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Die Erfindung betrifft ein Gehäuse für ein elektronisches Gerät mit einem Leiterkartenhalter zum Aufnehmen mindestens einer Leiterkarte, der an einem Gehäuseteil befestigt ist, wobei eine Aufnahmefläche des Leiterkartenhalters zumindest eine Befestigungseinheit mit Befestigungselementen für die mindestens eine Leiterkarte umfasst. Weiterhin betrifft die Erfindung einen Leiterkartenhalter zum Aufnehmen zumindest einer Leiterkarte. Noch weiterhin umfasst die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines Gehäuses für ein elektronisches Gerät.
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Leiterkarten können als Leiterplatten oder Platinen mit elektrischen Bauteilen und Schaltkreisen ausgebildet sein. Eine Leiterkarte kann eingerichtet sein, um Steuerungs-, Kommunikations- oder Sicherheitstechnikfunktionen umzusetzen. Ein Leiterkartenhalter kann eine oder eine Mehrzahl von Leiterkarten aufnehmen. Beispielhaft sei auf die
DE 10 2008 049818 A1 zur weiteren Erläuterung des allgemeinen Aufbaus eines solchen Leiterkartenhalters verwiesen. Hierbei sind die Leiterkarten in Bezug auf den Leiterkartenhalter so angeordnet, dass sie senkrecht von der Aufnahmefläche weg stehen und parallel zu einem ersten oder zweiten Rand des Leiterkartenhalters ausgerichtet sind. Zur Montage werden die Leiterkarten aus Richtung des zweiten Randes von dem Leiterkartenhalter aufgenommen.
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Dieser Leiterkartenhalter hat sich bereits in einer Vielzahl von Anwendungen gut bewährt; allerdings gibt es Einbau- und Montagebedingungen, die eine Anpassung dieses Konzepts sinnvoll werden lassen.
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Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Gehäuse für ein elektronisches Gerät mit einem Leiterkartenhalter zur Aufnahme mindestens einer Leiterkarte zu schaffen, das die genannten Nachteile lindert oder sogar vermeidet. Insbesondere sollen auf konstruktiv einfache Weise und platzsparend ein Gehäuse und ein Leiterkartenhalter erreicht werden. Eine weitere Aufgabe besteht darin, ein vorteilhaftes Verfahren zum Herstellen eines Gehäuses für ein elektronisches Gerät zu schaffen. Insbesondere soll eine schnelle und flexible Montage ermöglicht werden.
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Diese Aufgaben werden gelöst mit einem Gehäuse, einem Leiterkartenhalter und einem Verfahren gemäß den unabhängigen Patentansprüchen. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Beschreibung, insbesondere im Zusammenhang mit den Figuren, weitere Einzelheiten und Weiterbildungen der Erfindung ausführen, die mit den Merkmalen aus den Patentansprüchen kombinierbar sind.
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Hierzu trägt ein Gehäuse für ein elektronisches Gerät mit einem Leiterkartenhalter zum Aufnehmen mindestens einer Leiterkarte, der an einem Gehäuseteil befestigbar ist, bei, wobei eine Aufnahmefläche des Leiterkartenhalters zumindest eine Befestigungseinheit mit Befestigungselementen für die mindestens eine Leiterkarte umfasst, wobei das Gehäuseteil ein Seitenteil ist, das mittels mindestens einer am Leiterkartenhalter vorgesehenen Befestigungseinrichtung mit Befestigungselementen am Leiterkartenhalter ausrichtbar und lösbar fixierbar ist.
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Bei dem Gehäuse handelt es sich insbesondere um ein halboffenes Gehäuse für ein modular aufgebautes Steuerteil für einen Antriebsregler zum Einbau in ein Leistungsteil. „Halboffen“ bedeutet in diesem Zusammenhang, dass nicht alle sechs Seiten des Gehäuseinneren von einem Gehäuseteil bedeckt oder verschlossen sind, sondern im Gegenteil mindesten ein seitliches Gehäuseteil und/oder ein Gehäuseboden und/oder ein Gehäusedeckel nicht zum Bausatz gehört. Damit kann das Gehäuse z.B. an eine Steuereinheitsabdeckung angesetzt und/oder teilweise eingesetzt werden. Damit sind die Leiterplatten bzw. die restlichen Seiten des Gehäuseinneren mit dieser Abdeckung vor äußeren Einflüssen geschützt.
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Der Leiterkartenhalter kann nach Art einer Platte ausgeführt sein, also sich insbesondere überwiegend in einer Ebene befinden. Der Leiterkartenhalter bildet beispielsweise innerhalb seiner Umrandung eine Aufnahmefläche für Leiterkarten aus, so dass diese dort anordenbar sind. Insbesondere werden die Leiterkarten dort so positioniert, dass diese die Aufnahmefläche nicht (seitlich) überragen. In diesem Aufnahmebereich ist mindestens eine Befestigungseinheit mit Befestigungselementen vorgesehen, wobei die Leiterkarten mit dieser Befestigungseinheit bzw. den Befestigungselementen fixierbar sind und in der gewünschten Lage und Position gehalten werden können.
