-
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Halterung von Leiterplatten.
-
Derartige Vorrichtungen sind aus dem allgemeinen Stand der Technik bekannt. Sie dienen zur Aufnahme bzw. Halterung von Leiterplatten, um die Leiterplatten bzw. an den Leiterplatten angebrachte elektronische Bauteile montieren und/oder prüfen zu können.
-
Ein bei den bekannten Vorrichtungen immer wiederkehrendes Problem besteht darin, dass die Leiterplatten häufig nicht in der für die jeweilige Bearbeitung gewünschten Lage positioniert werden können.
-
Eine gattungsgemäße Vorrichtung ist aus der
DE 73 31 512 U bekannt. Dabei ist an einem Tischständer eine gelenkige Führungsstange angebracht, an der wiederum eine Halteeinrichtung zum Halten wenigstens einer Leiterplatte angebracht ist.
-
Die
DE 24 59 307 B2 beschreibt eine elektrische Steckvorrichtung für integrierte Dickschichtschaltungen, die eine Ausgleichsleiste aufweist, mit der Dickenunterschiede von Leiterplatten ausgeglichen werden können.
-
Ein Klemmkörper zum lösbaren Befestigen von in Nuten eines Gehäuses eingeschobenen Leiterplatten ist in der
DE 29 30 777 A1 beschrieben.
-
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Halterung von Leiterplatten zu schaffen, die eine einfache Positionierung einer Leiterplatte in einer beliebigen Position und Lage ermöglicht.
-
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die in Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.
-
Die Halteeinrichtung mit dem Grundelement und den daran angeordneten Halteelementen gewährleistet einen sicheren Halt der jeweils aufzunehmenden Leiterplatte an der Vorrichtung, was ein problemloses Arbeiten an der Leiterplatte ermöglicht. Dabei ist durch die Tatsache, dass die Halteelemente zumindest an einem Teil ihrer äußeren Oberfläche aus einem elektrisch isolierenden Material bestehen, ein sicheres Arbeiten mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung möglich.
-
Die wenigstens eine Klemmeinrichtung sorgt in diesem Zusammenhang für den notwendigen Halt der Leiterplatte an der Vorrichtung.
-
Durch die erfindungsgemäße Verstelleinrichtung, an der die Halteeinrichtung um mehrere Achsen verdrehbar angebracht ist, ist eine im Prinzip beliebige Positionierung der mit der Klemmeinrichtung und den Halteelementen gehaltenen Leiterplatte möglich. Dadurch können bislang nicht oder nur mit großem Aufwand durchführbare Arbeiten an der Leiterplatte vorgenommen werden. Des Weiteren ist es auf diese Art und Weise möglich, sowohl auf die Ober- als auch auf die Unterseite der Leiterplatte zuzugreifen bzw. Arbeiten daran vorzunehmen.
-
Dadurch, dass die Halteelemente verschieblich mit dem Grundelement verbunden sind, können die Halteelemente auf verschiedene Größen der jeweils zu haltenden Leiterplatte eingestellt werden.
-
In einer sehr vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Verstelleinrichtung als Gelenkstativ ausgebildet ist. Ein Gelenkstativ stellt eine sehr zuverlässig und einfach zu handhabende Ausführungsform einer für den genannten Zweck geeigneten Verstelleinrichtung dar.
-
Dabei kann eine bezüglich einer schnellen Verstellbarkeit der Halteelemente sehr vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung darin bestehen, dass das Grundelement wenigstens einen Schlitz aufweist, in dem die Halteelemente verschieblich gelagert und mittels wenigstens einer Fixierschraube fixierbar sind.
-
Um die Beweglichkeit der Halteeinrichtung zu vergrößern, kann des Weiteren vorgesehen sein, dass das Gelenkstativ über ein Kugelgelenk drehbar mit dem Grundelement der Halteeinrichtung verbunden ist.
