DE102021105428A1 - Lichtleiter-Aufnahme zur Montage einer Vielzahl von Lichtleitern - Google Patents

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Abstract

Es wird eine Lichtleiter-Aufnahme zur Montage einer Vielzahl von Lichtleitern im Inneren eines Gehäuseteils, mit einer Vielzahl von Lichtschotten vorgeschlagen, wobei die Vielzahl von Lichtschotten eingerichtet ist, die Vielzahl von Lichtleitern, die mittels eines Stegs mechanisch miteinander gekoppelt sind, jeweils in Zwischenräumen zwischen zwei Lichtschotten der Vielzahl der Lichtschotten anzuordnen und räumlich benachbarte Lichtleiter mittels des jeweiligen Lichtschotts optisch voneinander zu entkoppeln, wobei die Vielzahl der Lichtschotten integrierte Bauteile des Gehäuseteils sind.

Description

  • Stand der Technik
  • LED-Lichtleiter in einem elektronischen Gerätegehäuse müssen vor optischem Übersprechen zwischen verschiedenen Lichtleiter-Leitungselementen geschützt werden. Die Standardlösung ist, ein zusätzliches „undurchsichtiges“ Kunststoffteil anzuordnen, das den Lichtleiter teilweise oder ganz abdeckt, um dieses Übersprechen zu vermeiden. Solche Kunststoffteile können so gestaltet sein, dass eine Luft- und Kriechstrecken zwischen Durchbruchsöffnungen eines LED-Lichtleiterausgangs und einer Elektronik auf der Innenleiterplatte eines Gerätegehäuses verlängert wird, um eine ungewünschte elektrostatische Entladung (ESD) zu vermeiden.
  • Beschreibung
  • Ein solches zusätzliche Kunststoffteil kann zusätzliche Werkzeugkosten, Teilekosten und zusätzliche Kosten durch einen zusätzlichen Montageschritt bei der Produktion verursachen.
  • Gemäß Aspekten der Erfindung wird eine Lichtleiter-Aufnahme zur Montage einer Vielzahl von Lichtleitern im Inneren eines Gehäuseteils, ein Gehäuseteil mit einer Lichtleiter-Aufnahme, und eine Verwendung eines Gehäuseteils, gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung.
  • Entsprechend einem Aspekt wird eine Lichtleiter-Aufnahme zur Montage einer Vielzahl von Lichtleitern im Inneren eines Gehäuseteils vorgeschlagen, mit einer Vielzahl von Lichtschotten, wobei die Vielzahl von Lichtschotten eingerichtet ist, die Vielzahl von Lichtleitern, die mittels eines Stegs mechanisch miteinander gekoppelt sind, jeweils in Zwischenräumen zwischen zwei Lichtschotten der Vielzahl der Lichtschotten anzuordnen und räumlich benachbarte Lichtleiter mittels des jeweiligen Lichtschotts optisch voneinander zu entkoppeln, wobei die Vielzahl der Lichtschotten integrierte Bauteile des Gehäuseteils sind.
  • Mittels der Vielzahl von Lichtschotten der Lichtleiter-Aufnahme, die einstückig mit der Lichtleiter-Aufnahme verbunden und integriert ist, wird eine einfache Montage der Vielzahl der Lichtleiter ermöglicht, da insbesondere jeweils zwei Lichtschotten der Vielzahl von Lichtschotten für den jeweiligen Lichtleiter der Vielzahl der Lichtleiter eine Kammer bilden und bei der Montage entsprechend mehrfach führt und somit ein falsches Einsetzen verhindern kann und darüber hinaus zu einer präzisen Positionierung der Vielzahl von Lichtleitern verwendet werden kann.
    Vorteilhafterweise erfüllt die Lichtleiter-Aufnahme somit sowohl die Aufgabe die Vielzahl von Lichtleitern im Oberteil des Gehäuses aufzunehmen, als auch die Vielzahl von Lichtleitern jeweils optisch voneinander zu entkoppeln. Jedes einzelne der Vielzahl der Lichtschotten positioniert somit einzelne Lichtleiter der Vielzahl von Lichtleitern bei der Montage.