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Der Leiterkartenhalter ist nun so eingerichtet, dass er ein als Seitenteil ausgebildetes Gehäuseteil ausrichten und lösbar fixieren kann. Das Seitenteil kann so selbst von dem Leiterkartenhalter gelagert bzw. gehalten werden. Hierfür hat der Leiterkartenhalter mindestens eine Befestigungseinrichtung, die mindestens ein Befestigungselement umfassen kann, die für eine entsprechende Fixierung eines solchen Seitenteils eingerichtet ist.
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Die Befestigungseinrichtung ist insbesondere benachbart bzw. beabstandet zum Aufnahmebereich vorgesehen. Bevorzugt ist diese seitlich hervorstehend bzw. (auf der der Aufnahmefläche gegenüberliegenden Seite) benachbart zur Umrandung des Leiterkartenhalters vorgesehen.
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Die Befestigungseinrichtung kann mehrere, insbesondere unterschiedliche, Befestigungselemente umfassen.
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Mindestens ein Befestigungselement sollte eine (lösbare) Verriegelung des Seitenteils mit dem Leiterkartenhalter einstellen. Die Verriegelung erfolgt bevorzugt parallel zur Aufnahmefläche bzw. zur größten Fläche des Leiterkartenhalters. Wenn mindestens ein solches Befestigungselement vorgesehen ist, können Führungen, Klemmlaschen und dergleichen zusätzlich (als weitere Befestigungselemente) vorgesehen sein.
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Die Befestigungseinrichtung ist insbesondere bezüglich einer (einzelnen) Seite des Leiterkartenhalters symmetrisch aufgebaut, so dass beispielsweise die Befestigungselemente ausgehend von der Mitte nach außen gleichermaßen verteilt vorgesehen und angeordnet sind.
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Das Seitenteil kann Vorsprünge, Führungsleisten, Nute und/oder Aussparungen aufweisen, die zumindest teilweise mit den Befestigungselementen der Befestigungseinrichtung zusammenwirken können.
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Dadurch, dass das Gehäuseteil ein Seitenteil ist, das mit Befestigungselementen am Leiterkartenhalter fixierbar ist, ist auf konstruktiv einfache Weise ein kompakter Aufbau eines elektronischen Geräts, z. B. eines Antriebsreglers, ermöglicht. Insbesondere ist so auch ohne einen Verschraubungsprozess eine kompakte und stabile Einheit herstellbar. Die mechanische Befestigung benötigt sehr wenig Platz, was dem internen und damit nun auch sehr variablen Aufbau mit den Leiterkarten zugutekommt. Zudem ist der Aufbau ohne Verschrauben kostengünstig.
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Das Seitenteil ist bevorzugt eine (zumindest im Montagebereich im Wesentlichen ebene) Seitenwand des Gehäuses.
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Das Seitenteil kann nach Art eines Rahmens ausgeführt sein. In diesem Fall weist das Seitenteil eine zentrale, großflächige Öffnung auf, die ggf. mit einem Frontblech abgedeckt werden kann. Das Frontblech kann an dem Rahmen und/oder (gleichzeitig) mit dem Leiterkartenhalter am Rahmen fixiert sein, insbesondere mechanisch und lösbar.
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Das Frontblech kann nach Art eines Winkelblechs ausgebildet sein, dass (bevorzugt ohne Schraubverbindungen und/oder nur mit Klick- oder Schnappverbindungen) mit einem planen Abschnitt an bzw. parallel zu dem Seitenteil fixiert ist. Ein weiterer Abschnitt, der im Wesentlichen senkrecht zum planen Abschnitt verläuft, kann parallel zum Leiterkartenhalter ausgerichtet sein, wobei die Leiterkarten dort bevorzugt (lösbar) gesichert sind.
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Bevorzugt ist das Seitenteil senkrecht oder im Wesentlichen senkrecht in Bezug auf den Leiterkartenhalter ausgerichtet. Insbesondere ist die Befestigungseinrichtung so gestaltet, dass das Seitenteil (nur) mit einer zur Aufnahmefläche des Leiterkartenhalters senkrechten Bewegung montierbar bzw. fixierbar ist. Insbesondere bewegt sich nur (mindestens) ein Befestigungselement während des Fügens von Seitenteil und Leiterkartenhalter.
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Vorzugseise ist das Seitenteil parallel und/oder senkrecht zu der mindestens einen Leiterkarte angeordnet. Der Aufnahmebereich des Leiterkartenhalters kann so gestaltet sein, dass dieser mit den Befestigungseinheiten Leiterkarten parallel (liegend) und/oder senkrecht (stehend) fixieren kann. Insbesondere ist es möglich, dass eine Befestigungseinheit eine Leiterkarte sowohl parallel als auch (mittelbar) senkrecht fixieren kann. Die eine parallel angeordnete Leiterplatte kann nach Art einer Backplane für die weiteren senkrechten Leiterplatten ausgeführt sein.
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Mit Vorteil stehen die Befestigungseinrichtungen nach dem Zusammenbau formschlüssig mit dem Seitenteil in Eingriff.