-
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung kann darin bestehen, dass das Gelenkstativ über ein Kugelgelenk drehbar an einem Standfuß gelagert ist. Dies erhöht nicht nur zusätzlich die Beweglichkeit der Halteeinrichtung und verbessert damit die Positionierbarkeit der mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung gehaltenen Leiterplatte, sondern sorgt auch für einen sicheren Stand der gesamten Vorrichtung auf einer beliebigen Unterlage.
-
Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass an der Halteeinrichtung wenigstens ein weiteres Gelenkstativ drehbar gelagert ist. Mit einem solchen Gelenkstativ können verschiedene Werkzeuge, Messgeräte oder ähnliches gehalten werden, mit denen die Leiterplatte bzw. die an derselben angebrachten elektronischen Bauteile montiert, geprüft oder auf andere Weise bearbeitet werden können.
-
Eine sehr einfache Halterung der jeweiligen Messgeräte, Werkzeuge oder dergleichen ergibt sich, wenn an dem weiteren Gelenkstativ ein Spannelement angebracht ist.
-
Um das Werkzeug, die Messsonde oder ähnliches sehr präzise gegenüber der Leiterplatte verstellen zu können, kann des Weiteren vorgesehen sein, dass das Spannelement mittels einer Linearführung verstellbar ist.
-
Eine einfache Befestigung der Leiterplatten an der Halteeinrichtung kann sich ergeben, wenn die wenigstens eine Klemmeinrichtung durch wenigstens eine Gewindebohrung in dem Halteelement und eine in die Gewindebohrung eingreifende Schraube gebildet ist. Dabei werden die Leiterplatten mittels Schrauben an den Halteelementen geklemmt.
-
Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die wenigstens eine Klemmeinrichtung durch miteinander zusammenwirkende Nuten in den beiden Halteelementen gebildet ist. Bei einer solchen Ausführung ergibt sich eine Klemmung der Leiterplatten zwischen den Halteelementen.
-
Um die Position der Leiterplatten zu sichern, kann dabei vorgesehen sein, dass an den Halteelementen jeweilige Anschläge zur Verhinderung eines Entfernens der Leiterplatte aus den Nuten angebracht sind.
-
Eine weitere Möglichkeit zur Halterung der Leiterplatten ergibt sich, wenn die wenigstens eine Klemmeinrichtung durch mehrere Verschraubungselemente gebildet ist, die mit umlaufenden Vertiefungen versehene Verdickungen aufweisen.
-
Außerdem kann vorgesehen sein, dass die wenigstens eine Klemmeinrichtung durch mehrere mit den Halteelementen verbindbare Verlängerungselemente gebildet ist, wobei die Verlängerungselemente jeweilige Gewindebohrungen und in die Gewindebohrungen eingreifende Schrauben aufweisen. Eine derartige Ausführungsform lässt sich insbesondere dann einsetzen, wenn die Leiterplatten in einer erhöhten Position angeordnet werden sollen.
-
Nachfolgend sind Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnung prinzipmäßig dargestellt.
-
Es zeigt:
- 1 eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
- 2 eine Seitenansicht der Vorrichtung aus 1;
- 3 eine Vorderansicht der Vorrichtung aus 1;
- 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV aus 3;
- 5 eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
- 6 eine vergrößerte Darstellung der Vorrichtung aus 5;
- 7 eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
- 8 eine vergrößerte Darstellung der Vorrichtung aus 7;
- 9 eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
- 10 eine vergrößerte Darstellung der Vorrichtung aus 9;
- 11 eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
- 12 eine vergrößerte Darstellung der Vorrichtung aus 11;
- 13 eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
- 14 eine vergrößerte Darstellung der Vorrichtung aus 13;
- 15 eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
- 16 eine vergrößerte Darstellung der Vorrichtung aus 15;
- 17 eine perspektive Darstellung eines an dem weiteren Gelenkstativ angebrachten Spannelements; und
- 18 eine Seitenansicht des Spannelements aus 17.