  • Vorteilhafterweise bilden die Vielzahl von Lichtschotten eine jeweilige optisch entkoppelnde Trennwand, die jeweils integraler einstückiger Bestandteil der Lichtleiter-Aufnahme und/oder integraler und einstückiger Bestandteil des Gehäuseteils sein kann. Mit anderen Worten verhindert das jeweilige Lichtschott der Vielzahl der Lichtschotten das Überspringen (engl.: Crosstalk) von Lichtsignalen zwischen benachbarten Lichtleitern der Vielzahl der Lichtleiter, ohne dass ein separates Kunststoffteil in das Gehäuseteil montiert und/oder platziert werden muss.
  • Insbesondere kann die Lichtleiter-Aufnahme integral mit dem Gehäuseteil einstückig verbunden sein.
  • Vorzugsweise ist die Lichtleiter-Aufnahme eingerichtet, die Vielzahl von Lichtleitern zwischen jeweils benachbarten Lichtschotten anzuordnen, wobei die Vielzahl von Lichtleitern eingerichtet ist, Licht, insbesondere rechtwinklig, umzulenken.
    Dabei kann der jeweilige Lichtleiter der Vielzahl der Lichtleiter mit einem Eintrittsfenster und einem Austrittsfenster versehen sein, um das Licht, dass an dem Eintrittsfenster in den jeweiligen Lichtleiter eintritt, mittels einer reflektierenden Fläche des jeweiligen Lichtleiters rechtwinklig umzudenken.
  • Vorzugsweise weisen die jeweiligen Lichtschotten der Vielzahl der Lichtschotten eine Ausnehmung auf, die den Steg jeweils zumindest teilweise umfassen, um eine Position des Stegs der Vielzahl der Lichtleiter festzulegen.
    Dabei kann die Ausnehmung des jeweiligen Stegs U-förmig ausgeführt sein, um den montierten Steg zumindest teilweise zu umfassen.
  • Vorzugsweise weisen die jeweiligen Lichtschotten der Vielzahl von Lichtschotten ein angeschrägtes Einführungselement auf, um eine Montage der Vielzahl von Lichtleiter an einer vorgesehenen Position zu unterstützen.
    Vorteilhafterweise kann durch zumindest ein angeschrägtes Einführungselement des jeweiligen Lichtschotts eine Selbstjustierung des Stegs der Vielzahl der Lichtleiter bei der Montage der Vielzahl der Lichtleiter erreicht werden.
  • Vorzugsweise weist die Lichtleiter-Aufnahme für jeden der Vielzahl der Lichtleiter eine Durchbruchsöffnung auf, die eingerichtet ist, den jeweiligen Lichtleiter aufzunehmen und optisch mit einer Außenseite des Gehäuseteils zu koppeln.
    Die jeweilige Durchbruchsöffnung der Lichtleiter-Aufnahme kann durch eine entsprechende jeweilige Durchbruchsöffnung in dem Gehäuseteil realisiert sein. Vorteilhafterweise bewirkt die Aufnahme des jeweiligen Lichtleiters in der Durchbruchsöffnung eine Positionierung des jeweiligen Lichtleiters in der Lichtleiter-Aufnahme.
  • Besonders vorzugsweise ist die Durchbruchsöffnung im Gehäuseteil für eine Selbstjustierung bei der Montage des jeweiligen Lichtleiters in der jeweiligen Durchbruchsöffnung konisch verjüngend geformt.
    Dies unterstützt die Montage der Vielzahl der Lichtleiter vorteilhafterweise, um den jeweiligen Lichtleiter korrekt für eine Ankopplung an einen Außenbereich des Gehäuseteils zu positionieren.