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Zweckmäßig umfassen die Befestigungseinrichtungen bewegliche Rasthaken. Diese können verschwenkbar am Leiterkartenhalter angeordnet sein. Insbesondere werden diese zwangsweise beim Montieren des Seitenteils mit der vorgegebenen Einbaurichtung bewegt und rasten in entsprechenden Rastaufnahmen, Öffnungen, etc. des Seitenteils ein. Bei der Demontage müssen diese beweglichen Rasthaken (mit einem Werkzeug oder manuell) vom Seitenteil abgehoben werden, um diese Fixierung wieder zu lösen.
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Bevorzugt sind die Rasthaken elastisch, insbesondere elastisch verformbar. Dies gilt insbesondere für die üblichen Umgebungsbedingungen, bei der Montage derartiger Teile vorliegen, also bevorzugt bei Raumtemperatur.
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Bevorzugt sind Leiterkartenhalter und/oder Seitenteil aus Kunststoff gefertigt. Besonderes bevorzugt sind die Befestigungselemente einteilig mit dem Leiterkartenhalter und/oder Seitenteil ausgeführt.
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Vorzugsweise umfassen die Befestigungseinrichtungen zumindest ein Führungselement zur seitlichen Führung des Seitenteils bei der Montage. Dieses Führungselement kann mit einem Vorsprung oder einer Führungsleiste des Seitenteils zusammenwirken, wenn das Seitenteil dem Leiterkartenhalter zugeführt wird. Dies unterstützt die Ausrichtung der beiden Teile zueinander und kann insbesondere sicherstellen, dass die Rasthaken, etc. der Befestigungseinrichtung mit den entsprechenden Formelementen des Seitenteils passgenau in Kontakt gebracht werden und dann zur Fixierung miteinander zusammenwirken.
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Mit Vorteil weist das mindestens eine Führungselement zumindest eine Einfuhrschräge auf. Das gilt zum Beispiel auch dann, wenn das Führungselement nach Art einer (sich im Wesentlichen senkrecht zur Aufnahmefläche des Leiterkartenhalters erstreckende) Lasche oder Aufnahme gestaltet ist, die (in Einschubrichtung) wenigstens abschnittsweise verjüngend ausgebildet ist.
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Zweckmäßig umfasst das Seitenteil einen Rahmen, der eingerichtet ist, ein Frontelement aufzunehmen.
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Bevorzugt kann am Leiterkartenhalter oder am Seitenteil eine so genannte „Backplane“ anordenbar sein, die senkrecht in Bezug auf das Seitenteil ausrichtbar (und fixierbar) ist.
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Zur Lösung der eingangs geschilderten Aufgabe kann (unabhängig) ein Leiterkartenhalter zum Aufnehmen mindestens einer Leiterkarte dienen, der zentral einen Aufnahmebereich für Leiterkarten und dazu beabstandet (lateral) an einem Rand mindestens eine Befestigungseinrichtung für ein (separates) Seitenteil hat, wobei die Befestigungseinrichtung mit mindestens einem mit dem Leiterkartenhalter einstückig ausgebildeten und beweglichen Befestigungselement ausgeführt ist.
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Der Leiterkartenhalter ist insbesondere so eingerichtet und/oder gestaltet, dass dieser ein Seitenteil so aufnehmen, ausrichten und (lösbar) fixieren kann, wie das vorstehend im Zusammenhang mit dem Gehäuse erläutert wurde. Es ist möglich, die vorstehenden oder nachfolgenden Erläuterungen zu der Funktionsweise, der Gestalt und/oder der Eignung der Befestigungseinrichtung, des Leiterkartenhalters und/oder der Befestigungselemente hier entsprechend heranzuziehen.
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Der Leiterkartenhalter dient zum Aufnehmen zumindest einer Leiterkarte, wobei eine Aufnahmefläche des Leiterkartenhalters zumindest einen beweglichen Rasthaken zur Fixierung der mindestens einen Leiterkarte aufweist. Bevorzugt stehen die Rasthaken mit einer Öffnung in der mindestens einen Leiterkarte oder seitlich mit der Aufnahmefläche der Leiterkarte in Eingriff.
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Der Leiterkartenhalter ist eingerichtet, die mindestens eine Leiterkarte relativ zur Aufnahmefläche senkrecht und/oder parallel, ggf. auch hier über Einfuhr-, Stütz- und/oder Führungselemente aufzunehmen. Dadurch sind auf konstruktiv einfache Weise ein kompakter und platzsparender Aufbau sowie eine wirtschaftliche Montage ermöglicht. Die Vorsehung mindestens einer Befestigungseinheit auf dem Leiterkartenhalter erlaubt die Aufnahme einer Mehrzahl von Leiterkarten durch den Leiterkartenhalter.
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Durch den Leiterkartenhalter kann im Vollaufbau vorzugsweise ein Paket mit bis zu sieben Leiterkarten gehalten werden. Der Leiterkartenhalter ist bevorzugt so gestaltet, dass dieser mindestens zwei Leiterkarten aufnehmen und fixieren kann. Es sind drei Leiterkartenebenen im Gerät möglich (z. B. relativ zum Leiterkartenhalter eine parallele und (darüber) zwei (zueinander beabstandete) senkrechte Ebenen). Durch den Aufbau des Leiterkartenhalters ist eine parallele bzw. zeitgleiche Montage ermöglicht.
