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Kammartige
Abstandshalterleiste, Leiterplattenverbund mit kammartigen Abstandshalterleisten und
Gehäuse
zur Aufnahme eines Leiterplattenverbunds
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Die
Erfindung betrifft eine kammartige Abstandshalterleiste zur Halterung
zumindest einer Leiterplatte, und einen Leiterplattenverbund mit
Abstandshalterleisten zur Halterung von mindestens einer übereinander
angeordneten Leiterplatte. Die Erfindung betrifft weiter ein Gehäuse zur
Aufnahme mindestens eines Leiterplattenverbunds.
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Aus
der
DE 41 16 826 A1 ist
eine Ladungsverstärker-Anordnung
mit einzelnen Moduln bekannt. Jeder Modul weist kodierte Lötanschlüsse auf,
die es gestatten, Kombinationssysteme verschiedener Moduln paketweise
in Huckepack- oder Flächenanordnung
auf Printkarten zusammenzustellen, um ein Optimum an Raumausnutzung
zu erhalten.
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Aus
der
DE 31 21 967 A1 ist
eine Haltevorrichtung für
Leiterplatten bekannt. Die Haltevorrichtung besteht aus seitlich
an den Leiterplatten befestigbaren Abstandshaltern. Diese Abstandshalter
sind mit Sprossen versehen, auf denen die Leiterplatten aufliegen
und durch federnde Befestigungselemente festklemmbar sind.
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In
elektronischen Geräte
sind bevorzugt die elektrischen und elektronischen Bauelemente auf Leiterplatten
angebracht. Derartige elektronische Leiterplatten ist dann in geeigneter
Weise als Baugruppe in einem Gehäuses
des Gerätes
zu befestigen. Häufig
werden mehrere elektronische Leiterplatten übereinander angeordnet, um
eine kompakte Geräteeinheit
zu erzielen. Zur Verbindung der jeweiligen Leiterplatten untereinander
sind verschiedene Verbindungssysteme bekannt. So können beispielsweise
die Leiterplatten untereinander durch Flachbandkabel Ein anderes
Beispiel ist die Ausführung
der elektronischen Leiterplatte als eine einsteckbare Flachbaugruppe.
Derartige Steckbaugruppen können
modular in einen dafür
vorgesehenen Baugruppenträger
eingeschoben werden. Die jeweiligen Flachbaugruppen sind dann über eine
sogenannte Rückwandbusplatine
mit Einsteckbuchsen oder Einsteckstecker untereinander elektrisch
verbunden.
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Zur
Befestigung elektronischer Leiterplatten in einem Gerät sind unterschiedliche
Verfahren bekannt. Die Baugruppen können beispielsweise in jeweils
zwei Nuten eingeschoben sein, die z.B. durch das Gehäuse des
Gerätes
ausgebildet werden. Es kön nen
auch spezielle Führungsleisten
innerhalb des Gehäuses
angebracht werden. Bei einem solchen System besteht die Möglichkeit,
nachträglich
weitere elektronische Leiterplatten z.B. für eine Erweiterung hinzuzufügen.
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Eine
weitere Möglichkeit
ist es, die elektronische Leiterplatten untereinander über Abstandsbolzen
zu verschrauben. Danach werden die so verschraubten Leiterplatten
als ein Block in das Gehäuse
des Geräts
eingeschoben und befestigt. Diese Methode wird bei Systemen eingesetzt,
bei denen ein Nachrüsten
von weiteren elektronischen Leiterplatten nicht vorgesehen ist.
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Nachteilig
bei einem derartigen System ist es, dass zwischen jeweils zwei elektronischen
Leiterplatten ca. 4 bis 8 Gewindeabstandsbolzen zeitaufwendig und
arbeitsintensiv eingeschraubt werden müssen. Auch die alternative
Verwendung einer Gewindestange mit dazwischenliegenden eingefädelten Abstandshülsen und
Verschraubung des Gewindestangenendes mit einer Mutter ist zeitaufwendig und
mühselig.
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Ein
weiterer Nachteil ist, dass im Falle einer Reparatur der gesamte
Leiterplattenblock wieder zerlegt und nach der Reparatur wieder
zusammengeschraubt werden muss.