  • Vorzugsweise ist zwischen jeweils zwei Lichtschotten eine die beiden Lichtschotten verbindende Entladungs-Barriere angeordnet, die eingerichtet ist, eine Strecke von der jeweiligen Durchbruchsöffnung im Gehäuseteil zu einem Eintrittsfenster eines montierten Lichtleiters zur Verminderung von elektrostatischen Effekten zu verlängern.
    Die Entladungs-Barriere, die verbindend zwischen jeweils zwei Lichtschotten der Lichtleiter-Aufnahme angeordnet ist, kann eingerichtet sein, eine Strecke für einen elektrischen bzw. elektrostatischen Durchbruch von der jeweiligen Durchbruchsöffnung in der Lichtleiter-Aufnahme und dem Gehäuseteil zu einem Eintrittsfenster eines jeweiligen montierten Lichtleiters zu verlängern, da eine Form eines Lichtleiters der Vielzahl der Lichtleiter korrespondierend zu einer Bodenfläche der Lichtleiter-Aufnahme geformt sein kann, wodurch eine größere Strecke für einen elektrischen bzw. elektrostatischen Durchbruch-Strom resultiert, wenn der entsprechend geformte Lichtleiter montiert ist. Mit anderen Worten ergibt sich durch die Formgebung der Lichtleiter-Aufnahme mit der Entladungs-Barriere an einer Bodenfläche der Lichtleiter-Aufnahme eine Verlängerung eines kürzesten Wegs zum Ausgleich elektrischer Felder, sobald ein entsprechend geformter Lichtleiter montiert ist. Die integrierte Entladung-Barriere bzw. (engl. electrostatic discharge barrier), bewirkt eine Verlängerung der Luft- und Kriechstrecken, um eine elektrostatische Entladung des Geräteanwenders an der LED-Austrittsstelle an der Durchbruchsöffnung auf dem Gehäuseteil auf lichtemittierende Elemente (LED) auf eine Elektronik-Platine innerhalb des Gehäuseteils zu verhindern.
    Vorteilhafterweise kann dies mit der beschriebenen Lichtleiter-Aufnahme ohne zusätzliche Kunststoffteile erreicht werden.
  • Vorzugsweise ist die Lichtleiter-Aufnahme, mittels einer Rasthaken-Aufnahme eingerichtet, einen Rasthaken der Vielzahl von Lichtleitern, die mit einem Steg mechanisch gekoppelt sind, zur Arretierung der Vielzahl von Lichtleiter rastend aufzunehmen.
    Durch die Rasthaken-Aufnahme kann die Vielzahl von Lichtleitern funktionssicher in dem Gehäuseteil arretiert werden, um insbesondere Leiterplatten in dem Gehäuseteil montieren zu können, das dafür in geeignete Positionen gedreht werden kann, ohne dass die Vielzahl der Lichtleiter ihre vorgesehene Position verlässt.
  • Vorzugsweise ist die Lichtleiter-Aufnahme mittels zumindest einer Nut eingerichtet, zumindest einen Justierstift, der mit der Vielzahl der Lichtleiter mechanisch gekoppelt ist, zum Justieren der Vielzahl der Lichtleiter aufzunehmen. Durch diese Nut kann eine Vielzahl von Lichtleitern bei der Montage in die Lichtleiter-Aufnahme einfach justiert werden.
  • Es wird ein Gehäuseteil mit einer oben beschriebenen Lichtleiter-Aufnahme vorgeschlagen, wobei eine Vielzahl von Lichtschotten der Lichtleiter-Aufnahme einstückig in das Gehäuseteil integriert sind.
  • Es wird ein Gehäuseteil mit einer der oben beschriebenen Lichtleiter-Aufnahme vorgeschlagen, wobei die gesamte Lichtleiter-Aufnahme einstückig in das Gehäuseteil integriert ist.
    Dadurch, dass die Lichtschotten und/oder die Lichtleiter-Aufnahme einstückig in das Gehäuseteil integriert ist, entfällt ein zusätzlicher Montageaufwand und/oder Fertigungsaufwand für die jeweiligen Teile.