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Bevorzugt ist bei dem Leiterkartenhalter eine Abschirmfläche vorgesehen, die sich gegenüberliegend zur Befestigungseinrichtung vom Rand ausgehend erstreckt und mindestens 15% der Fläche des Aufnahmebereichs umfasst. Es ist möglich, dass die Abschirmfläche mindestens 30% der Fläche des Aufnahmebereichs umfasst, und/oder sich nahezu bis zu einer Höhe ausgehend vom Rand erstreckt, die in etwa der Höhe der (senkrecht) eingesteckten Leiterkarte(n) entspricht. Die Abschirmfläche ist bevorzugt integral bzw. einstückig mit dem Leiterkartenhalter ausgebildet. Die Abschirmfläche kann insbesondere als Hitzeschild im Betrieb des Steuerteils dienen.
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Die Aufnahmefläche des Leiterkartenhalters kann eine oder mehrere Befestigungseinheiten mit mindestens einem mit dem Leiterkartenhalter einstückig ausgebildeten und (teilweise) beweglichen Befestigungselement für die mindestens eine Leiterkarte umfassen.
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Als einstückige und (teilweise) bewegliche Befestigungselemente werden bevorzugt (elastische) Rasthaken oder dergleichen eingesetzt. Die einstückigen und (teilweise) beweglichen Befestigungselemente dienen insbesondere der Realisierung einer Schnapp- oder Klickverbindung.
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Die Möglichkeiten und Vorteile hierzu können wie folgt zusammengefasst werden:
- 1. Der Leiterkartenhalter ist in einer Vielzahl Steuerteilen (egal, welche Ausbaustufe) verwendbar; ein modularer Aufbau der Leiterkarten ist gewährleistet.
- 2. Der Leiterkartenhalter gewährleistet eine (einzige) Einbaurichtung des Steuerteils in der Fertigung; dies hat geringen Montageaufwand zur Folge.
- 3. Der Leiterkartenhalter kann Leiterkarten für Level 1 Steuerteile in senkrechter Einbaulage aufnehmen (für Doppel- als auch Einzelachsgeräte).
- 4. Der Leiterkartenhalter kann die Backplane für das konfigurierbare Steuerteil in paralleler Einbaulage auf (für Doppel- als auch Einzelachsgeräte).
- 5. In der Kombination Leiterkartenhalter und Seitenteil (insbesondere, wenn dieses mit Rahmen und Frontblech ausgeführt ist) ist das Steuerteil ohne Verschraubungsprozess (nur Klicken/Verschnappen) eine kompakte und stabile Einheit; durch diese „3-fach“-Referenz der Bauteile zueinander benötigt die mechanische Befestigung sehr wenig Platz, was dem inneren Aufbau mit den Leiterkarten zu Gute kommt. Zudem ist dieser Aufbau ohne Verschrauben kostengünstig.
- 6. Mit dem hier vorgestellten Gehäuse und des Leiterkartenhalters (auch nach Ausgestaltungen, die nachfolgend noch anhand der Figuren näher erläutert werden) werden insbesondere folgende Möglichkeiten und/oder Vorteile erzielt:
- - Leiterkarten mit einer Materialstärke von 1,6 mm werden lotrecht gehalten/aufgenommen.
- - Einfuhrschrägen an der Befestigungseinrichtung sorgen für ein besseres Bestücken der Leiterkarte per Hand.
- - Das Einschnappen der Leiterkarte ist nicht werkzeuglos lösbar.
- - Die Leiterkarten können mit einem einfachen Langloch zum Einschnappen/Verriegeln ausgeführt sein.
- - Insgesamt ergibt sich eine kompakte und stabile Baugruppe (Steuerteil).
- - Das Steuerteil hat immer die gleichen Abmaße und kann in allen Leistungsteilen verbaut werden (für Einzel- und Doppelachsgeräte gibt es ein Poka Yoke System).
- - Nach hinten kann der Leiterkartenhalter die Steuerteilleiterkarten gegen thermische (Hitze) und elektrischen (Spannungsüberschlag) Einfluss abschirmen.
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Ein weiterer Aspekt betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Gehäuses für ein elektronisches Gerät, mit einem Leiterkartenhalter zum Aufnehmen mindestens einer Leiterkarte, der an einem Seitenteil des Gehäuses befestigt ist, wobei das Verfahren bevorzugt ein Gehäuse und/oder einen Leiterkartenhalter gemäß der hier vorgeschlagenen Bauart und/oder Funktion verwendet.