- 1 zeigt eine perspektivische Darstellung einer Vorrichtung 1, die zur Halterung von in den 5 bis 16 beispielhaft dargestellten Leiterplatten 2 dient.
-
Die Vorrichtung 1 weist eine Halteeinrichtung 3 zum Halten wenigstens einer der Leiterplatten 2 auf, die wiederum ein Grundelement 4 und wenigstens zwei, im vorliegenden Fall genau zwei, Halteelemente 5 aufweist. Während das Grundelement 4 beispielsweise aus einer geeigneten Aluminiumlegierung oder einem anderen metallischen Werkstoff bestehen kann, bestehen die Halteelemente 5 zumindest an einem Teil ihrer äußeren Oberfläche, insbesondere an dem mit der Leiterplatte 2 in Verbindung kommenden Teil ihrer Oberfläche, aus einem elektrisch isolierenden Material. Um die Herstellung der Haltelemente 5 zu vereinfachen, bestehen sie vorzugsweise vollständig aus dem elektrisch isolierenden Material. Vorzugsweise wird für die Haltelemente 5 ein Kunststoff verwendet, wie zum Beispiel POM (Polyoxymethylen). Selbstverständlich wäre es auch möglich, auch das Grundelement 4 aus einem elektrisch isolierenden Material, wie beispielsweise POM, herzustellen.
-
Die Vorrichtung 1 weist des Weiteren eine in den 4 bis 16 in unterschiedlichen Ausführungsformen dargestellte Klemmeinrichtung 6 auf, die an wenigstens einem der Halteelemente 5 angebracht ist und die zum Klemmen bzw. Halten der Leiterplatte 2 an den Halteelementen 5 und somit an der Vorrichtung 1 dient.
-
Die Halteeinrichtung 3 ist an einer ebenfalls zu der Vorrichtung 1 gehörenden, im vorliegenden Fall als Gelenkstativ 7 ausgebildeten Verstelleinrichtung derart angebracht, dass sie um mehrere Achsen verdrehbar ist und damit im Prinzip beliebig im Raum angeordnet werden kann. Dadurch können die mittels der Halteeinrichtung 3 gehaltenen Leiterplatten 2 im Prinzip in einer beliebigen Orientierung im Raum angeordnet bzw. positioniert werden. Alternativ zu dem Gelenkstativ 7 kommen auch andere Verstelleinrichtungen in Frage.
-
Das Gelenkstativ 7 ist über ein erstes Kugelgelenk 8 drehbar mit dem Grundelement 4 der Halteeinrichtung 3 verbunden. Über ein zweites Kugelgelenk 9 ist das Gelenkstativ 7 drehbar an einem Standfuß 10 gelagert. Der Standfuß 10 verleiht der Vorrichtung 1 einen sicheren Stand und es ist möglich, die Vorrichtung 1 auf den verschiedensten Oberflächen zu platzieren. Der Standfuß 10 besteht vorzugsweise aus einem metallischen Material mit hoher Dichte. Dadurch ergibt sich ein sicherer Stand der gesamten Vorrichtung 1.
-
Das Gelenkstativ 7 ist über eine in z-Richtung verlaufende Drehachse 7a drehbar an dem Standfuß 10 angebracht. Zum Ermöglichen des Drehens des Gelenkstativs 7 um die Drehachse 7a kann eine Klemmschraube 36 gelöst werden, wodurch das Gelenkstativ und damit die gesamte Halteeinrichtung 3 aus dem Arbeitsbereich heruasgeschwenkt werden kann. Durch Festziehen der Klemmschraube 36 ist das Gelenkstativ 7 in seiner gewünschten Position fixierbar.
-
Die Halteelemente 5 sind im vorliegenden Fall verschieblich mit dem Grundelement 4 verbunden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist das Grundelement 4 hierzu zwei in Längsrichtung desselben verlaufende Schlitze 11 auf, in denen die Halteelemente 5 verschieblich gelagert und mittels jeweiliger, in 3 nur teilweise erkennbarer Fixierschrauben 12 fixierbar sind. Wenn mit der Vorrichtung 1 nur ein und dieselben Leiterplatten 2 gespannt werden müssen, ist es grundsätzlich auch denkbar, die Halteelement 5 starr oder einteilig mit dem Grundelement 4 auszuführen.