  • Es wird eine Verwendung eines oben beschriebenen Gehäuseteils zur Montage einer speicherprogrammierten Steuerung in ein Gehäuse mit dem Gehäuseteil vorgeschlagen, wobei das Gehäuseteil eingerichtet ist, eine erste Leiterplatte aufzunehmen, die eingerichtet ist, mit einem Lichtleiter optisch gekoppelt zu werden. Vorteilhafterweise kann mittels des beschriebenen Gehäuseteils eine Vielzahl von Lichtleitern für eine Montage der Lichtleiter in dem Gehäuseteil einfach montiert und arretiert werden, um die Leiterplatte, die eingerichtet ist, mit zumindest einem Lichtleiter optisch gekoppelt zu werden, einfach zu montieren und mit der Vielzahl der Lichtleiter zu koppeln.
  • Ausführungsbeispiele
  • Mit den folgenden Figuren werden die Ausführungen weiter erläutert. Dabei zeigt
    • 1 eine Lichtleiter-Aufnahme;
    • 2 einen Querschnitt durch ein Gehäuse mit einem Lichtleiter in einer Lichtleiter Aufnahme;
    • 3 eine Lichtleiter Aufnahme mit einer montierten Vielzahl von Lichtleitern; und
    • 4 ein Gehäuseteil mit einer Lichtleiter Aufnahme und einer montierten Vielzahl von Lichtleitern.
  • Die 1 zeigt schematisch eine isometrische Darstellung dreier Lichtschotten 112 der Lichtleiter-Aufnahme 110 eines Gehäuseteils 100, wobei die jeweiligen Lichtschotten 112 jeweils eine Ausnehmung 113 aufweisen, um einen Steg 200b (3) einer gekoppelten Vielzahl von jeweiligen Lichtleitern 200a (4) in einer Position im Gehäuseteil 100 festzulegen, wobei die Ausnehmung 113 der jeweiligen Lichtschotten 112 eingerichtet ist, den Steg 200b jeweils zumindest teilweise zu umfassen. Dabei ist das jeweilige Lichtschott 112 mit einem abgeschrägten Einführungselement 114 eingerichtet, eine Montage der Vielzahl von Lichtleitern 200 an der vorgesehenen Position der Lichtleiter-Aufnahme 110 zu unterstützen, indem sie das Einführen des Stegs 200b in die jeweilige Ausnehmung 113 durch die abgeschrägte Form selbst justieren können. Darüber hinaus weist die Lichtleiter-Aufnahme 110 für den jeweiligen Lichtleiter 200a Durchbruchöffnungen 116 im Gehäuseteil 100 auf, um Teile des jeweiligen Lichtleiters 200a der Vielzahl der Lichtleiter 200 aufzunehmen und optisch mit einer Außenseite des Gehäuseteils 100 zu koppeln. Dabei ist die Durchbruchöffnung 116 im Gehäuseteil 100 mit einer konischen Verjüngung 118 eingerichtet, um eine Selbstjustierung des jeweiligen Lichtleiters 200a bei der Montage der Vielzahl von Lichtleitern 200 an der jeweiligen Durchbruchsöffnung 116 zu erreichen.
    Zwischen jeweils zwei Lichtschotten 112 der Lichtleiter-Aufnahme 110 ist eine die beiden Lichtschotte 112 verbindende Entladungs-Barriere 120 angeordnet, um eine Strecke 130 von der jeweiligen Durchbruchsöffnung 116 im Gehäuseteil 100 zu einem Eintrittsfenster eines jeweiligen montierten Lichtleiters 200a zur Verminderung von elektrostatischen Effekten, wie insbesondere eine elektrischen Entladung zwischen einem Außenbereich des Gehäuseteils 100 und einer zu schützenden Elektronik, zum Beispiel auf einer Leiterplatte 210, innerhalb des Gehäuseteils, zu verlängern.