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Das Verfahren zum Herstellen eines Leiterplattenmoduls umfasst zumindest die folgenden Schritte:
- a) Bereitstellen eines Leiterkartenhalters zum Aufnehmen mindestens einer Leiterkarte, wobei dieser eine Aufnahmefläche mit mindestens einer Befestigungseinheit für die mindestens eine Leiterkarte sowie mindestens eine Befestigungseinrichtung für ein Seitenteil eines Gehäuses hat,
- b) Bereitstellen eines Seitenteils eines Gehäuses,
- c) Zuführen des Seitenteils hin zu der mindestens einen Befestigungseinrichtung mit einer Einschubrichtung, wobei das Seitenteil bei Kontakt mit dem Leiterkartenhalter geführt und in einer vorgegebenen Endposition mit Befestigungselementen der Befestigungseinrichtung ausgerichtet lösbar fixiert ist.
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Die Schritte a) und b) können (teilweise) zeitgleich oder auch in umgekehrter Reihenfolge ausgeführt werden.
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Das Seitenteil kann eine vormontierte Einheit sein, beispielsweise aus Rahmen und Frontblech.
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Die Endposition beim Fügen kann mittels der Befestigungselemente und/oder mindestens einem Anschlag einer Befestigungseinrichtung erreicht werden, wonach die Einschubrichtung gestoppt bzw. beschränkt ist.
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Die Einschubrichtung ist insbesondere (ausschließlich) transversal bzw. (ausschließlich) senkrecht zum Leiterkartenhalter.
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Das Fügeverfahren kann anhand der sonstigen Erläuterungen zu dem Seitenteil und/oder dem Leiterkartenhalter weiter charakterisiert werden.
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Vor, nach und/oder während der Schritte a) bis c) kann auch die Leiterkartenmontage vorgenommen werden. Diese kann folgende Prozesse umfassen:
- [1] Bereitstellen des Leiterkartenhalters mit elastischen Befestigungselementen für mindestens eine Leiterkarte (Präzisierung des Schrittes a));
- [2] Bereitstellen mindestens einer Leiterkarte;
- [3] Zuführen der mindestens einen Leiterkarte zu dem Leiterkartenhalter;
- [4] formschlüssiges Verbinden der mindestens einen Leiterkarte mit dem Leiterkartenhalter.
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Mit dem hier vorgestellten Verfahren wird eine schnelle und flexible Montage erreicht. Ebenso wird im Bedarfsfall, beispielsweise zum Auswechseln des Seitenteils oder einer Leiterkarte, eine schnelle und flexible Demontage verwirklicht.
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Bevorzugt erfolgt das formschlüssige Verbinden des Leiterkartenhalters mit der mindestens einen Leiterkarte und/oder mit dem Seitenteil durch eine Schnapp- oder Klickverbindung.
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Vorzugsweise erfolgt das Zuführen und/oder das Einführen der mindestens einen Leiterkarte zu dem bzw. in den Leiterkartenhalter senkrecht oder parallel zur Aufnahmefläche.
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Vorsorglich sei darauf hingewiesen, dass die Bezeichnung von Elementen mit Zahlwörtern („erster“, „zweiter“ ...) regelmäßig nur zur Unterscheidung erfolgt und keine Abhängigkeit oder Reihenfolge der Elemente vorgeben muss. Mit Blick auf die Leiterkarten bedeutet dies beispielsweise, dass deren Anbringung und/oder Ort (an einem Träger) unabhängig von der Bezeichnung frei bzw. entsprechend den technischen Gegebenheiten wählbar ist.
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Die Erfindung und das technische Umfeld werden nachfolgend anhand von Figuren näher erläutert. Dabei sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Die Darstellungen sind schematisch und nicht zur Veranschaulichung von Größenverhältnissen vorgesehen. Die mit Bezug auf einzelne Details einer Figur angeführten Erläuterungen sind extrahierbar und mit Sachverhalten aus anderen Figuren oder der vorstehenden Beschreibung frei kombinierbar, es sei denn, dass sich für einen Fachmann zwingend etwas anderes ergibt, bzw. eine solche Kombination explizit untersagt wird. Es zeigen schematisch:
- 1: Perspektivisch eine Darstellung des Gehäuses in montiertem Zustand nach der Erfindung mit einem Leiterkartenhalter, einer Leiterkarte und einem Seitenteil sowie einer Befestigungseinheit für die Leiterkarte und einer Befestigungseinrichtung für das Seitenteil;
- 2: das Gehäuse gemäß 1, jedoch mit sechs senkrecht und einer waagrecht angeordneten Leiterkarte;
- 3: das Seitenteil umfassend einen Rahmen mit Ansätzen und ein Rahmenelement mit Steckelementen;
- 4: perspektivisch den Leiterkartenhalter mit Befestigungseinheiten für die Leiterkarten und Befestigungseinrichtungen für das Seitenteil;
- 5: einen Endbereich des Leiterkartenhalters gemäß 4 mit einer Befestigungseinrichtung für das Seitenteil;
- 6: eine Seitenansicht auf das Rahmenelement des Seitenteils mit Steckelementen;
- 7a: in Vorderansicht die Zu- und Einführung einer Leiterkarte senkrecht in Bezug auf einen Leiterkartenhalter zu einer bzw. in eine Befestigungseinheit;
- 7b: eine Vorderansicht gemäß 7a in montiertem Zustand;
- 7c: eine Draufsicht im Schnitt I-I auf die Ausbildung gemäß 7b;
- 8: eine Seitenansicht einer parallel zu einem Leiterkartenhalter angeordneten und fixierten Leiterkarte in montiertem Zustand,
- 9 einen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform des Gehäuses mit einer einzelnen senkrechten Leiterplatte, und
- 10 einen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform des Gehäuses mit einer waagerechten und mehreren senkrechten Leiterplatten.