-
Wie ebenfalls in 1 sowie in mehreren weiteren Figuren erkennbar ist, ist an der Halteeinrichtung 3 ein zweites bzw. weiteres Gelenkstativ 13 drehbar gelagert. Auch das zweite Gelenkstativ 13 ist mittels eines Kugelgelenks 14 an der Halteeinrichtung 3, im vorliegenden Fall an dem Grundelement 4 derselben, angebracht. An dem weiteren Gelenkstativ 13 ist ein Spannelement 15 angebracht, das zum Halten von Werkzeugen, Messgeräten oder ähnlichem dient, mit denen die Leiterplatten 2 bearbeitet oder geprüft werden können. Das Spannelement 15 wird zu einem späteren Zeitpunkt unter Bezugnahme auf die 17 und 18 ausführlicher beschrieben.
-
Sowohl das Gelenkstativ
7 als auch das Gelenkstativ
13 können von einer an sich bekannten Bauart sein, wie sie beispielsweise in der
DE 40 11 178 C2 beschrieben ist. Die Gelenke dieser Gelenkstative
7 bzw.
13 können hydraulisch gespannt werden, um eine Arretierung des Gelenkstativs
7 bzw.
13 in einer bestimmten Position zu erreichen. Dies ermöglicht eine exakte Festlegung der Position der Leiterplatte
2, so dass die Leiterplatte
2 bzw. die an derselben angebrachten elektronischen Bauteile in einfacher Weise bearbeitet bzw. geprüft werden können. Grundsätzlich wäre es auch möglich, ein mechanisch, magnetisch oder auf andere Art und Weise zu spannendes Gelenkstativ
7 bzw.
13 einzusetzen.
-
Die 2, 3 und 4 zeigen Seiten- bzw. Vorderansichten bzw. einen Schnitt durch die Vorrichtung 1, aus denen die gegenseitige Anordnung der Einzelteile derselben hervorgehen.
-
Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf die 4 bis 16 mehrere Ausführungsformen der Klemmeinrichtung 6 beschrieben. Sämtliche dieser Ausführungsformen der Klemmeinrichtung 6 können miteinander kombiniert werden, um dem Nutzer der Vorrichtung 1 die unterschiedlichsten Möglichkeiten zur Befestigung der Leiterplatte 2 an den Halteelementen 5 der Halteeinrichtung 3 zu ermöglichen. Die einzelnen Bauteile der Klemmeinrichtung 6 sind in den 1 bis 3 im Bereich des Standfußes 10 dargestellt.
-
Bei sämtlichen nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen ist das Halteelement 5 im Prinzip identisch ausgeführt und weist mehrere als Langlöcher ausgeführte Ausnehmungen 16, mehrere Stufenbohrungen 17 und mehrere Gewindebohrungen 18 auf. Die Ausnehmungen 16, die Stufenbohrungen 17 und die Gewindebohrungen 18 verlaufen alle in der in 1 mit „z“ bezeichneten Richtung, d. h. sie erstrecken sich vertikal durch die Halteelement 5. Selbstverständlich gilt dies nur in der dargestellten Position der Halteeinrichtung 3. Da diese, wie oben beschrieben, mittels des Gelenkstativs 7 im Prinzip in jeder beliebigen Position angeordnet werden kann, können sich die Ausnehmungen 16, die Stufenbohrungen 17 und die Gewindebohrungen 18 in einer anderen Position derselben selbstverständlich auch in einer anderen Raumrichtung erstrecken.
-
Des Weiteren weisen die beiden Halteelemente 5 miteinander zusammenwirkende Nuten 19 auf, welche, wie später unter Bezugnahme auf die 15 und 16 beschrieben, ohne weitere Bauteile die Klemmeinrichtung 6 bilden können.