  • Die 2 zeigt schematisch einen Querschnitt durch das Gehäuseteil 100 mit einer Lichtleiter-Aufnahme 110, in der eine Vielzahl von Lichtleitern 200 montiert ist, und einer Leiterplatte 210, die in dem Gehäuseteil 100 montiert ist.
    Die Leiterplatte 210 weist zumindest eine Leuchtdiode 212 (engl.: light emitting diode, LED) auf, die in dem Gehäuseteil 100 mit der Leiterplatte 210 angeordnet und eingerichtet ist, mit einem Lichtleiter 200a, also einem Lichtleiter Element 200a, der Vielzahl von Lichtleitern 200 an dem Eintrittsfenster 200c des Lichtleiter 200a zusammenzuwirken, um optisch mit einem Außenbereich des Gehäuseteils 100 zu koppeln. Weiterhin ist dargestellt, dass die Lichtleiter-Aufnahme 110 eine Öffnung 220 aufweist, die mit einem Rasthaken 220a der Vielzahl von gekoppelten Lichtleitern 200 korrespondiert, um die Vielzahl von Lichtleitern 200 in der Lichtleiter Aufnahme 110 zu arretieren.
  • In der Querschnittdarstellung der 2 ist skizziert, wie die Entladung-Barriere 120, die zwischen jeweils zwei Lichtschotten 112 der Lichtleiter-Aufnahme 110 angeordnet ist und die beiden Lichtschotte 112 miteinander einstückig verbindet, eine Strecke 130 zwischen der jeweiligen Durchbruchsöffnung 116 im Gehäuseteil 100 bis zu dem Eintrittsfenster 200c eines Lichtleiters 200a der Vielzahl der Lichtleiter 200 verlängert, wenn der jeweilige Lichtleiter 200a in der Lichtleiter-Aufnahme 100 montiert ist. Durch die Verlängerung dieser Strecke 130 kann erreicht werden, dass eine zu schützende Elektronik, zum Beispiel auf einer Leiterplatte 210, innerhalb des Gehäuseteils, vor elektrostatischer Entladung geschützt wird. Da für eine elektrische Entladung über eine größere Strecke 130 eine höhere Spannung erforderlich wäre.
  • Die 3 zeigt schematisch eine isometrische Darstellung der Lichtleiter-Aufnahme 110 des Gehäuseteils 100, in dem die Vielzahl der Lichtleiter 200 eingesetzt ist, wobei die einzelnen Lichtleiter 200a, die mit dem Steg 200b mechanisch gekoppelt sind, durch die Lichtschotte 112 jeweils optisch voneinander entkoppelt sind, und die Lichtschotten 112 mittels angeschrägten Einführelementen 114 eingerichtet sind, das Einsetzen der Vielzahl von Lichtleitern 200 zu unterstützen. Weiterhin ist dargestellt, wie ein Rasthaken 220a der Vielzahl von gekoppelten Lichtleitern 200 in einer korrespondierenden Öffnung in der Lichtleiter Aufnahme 110 des Gehäuseteils 100 arretiert ist.
  • Die 4 zeigt schematisch eine isometrische Darstellung eines Inneren des Gehäuseteils 100 mit der Lichtleiter-Aufnahme 110 für die Vielzahl von Lichtleitern 200 mit korrespondierenden Öffnungen für die beschriebenen Rasthaken 220a der Vielzahl von Lichtleitern 200 und Ausnehmungen 410, die mit Justierstegen 410 der Vielzahl von Lichtleitern 200 korrespondieren, um die Justierstege 410 bei der Montage der Vielzahl von Lichtleitern 200 aufzunehmen. In der 4 ist eine Vielzahl von Lichtleitern 200 in der Lichtleiter-Aufnahme 110 des Gehäuseteils 100 montiert.