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1 zeigt ein Gehäuse 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Der Leiterkartenhalter 2 ist als plattenförmiges Kunststoffteil ausgebildet. Eine Aufnahmefläche 2a ist eingerichtet, eine Leiterkarte 3 oder eine Mehrzahl von Leiterkarten 3a bis 3e (sh. 2) aufzunehmen. Die Aufnahmefläche 2a wird von einem Rand 18 begrenzt. Weiterhin ist als Gehäuseteil ein Seitenteil 4 vorhanden, das in der Art einer Seitenwand des Gehäuses 1 ausgebildet ist. Das Seitenteil 4 ist senkrecht oder im Wesentlichen senkrecht in Bezug auf den Leiterkartenhalter 2 ausgerichtet. Das Seitenteil 4 ist hier nach Art eines Rahmens veranschaulicht.
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Die Aufnahmefläche 2a des Leiterkartenhalters 2 umfasst eine Befestigungseinheit 5 mit Befestigungselementen (siehe auch 7 und 8) für die Leiterkarte 3.
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Das Seitenteil 4 ist mittels einer am Leiterkartenhalter 2 vorgesehenen Befestigungseinrichtung 6 mit Befestigungselementen (siehe auch 3 bis 6) am Leiterkartenhalter 2 ausrichtbar und lösbar fixierbar. Die Befestigungseinrichtung 6 ist außerhalb des Rahmens 15 der Aufnahmefläche 2a vorgesehen.
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Teilweise gegenüberliegend der Befestigungseinrichtung 6 für das Seitenteil 4 ist eine Abschirmfläche 14 ausgebildet, die ein integrierbarer Spannungsschutz (von Steuerteil zu Leistungsteil) ist, der zum Einhalten der Spannungsabstände im Gerät sinnvoll ist.
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Mit 12 ist eine Abdeckung bezeichnet, die mit dem Seitenteil 4 verbindbar und ggf. parallel zum Leiterkartenhalter 2 ausrichtbar ist. Mit 13 ist eine Schnittstelle bezeichnet, z. B. ein Stecker zwischen Leistungsteil und Steuerteil eines elektrischen Antriebsreglers.
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2 veranschaulicht das Gehäuse 1 gemäß 1, jedoch mit in Bezug auf den Leiterkartenhalter 2 sechs senkrecht angeordneten Leiterkarten (wobei nur 4 Leiterkarten 3a bis 3d in dieser Ansicht erkennbar) und mit einer parallel bzw. waagerecht angeordneten Leiterkarte 3e. Die senkrecht angeordneten Leiterkarten 3a bis 3d sind über die waagerecht angeordnete Leiterkarte 3e (hier als Backplane ausgeführt) an dem Leiterkartenhalter 2 (mittelbar) fixiert. Das Seitenteil 4 ist in Bezug auf die Leiterkarten 3a bis 3d parallel und in Bezug auf die Leiterkarte 3e senkrecht ausgerichtet. Die senkrecht angeordneten Leiterkarten können am Frontblech (Abdeckung 12) des Seitenteils verschraubt sein, womit ein Toleranzausgleich in den Leiterkarten-Direktsteckern stattfinden kann.
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Die 3 bis 6 veranschaulichen besonders bevorzugte Ausgestaltungen von Seitenteil 4 und Leiterplattenhalter 2 sowie deren Zusammenbau zu einem Leiterkartenmodul.
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3 zeigt ein nach Art eines Rahmens 15 ausgebildetes Seitenteil 4, dass auch aus mehreren Rahmenelementen 16 bestehen und/oder ein zusätzliches Bauteil (z.B. ein Frontblech) umfassen kann. Das Seitenteil 4 ist mit Halterungen 23 ausgeführt, an denen die Abdeckung bzw. das Frontblech eingeklipst werden kann.
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Für die Montage hin zum Leiterkartenhalter weist das Seitenteil Formkörper 19 auf, die mit einer Befestigungseinrichtung 6 oder deren Befestigungselementen zusammenwirken kann, wenn diese gefügt werden. Die Formkörper 19a sind beispielsweise Vorsprünge, die das Seitenteil 4 bei Kontakt mit dem Leiterkartenhalter 2 führen, wozu dieser z. B. Führungskanten 20 mit der Befestigungseinrichtung 6 ausbildet (siehe 4). Dies erlaubt eine exakte Führung der Teile während der Montage bzw. dem Zusammenfügen durch eine Bewegung in Einschubrichtung Z.