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Weiterhin
ist ein derartiges System teuer, da oft durch die Größe der Bolzen
bzw. Abstandshülsen viel
Leiterplattenplatz verloren geht.
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Ein
weiterer Nachteil ist, dass bei der Einbaukonstruktion und bei der
Entflechtung der zusammengehörenden
Leiterplatten Toleranzfehler berücksichtigt
werden müssen,
die sich durch das Stapeln aufsummieren.
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Der
Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, die Handhabung der Montage
von Leiterplatten zur Befestigung in einem Gehäuse zu vereinfachen, und die
Montage zu beschleunigen.
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Eine
weitere Aufgabe der Erfindung ist es, die Anzahl und die damit verbundenen
Kosten der Verbindungsteile zu reduzieren.
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Zudem
liegt der Erfindung die weitere Aufgabe zugrunde, ein Gehäuse anzugeben,
in welches ein vorgefertigter Leiterplattenblock bzw. Leiterplattenverbund
in einfacher Weise eingeschoben und befestigt werden kann.
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Die
Erfindung wird gelöst
mit einer kammartigen Abstandshalterleiste zur Halterung zumindest einer
Leiterplatte, welche aufweist, zumindest ein Endstück zur Befestigung
der Abstandshalterleiste und zumindest eine Halteklammer, welche
weitestgehend orthogonal zur Längsrichtung
der Abstandshalterleiste ausgerichtet ist und welche eine Nut zur
seitlichen Aufnahme je einer Leiterplatte ausbildet. Die Halteklammer
kann die Nut mit zumindest einer Erhebung im oberen und/oder unteren
Aufnahmebereich ausbilden. Weiterhin kann die kammartige Abstandshalterleiste
mit der zumindest eine Erhebung in der Nut in eine zugehörige Vertiefung,
insbesondere in eine Bohrung einer Leiterplatte verrastbar sein.
Die kammartige Abstandshalterleiste kann ein Verbund aus hintereinandergereihten
Abstandshaltermodulen sein, welche je eine vorgebbare Länge und
zumindest eine Halteklammer aufweisen. Ferner kann die Abstandshalterleiste
aus einem leitfähigen
Werkstoff, insbesondere einem leitfähigen Kunststoff gefertigt sein.
Darüber
hinaus kann das zumindest eine Endstück zur Befestigung der Abstandshalterleiste
zumindest einen Führungssteg
aufweisen, welcher in eine zugehörige
Führungsnut,
insbesondere in einem oberen und/oder unteren Bereich eines Gehäuses einschiebbar
ist.
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Die
Erfindung wird weiterhin mit einem Leiterplattenverbund zur Halterung
von mindestens einer übereinander
angeordneten Leiterplatte gelöst, welcher
durch die kammartigen Abstandshalterleisten gebildet wird. Dabei
kann die mindestens eine Leiterplatte im Leiterplattenverbund eine
seitliche Aussparung für
je eine Abstandshalterleiste am Rand aufweisen.
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Schließlich wird
die Erfindung mit einem Gehäuse
zur Aufnahme mindestens eines Leiterplattenverbunds gelöst, welches
insbesondere mindestens eine Führungsnut
zum Einschieben und Halten des mindestens einen Leiterplattenverbunds
aufweist.
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Der
große
Vorteil der Erfindung ist, dass die elektronischen Leiterplatten
durch einfaches und schnelles seitliches Einschieben und Verklemmen mittels
der Halteklammern der vorgefertigte kammartigen Abstandhalterleisten
zu einem festen Leiterplattenverbund zusammengefügt werden können. In einer bevorzugten
Ausführungsart
können
die Leiterplatten Bohrungen und Aussparungen am Rand aufweisen.
Dadurch können
die kammartige Abstandshalterleisten mit den Halteklammern, welche
eine Nut mit Erhebungen im Aufnahmebereich der Nut ausbilden, beim
seitlichen Einschieben in die vorgesehene Bohrung verrastet oder
verschnappt werden. Zur Erreichung einer kompakten Geräteeinheit
schließt
der Rand der Leiterplatten bündig
mit dem äußeren Rücken der
Abstandshalterleiste ab. Die äußeren Abmessungen
des Leiterplatteverbunds werden folglich durch die Abmessungen der
Leiterplatten und nicht durch die von den Abstandshalterleisten
gebildeten äußeren Abmessungen
bestimmt.