Claims (11)

  1. Lichtleiter-Aufnahme (110) zur Montage einer Vielzahl von Lichtleitern (200) im Inneren eines Gehäuseteils (100), mit einer Vielzahl von Lichtschotten (112), wobei die Vielzahl von Lichtschotten (112) eingerichtet ist, die Vielzahl von Lichtleitern (200), die mittels eines Stegs (200b) mechanisch miteinander gekoppelt sind, jeweils in Zwischenräumen zwischen zwei Lichtschotten (112) der Vielzahl der Lichtschotten anzuordnen und räumlich benachbarte Lichtleiter (200a) mittels des jeweiligen Lichtschotts (112) optisch voneinander zu entkoppeln, wobei die Vielzahl der Lichtschotten (112) integrierte Bauteile des Gehäuseteils (100) ist.
  2. Lichtleiter-Aufnahme (110) gemäß dem vorhergehenden Anspruch, die eingerichtet ist, die Vielzahl von Lichtleitern (200) zwischen jeweils benachbarten Lichtschotten (112) anzuordnen, wobei die Vielzahl von Lichtleitern (200) eingerichtet ist, Licht, insbesondere rechtwinklig, umzulenken.
  3. Lichtleiter-Aufnahme (110) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die jeweiligen Lichtschotten (112) eine Ausnehmung (113) aufweisen, die eingerichtet ist, den Steg (200b) jeweils zumindest teilweise zu umfassen, um eine Position des Stegs (200b) der Vielzahl der Lichtleiter (200) festzulegen.
  4. Lichtleiter-Aufnahme (110) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die jeweiligen Lichtschotten (112) ein angeschrägtes Einführungselement (114) aufweisen, um eine Montage der Vielzahl von Lichtleiter (200) an einer vorgesehenen Position zu unterstützen.
  5. Lichtleiter-Aufnahme (110) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, die für jeden der Vielzahl der Lichtleiter (200) eine Durchbruchsöffnung (116) aufweist, die eingerichtet ist, den jeweiligen Lichtleiter (200a) aufzunehmen und optisch mit einer Außenseite des Gehäuseteils (100) zu koppeln.
  6. Lichtleiter-Aufnahme (110) gemäß Anspruch 5, wobei die Durchbruchsöffnung (116, 118) im Gehäuseteil (100), für eine Selbstjustierung bei der Montage des jeweiligen Lichtleiters (200a) in der jeweiligen Durchbruchsöffnung, konisch verjüngend geformt ist.
  7. Lichtleiter-Aufnahme (110) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zwischen jeweils zwei Lichtschotten (112) eine die beiden Lichtschotten (112) verbindende Entladungs-Barriere (120) angeordnet ist, die eingerichtet ist, eine Strecke von der jeweiligen Durchbruchsöffnung (116) im Gehäuseteil (100) zu einem Eintrittsfenster (200c) eines jeweiligen montierten Lichtleiters (200a) zur Verminderung von elektrostatischen Effekten zu verlängern.
  8. Lichtleiter-Aufnahme (110) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, die mittels einer Rasthaken-Aufnahme (220) eingerichtet ist, einen Rasthaken (220a) der Vielzahl der Lichtleiter (200), die mit dem Steg (200b) mechanisch gekoppelt sind, zur Arretierung der Vielzahl von Lichtleiter (200) rastend aufzunehmen.
  9. Lichtleiter-Aufnahme (110) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, die mittels zumindest einer Nut (410) eingerichtet ist, zumindest einen Justierstift, der mit der Vielzahl der Lichtleiter (200) mechanisch gekoppelt ist, zum Justieren der Vielzahl der Lichtleiter (200) aufzunehmen.
  10. Gehäuseteil (100) mit einer Lichtleiter-Aufnahme (110), gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Vielzahl von Lichtschotten (112) der Lichtleiter-Aufnahme (110) einstückig in das Gehäuseteil (100) integriert sind.
  11. Verwendung eines Gehäuseteils (100) gemäß Anspruch 10, zur Montage einer speicherprogrammierten Steuerung in ein Gehäuse, wobei das Gehäuseteil (110) eingerichtet ist, eine erste Leiterplatte (210) aufzunehmen, die eingerichtet ist, mit einem Lichtleiter (200a) optisch gekoppelt zu werden.
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