-
Bei der in den 5 und 6 dargestellten Ausführungsform der Klemmeinrichtung 6 sind insgesamt vier ebenfalls stufenförmig ausgeführte Schrauben 20 vorgesehen, die in die Stufenbohrungen 17 eingeschraubt werden, um die Leiterplatte 2 zwischen den Schrauben 20 und dem jeweiligen Halteelement 5 zu klemmen. Hierzu weist die Stufenbohrung 17 einen nicht bezeichneten größeren Durchmesser mit einer glattwandigen Oberfläche und eine sich an den größeren Durchmesser nach unten, d.h. entgegen der Pfeilrichtung „z“, anschließende, ebenfalls nicht bezeichnete Gewindebohrung auf. Die Schrauben 20 weisen ein ebenfalls nicht dargestelltes Außengewinde auf, das in die Gewindebohrung der Stufenbohrung 17 eingeschraubt werden kann. Auf diese Weise wird mit den Schrauben 20 eine relativ große Fläche der Leiterplatte 2 gespannt.
-
Bei der Ausführungsform der 7 und 8 werden ebenfalls die Schrauben 20 eingesetzt. Diese greifen jedoch nicht in die Gewindebohrung der Stufenbohrung 17, sondern in die Gewindebohrungen 18 ein.
-
Dadurch wird die Leiterplatte 2 zwischen dem kleineren Durchmesser der Schrauben 20 und dem Halteelement 5 eingeklemmt. Der kleinere Durchmesser der stufenförmig ausgeführten Schrauben 20 greift dabei in den größeren Durchmesser der Stufenbohrung 17 ein, so dass eine sehr exakte Führung der Schrauben 20 gegeben ist. Eine solche Ausführungsform kann sinnvoll sein, wenn sich auf der Leiterplatte 2 elektronische Bauteile befinden, von denen die Schrauben 20 einen gewissen Abstand einhalten müssen.
-
Bei der Ausführungsform der 9 und 10 werden wiederum die Schrauben 20 verwendet, allerdings werden diese durch die Ausnehmungen 16 in den Halteelementen 5 hindurchgeführt und mit als Muttern 21 ausgebildeten Verschraubungselemente verschraubt, um die Leiterplatte 2 zwischen der Schraube 20 bzw. der Mutter 21 und dem Halteelement 5 zu verklemmen. Selbstverständlich ist es möglich, die Position der Schrauben 20 und der Muttern 21 oder auch nur das Mutter- und das Schraubengewinde der Schrauben 20 und der Muttern 21 miteinander zu tauschen. Mit anderen Worten, es spielt keine Rolle, bei welchem der beiden Bauteile es sich um die Schraube und bei welchem es sich um die Mutter handelt. Die Schrauben 20 und/oder die Muttern 21 bestehen vorzugsweise aus einem elektrisch nicht leitenden Material, beispielsweise aus einem geeigneten Kunststoff.
-
Eine zu der in den 9 und 10 dargestellten Ausführungsform sehr ähnliche bzw. mit Ausnahme der Verwendung der Schrauben 20 und der Muttern 21 mit derselben im Prinzip identische Ausführungsform der Klemmeinrichtung 6 ist in den 11 und 12 dargestellt. Dabei sind wiederum die Schrauben 20 und die Muttern 21 vorgesehen. Es ist außerdem erkennbar, dass die Muttern 21 Verdickungen 22 aufweisen, die mit umlaufenden Vertiefungen 23 versehen sind. Die umlaufenden Vertiefungen 23 weisen dabei eine derartige Höhe bzw. Breite auf, dass die Leiterplatte 2 in die Vertiefungen 23 eingeführt und mittels der Verdickungen 22 der Muttern 21 gespannt werden können. Des Weiteren sind bei dieser Ausführungsform bzw. Befestigungsart die Halteelemente 5 um 180° verdreht angeordnet. Eine solche Ausführungsform kann angebracht sein, wenn sich die elektronischen Bauteile sehr nah an den Rändern der Leiterplatte 2 befinden. Des Weiteren können mittels der Anordnung gemäß der 11 und 12 Leiterplatten 2 mit den unterschiedlichsten äußeren Formen, beispielsweise auch runde Leiterplatten 2, gespannt werden.