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4 veranschaulicht nochmals die Aufnahmefläche 2a mit den innenliegenden bzw. vom Rand 18 umgebenen Befestigungseinheiten 5a - 5c für die Leiterplatten und die am bzw. außerhalb der Aufnahmefläche 2a / des Randes 18 positionierten Befestigungseinrichtungen 6a - 6c. Es ist gut zu erkennen, dass bezüglich einer (hier vorne abgebildeten) Seite des Leiterplattenhalters 2 eine symmetrische Anordnung der Befestigungseinrichtungen 6a - 6c vorgesehen ist, wobei 6c mittig nach Art einer zentralen Führungstasche und die gleichermaßen davon links und rechts beabstandeten weiteren Befestigungseinrichtungen 6a und 6b mit Führungstasche, Aussparung 20 und Rasthaken 7 (siehe auch Detailansicht in 5)
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6 zeigt nun beispielhaft nach Art von Öffnungen ausgeführte Formelemente 19c am Seitenteil 4 bzw. der daran angeordneten Abdeckung 12, die z.B. mit den Rasthaken 7 der Befestigungseinrichtungen 6a und 6b zusammenwirken, wenn die gewünschte Endposition erreicht ist. Die Bewegung in Einschubrichtung Z kann zusätzlich auch mit nach Art von Anschlägen ausgeführten Formelementen 19b gestoppt werden, die mit dem Grund oder einem Absatz z.B. der Führungslaschen 21 der Befestigungseinrichtungen 6a und 6b zusammenwirken.
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Die 7a verdeutlicht die Zu- und Einführung einer Leiterkarte 3 in Bezug auf einen Leiterkartenhalter 2 zu einer bzw. in eine Befestigungseinheit 5. Hierbei erfolgen ein Bereitstellen des Leiterkartenhalters 2 mit elastischen Rasthaken 7 und Führungselementen 8a, 8b, 8c für die Leiterkarte 3 sowie ein Bereitstellen der Leiterkarte 3. Nach 7a ist die Leiterkarte 3 mit einer schmalen Längsfläche senkrecht in Bezug auf die Aufnahmefläche 2a des Leiterkartenhalters 2 ausgerichtet. An den Leiterkartenhalter 2 sind von der Aufnahmefläche 2a abstehend ein elastischer beweglicher Rasthaken 7 und drei Einfuhr- und Führungselemente 8a, 8b, 8c fest angeordnet, die jeweils eine Einfuhrschräge 8.1, 8.2, 8.3 aufweisen. Der Rasthaken 7 ist in Richtung des Pfeils C nach außen von dem Einfuhr- und Führungselement 8a weg gebogen. Die Leiterkarte 3 ist in Richtung des Pfeils A in den schmalen Spalt 9 zwischen dem Rasthaken 7 und den Einführ- und Führungselementen 8a, 8b, 8c (sh. 7c) eingeführt.
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Nach den 7a bis 7c ist ein aus den Einfuhrschrägen 8.1, 8.2, 8.3 konisch zulaufender Einfuhrraum gebildet. Entsprechend der in 7a gezeigten Ausbildung wird die Leiterkarte 3 senkrecht in Richtung A in den Einfuhrraum eingeführt. Es kann auch zweckmäßig sein, dass die Leiterkarte 3 in Richtung auf die Einfuhrschräge 8.1 geneigt - d. h. in einem spitzen Winkel in Bezug auf die Auflagefläche 2a - auf den Einfuhrraum zugeführt und in diesen eingeführt wird. Dabei wird durch die untere schmale Längsfläche der Leiterkarte 3 der Rasthaken 7 in Richtung C nach außen gedrückt. Anschließend wird die Leiterkarte 3 senkrecht aufgerichtet und in Richtung A in den Spalt geschoben sowie der Hakenkopf 7.1 des Rasthakens 7 in die Öffnung 10 eingeschnappt. Auf diese vorteilhafte Weise ist eine Klick- oder Schnappverbindung ohne Werkzeug, d. h. manuell, ermöglicht.
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Gemäß 7b ist die Leiterkarte 3 in Richtung A bis zur Aufnahmefläche 2a weitergeführt, wobei der Hakenkopf 7.1 des Rasthakens 7 in Richtung D zurückgeschnappt ist und mit der Öffnung 10 in der Leiterkarte 3 fest und formschlüssig in Eingriff gebracht ist. Bevorzugt liegen die Seitenflächen der Leiterkarte 3 an den Seitenflächen der Einfuhr- und Führungselemente 8a bis 8c an. Auf diese Weise ist die Leiterkarte 3 senkrecht auf dem Leiterkartenhalter 2 fixiert.
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Die in den 7a bis 7c am Beispiel einer Leiterkarte 3 erläuterte Zu- und Einführung sowie der Fixierung der Leiterkarte 3 mittels der Befestigungseinheit 5 kann grundsätzlich ebenso zur Zu- und Einführung sowie der Fixierung des Seitenteils 4 mittels der Befestigungseinrichtung 6 herangezogen werden.
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Der Rasthaken wird nach 7b nach rechts gebogen. Zum Demontieren gibt es eine Eingriff-Kante im Rasthaken.
