 beziehungsweise dem Benutzer zu ermöglichen.
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Das Modul 3 ist als Erweiterungsmodul 13 in Form eines optischen Switches vorgesehen. Das Modul 4 ist als Erweiterungsmodul 14 in Form eines Switches mit elektrischen Buchsen und das Modul 5 als Erweiterungsmodul 15 in Form eines unterbrechungsfreien Netzteils vorgesehen.
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Die Erweiterungsmodule 13, 14, 15 sind mit dem Basismodul 6 an der Vorderseite mittels Fixiereinrichtungen 16 und an der Rückseite mittels der Steckverbindungen 17 lösbar verbunden. Hierbei sind jeweils im Stapel benachbarte Module 2, 3, 4, 5 miteinander verbunden. Hierzu weist das Basismodul 6 erste Steckverbinder 18 auf, die mit den in den anderen Modulen 3, 4, 5 gleichartig ausgebildeten Steckverbindern 19 einen lösbaren Formschluss bilden. Die Steckverbinder 19 an den Erweiterungsmodulen 13, 14, 15 ermöglichen ein Andocken von weiteren Modulen in Stapelrichtung auf beiden Seiten, so dass die Module 3, 4, 5 oder andere Module in ihrer Position und/oder Funktion austauschbar sind. Die Steckverbindungen 17 und Fixiereinrichtungen 16 weisen Abstützflächen 20, 21 auf, so dass die Module 2, 3, 4, 5 aufeinander abgestützt sind. Zur weiteren Lagerung der Module 2, 3, 4, 5 aufeinander und in getrenntem Zustand einzeln auf Abstellflächen weisen die Module 2, 3, 4, 5 an den Ecken Füße 22 auf.
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Die 2 zeigt einen Ausschnitt der Servereinrichtung 1 der 1 von schräg vorne in 3D-Ansicht. An der Vorderfront der Servereinrichtung 1 sind zwei beabstandete Reihen von Fixiereinrichtungen 16 vorgesehen, von denen nur die linke Reihe vollständig dargestellt ist. Nach dem Fügen der Formschlüsse der Steckverbindungen 17 der 1 übergreift der Fixierteil 23 der jeweils mit einem Erweiterungsmodul 13, 14, 15 verbundenen wie verschraubten Fixiereinrichtungen 16 jeweils das darüber angeordnete Modul 2, 3, 4. An den Fixierteilen 23 sind die Rändelschrauben 24 angeordnet, die zur Fixierung der Module 2, 3, 4, 5 aufeinander mit entsprechenden, nicht einsehbaren Innengewinden der benachbarten Module 2, 3, 4 verschraubt werden.
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Die 3 zeigt einen Ausschnitt der Servereinrichtung 1 der 1 und 2 von schräg hinten in 3D-Ansicht. An der Rückseite der Erweiterungsmodule 13, 14, 15 sind in zwei Reihen jeweils die spiegelbildlich ausgebildeten Steckverbinder 19, 19‘ an den Erweiterungsmodulen und als Nocken 27 ausgebildete Steckverbinder 18 an dem Basismodul 6 befestigt. Diese greifen durch ihre profilierte Ausgestaltung in Richtung der Breite b der Servereinrichtung 1 ineinander und bilden einen Formschluss in Richtung der Breite b. Der Formschluss in Richtung der Höhe a ist mittels eines zwischen den sich überlappenden Bereichen 25, 26 der Steckverbinder 19, 19‘ mittels eines nicht einsehbaren, in Richtung der Tiefe c erstreckten Stifts in dem Bereich 25 des einen Steckverbinders 19 gebildet, der in eine komplementäre Öffnung des anderen Steckverbinders 19 eintaucht. Desweiteren übernehmen die Verschraubungen der Rändelschrauben 24 mit den Modulen 2, 3, 4 Kräfte in Richtung der Höhe a und verspannen die Steckverbinder 19 in Richtung der Tiefe c.
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Die 4 zeigt am Beispiel des Ausschnitts des Erweiterungsmoduls 13 in 3D-Ansicht die Ausbildung der spiegelbildlich ausgebildeten Steckverbinder 19, 19‘. Die Steckverbinder 19, 19‘ weisen an den Bereichen 25, 26 zwei voneinander abgewandte Ausnehmungen 28 mit der Abstützfläche 30 auf, an denen dem Erweiterungsmodul 13 zugewandt der Stift 29 angeordnet ist. Im unteren Bereich 31, 32 weisen die Steckverbinder 19, 19‘ komplementär zu den Stiften 29 ausgebildete Öffnungen 33, 34 auf. Während eines Fügevorgangs des Erweiterungsmoduls 13 an dem darunter angeordneten Erweiterungsmodul 14 (1) greifen die Stifte der Steckverbinder des darunter liegenden Erweiterungsmoduls in die Öffnungen 33, 34 der dargestellten Steckverbinder 19, 19‘. Zur Ausbildung des Formschlusses des Erweiterungsmoduls 13 mit dem Basismodul greifen die Ausnehmungen 28 und die Nocken wie Steckverbinder des Basismoduls unter Anlage der Abstützflächen 30 ineinander und die Stifte 29 greifen in die komplementären Öffnungen der Nocken des Basismoduls ein.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Servereinrichtung
- 2
- Modul
- 3
- Modul
- 4
- Modul
- 5
- Modul
- 6
- Basismodul
- 7
- Bildschirm
- 8
- Tastatur
- 9
- Touchpad
- 10
- Steckbuchse
- 11
- Steckbuchse
- 12
- Zugangsschacht
- 13
- Erweiterungsmodul
- 14
- Erweiterungsmodul
- 15
- Erweiterungsmodul
- 16
- Fixiereinrichtung
- 17
- Steckverbindung
- 18
- Steckverbinder
- 19
- Steckverbinder
- 19‘
- Steckverbinder
- 20
- Abstützfläche
- 21
- Abstützfläche
- 22
- Fuß
- 23
- Fixierteil
- 24
- Rändelschraube
- 25
- Bereich
- 26
- Bereich
- 27
- Nocken
- 28
- Ausnehmung
- 29
- Stift
- 30
- Abstützfläche
- 31
- Bereich
- 32
- Bereich
- 33
- Öffnung
- 34
- Öffnung
- a
- Höhe
- b
- Breite
- c
- Tiefe