-
Bei der Ausführungsform der 13 und 14 weist die Klemmeinrichtung 6 mehrere Verlängerungselemente 24 auf, welche im vorliegenden Fall mittels der Schrauben 20 über die Ausnehmungen 16 an den Halteelementen 5 fixiert werden. Die Verlängerungselemente 24 weisen jeweilige, nicht dargestellte Gewindebohrungen und in die Gewindebohrungen eingreifende Schrauben 25 auf. Die Leiterplatte 2 wird auf den Verlängerungselementen 24 platziert und mittels der Schrauben 25 an denselben befestigt. Auf diese Weise ist eine erhöhte Positionierung der Leiterplatte 2 gegenüber den Halteelementen 5 möglich.
-
Es wird also deutlich, dass die Schrauben 20 der Klemmeinrichtung 6 für die unterschiedlichsten Möglichkeiten zum Spannen der Leiterplatte 2 eingesetzt werden können.
-
In den 15 und 16 ist die bereits oben kurz erläuterte Ausführungsform der Klemmeinrichtung 6 dargestellt, bei welcher die Nuten 19 der Halteelemente 5 eingesetzt werden, um die Leiterplatte 2 zwischen den Halteelementen 5 einzuspannen. Bei dieser Ausführungsform sind an den Halteelementen 5 jeweilige Anschläge 26 angebracht, die dazu dienen, das Entfernen der Leiterplatte 2 aus den Nuten 19 zu verhindern.
-
Die 17 und 18 zeigen eine vergrößerte Darstellung des Spannelements 15 des zweiten Gelenkstativs 13. Das Spannelement 15 weist dabei einen mit dem Gelenkstativ 13 beispielsweise mittels Verschrauben verbindbaren Bolzen 27 auf, der Teil einer Führungsplatte 28 ist. Des Weiteren weist das Spannelement 15 eine Verschiebeplatte 29 auf, die eine erste Spannfläche 29a aufweist. Eine zweite Spannfläche 30a ist an einer Spannplatte 30 angeordnet, die mittels einer Spindel 31 gegenüber der Verschiebeplatte 29 verstellt werden kann. Durch entsprechendes Verdrehen der Spindel 31 und eine dadurch bewirkte Bewegung der Spannplatte 30 gegenüber der Verschiebeplatte 29 kann ein nicht dargestelltes Werkzeug, ein Sensor oder ähnliches zwischen den beiden Spannflächen 29a und 30a eingespannt werden. Beispielsweise kann mit dem Spannelement 15 auch eine Wärmebildkamera oder ähnliches gehalten werden.
-
Des Weiteren ist es möglich, die Verschiebeplatte 29a in der mit „z“ bezeichneten Richtung zu verschieben. Hierzu ist eine Linearführung 32 vorgesehen, die durch nicht dargestellte Bohrungen in der Führungsplatte 28 und durch mit der Verschiebeplatte 29 verbundene Führungsstifte 33 gebildet ist. Des Weiteren weist die Linearführung 32 ein Federelement 34 auf.
-
Zum Verstellen der Verschiebeplatte 29 gegenüber der Führungsplatte 28 dient eine Schraube 35, deren Schraubengewinde in eine nicht dargestellte Gewindebohrung der Führungsplatte 28 eingreift. Dadurch wird eine Bewegung der Verschiebeplatte 29 und der daran angebrachten Spannplatte 30 und somit auch des eingespannten Werkzeugs bzw. Sensors erreicht. Mit der Linearführung 32 ist eine lineare Bewegung des Werkzeugs, Sensors oder dergleichen möglich.