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8 veranschaulicht eine Seitenansicht einer parallel bzw. waagerecht zu einem Leiterkartenhalter 2 angeordneten und fixierten Leiterkarte 3e im montierten Zustand. Hierbei werden zunächst die elastischen Rasthaken 7a, 7b voneinander weg nach außen gebogen und die Leiterkarte 3e mit der Unterseite ihrer ersten Seitenfläche auf zwei Auflagen 11a, 11b aufgesetzt, die auf der Auflagefläche 2a des Leiterkartenhalters 2 fest angebracht sind. Anschließend werden die Rasthaken 7a, 7b aufeinander zu zurückgebogen, wobei die Rasthaken 7a, 7b seitlich gegen die schmalen Längsflächen der Leiterkarte 7e drücken und die Hakenköpfe 7.1, 7.2 auf die Oberseite der zweiten Seitenfläche der Leiterkarte 2 fixierend andrücken.
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Die 9 und 10 veranschaulichen zwei unterschiedlich mit Leiterkarten bestückte Gehäusevarianten. Das Gehäuse 1 ist gleichermaßen aufgebaut aus einem Seitenteil 4 nach Art eines Halterahmens, an das eine Abdeckung 12 nach Art eines winkeligen Frontblechs mit Stecker 22 angeklipst ist. Das Seitenteil 4 ist über die seitliche Befestigungseinrichtung 6 an dem Leiterkartenhalter 2 angeklipst. In 9 ist der Leiterkartenhalter 4 mit einer einzelnen, senkrechten Leiterkarte 3 bestückt, wobei Rasthaken 7 aufweisende Befestigungseinheiten 5 vorgesehen sind. Für den Fall, dass (derselbe) Leiterkartenhalter 4 mit einer waagerechten Leiterplatte und mehreren senkrechten Leiterkarten (3a, 3b, 3c in 10) bestückt werden soll, können andere bzw. an anderen Stellen des Leiterkartenhalters 4 Rasthaken 7 aufweisende Befestigungseinheiten 5 vorgesehen sein, die dann die waagerechte Position sicher einstellen (siehe 10).
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Mit den vorgeschlagenen Maßnahmen wird mit Vorteil ein Gehäuse, insbesondere ein halb offenes Gehäuse für ein modular aufgebautes Steuerteil für einen Antriebsregler zum Einbau in ein Leistungsteil, bestehend aus einem Leiterkartenhalter (Platinenträger) und einem Seitenteil geschaffen. Das Steuermodulgehäuse umfasst zumindest den Leiterkartenhalter und das Seitenteil. Der Leiterkartenhalter (Platinenträger) des Steuermodulgehäuses ist mit Befestigungselementen für Leiterkarten (Platinen), seitlicher Führung und Rasthaken (Schnapphaken) zur Befestigung des Seitenteils ausgerüstet. Das Seitenteil des Steuermodulgehäuses ist für die Aufnahme des Frontelements (Frontblechs) eingerichtet. Es ist ein vorteilhaftes Verfahren zum Herstellen des halb offenen Gehäuses aus Leiterkartenhalter und Seitenteil angegeben.
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Bevorzugt sind Einfuhr- und Führungselemente (Führungsaufnahmen) für das Seitenteil mit Rasthaken (Schnapphaken) vorgesehen. Es ist eine waagerechte Leiterkartenaufnahme über Auflagen und seitliche Rastnasen möglich. Außerdem bzw. alternativ ist eine senkrechte Leiterkartenaufnahme über Einfuhrschrägen und Rasthaken (Schnapphaken) ermöglicht. Weiterhin sind bevorzugt Abstandshalter zum Leistungsteil vorhanden. Es sind verschiedene Frontelemente (Frontbleche) für Varianz der Steckverbinder an das Seitenteil montierbar. Ein besonderer Vorteil besteht in einem einfachen Zusammenbau von Leiterkartenhalter (Platinenträger) und Leiterkarten (Steckplatinen) ohne Schraubverbindung durch Stecken und Einschnappen des Seitenteils auf dem waagerecht liegenden Leiterkartenhalter (Platinenträger) von oben.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Gehäuse
- 2
- Leiterkartenhalter
- 2a
- Aufnahmefläche
- 3
- Leiterkarte
- 3a - 3e
- Leiterkarten
- 4
- Seitenteil
- 5
- Befestigungseinheit
- 5a - 5d
- Befestigungseinheiten
- 6
- Befestigungseinrichtung
- 6a - 6c
- Befestigungseinrichtungen
- 7; 7a - 7n
- Rasthaken
- 7.1, 7.2
- Hakenköpfe
- 8; 8a - 8n
- Einfuhr- und Führungselemente
- 8.1, 8.2, 8.3
- Einfuhrschrägen
- 9
- Spalt
- 10
- Öffnung
- 11a, 11b
- Auflagen
- 12
- Abdeckung
- 13
- Schnittstelle
- 14
- Abschirmfläche
- 15
- Rahmen
- 16
- Rahmenelement
- 17
- Frontelement
- 18
- Rand
- 19; 19a - 19c
- Formkörper
- 20
- Führungskante
- 21
- Führungstasche
- 22
- Stecker
- 23
- Halterungen
- A, B, C, D
- Bewegungsrichtungen
- Z
- Einschubrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008049818 A1 [0002]