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Ein
weiterer Vorteil ist, dass ein auf diese einfache Weise montierter
Leiterplattenverbund sehr einfach in ein vorbereitetes Gehäuse eingeschoben werden
kann. Eine besonders schnelle und fest Montage ist dann vorteilhaft
möglich,
wenn das Gehäuse Führungsnuten
insbesondere im Bodenbereich des Gehäuses aufweist. Dadurch ist
es möglich,
einen Leiterplattenverbund mit Abstandshalterleisten, welche an
ihrem unteren Ende einen Führungssteg
aufweisen, in die Führungsnut
des Gehäuses
einzuschieben. Die Führungsnut
und der jeweilige Führungssteg
bilden dabei eine kraft- oder formschlüssige feste mechanische Verbindung.
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Die
Erfindung wird an Hand der nachfolgenden Figuren näher erläutert. Dabei
zeigt
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1:
ein beispielhaftes Gehäuse,
in welches ein Leiterplattenverbund mit kammartigen Abstandshalteleisten
gemäß der Erfindung
teilweise eingeschoben ist,
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2:
eine beispielhafte kammartige Abstandshalterleiste mit erfindungsgemäßen Erhebungen,
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3:
eine weitere beispielhafte kammartige Abstandshalterleiste, mit
modularen Abstandshaltermodulen unterschiedlicher Länge gemäß der Erfindung,
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4:
eine Draufsicht auf eine beispielhafte Leiterplatte, welche Aussparungen
und Bohrungen zur Verrastung mit den kammartigen Abstandshalterleisten
für einen
Leiterplattenverbund gemäß der Erfindung
aufweist, und
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5:
eine seitliche Darstellung eines beispielhaften Teils eines Leiterplattenverbunds
mit einer in je einer Aussparung der Leiterplatte eingeschobenen
und verrasteten kammartigen Abstandshalterleiste.
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Dabei
zeigt 1 ein beispielhaftes Gehäuse G, in welches ein Leiterplattenverbund
LV mit kammartigen Abstandshalteleisten BK1 gemäß der Erfindung teilweise eingeschoben
ist. Das Gehäuse G
ist beispielhaft zweiteilig ausgeführt und weist auf der Oberseite
beispielhaft Taster T zur Steuerung des Gerätes G auf. Weiterhin sind die
erfindungsgemäßen kammartigen
Abstandshalterleisten BK1 zu sehen, welche im Beispiel der 1 mit
drei Leiterplatten LP einen Leiterplattenverbund LV bilden.
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Vorzugsweise
weisen in 1 die kammartige Abstandshalterleisten
BK1 am unteren Endstück AUB
gemäß der Erfindung
einen Führungssteg
FS auf. Somit kann der beispielhafte Leiterplattenverbund LB auf
einfache Weise mittels Führungsnuten FN,
welche im Bodenbereich des Gehäuses
G bzw. des unteren Gehäuseteils
eingebracht sind, eingeschoben werden. Im Beispiel der
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1 wird
im Anschluss das obere Gehäuseteil
auf das untere aufgeschoben und dann beide miteinander verschraubt.
Das obere Gehäuseteil
bildet mit dem eingeschobenen Leiterplattenverbund LV eine formschlüssige oder
wahlweise je nach Anzugsmoment der Verschraubung auch eine kraftschlüssige Verbindung.
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Nicht
weiter dargestellt können
der Führungssteg
FS sowie die zugehörige
Führungsnut
FN auch T-förmig
ausgebildet sein. Dadurch kann vorteilhaft erreicht werden, dass
ein eingeschobener Leiterplattenverbund LV sich nicht mehr aus der
Führungsnut
FN lösen
kann. Je nach Wahl der Passung zwischen Führungssteg FS und zugehöriger Führungsnut
FN kann eine form- oder kraftschlüssige Verbindung eingestellt
werden.
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2 zeigt
eine beispielhafte kammartige Abstandshalterleiste BK1 mit erfindungsgemäßen Erhebungen
VR. Dabei weist gemäß dem Beispiel
in der Figur die kammartige Abstandshalterleiste BK1 drei Halteklammern
LH1 zur Halterung von drei beispielhaften Leiterplatten LP auf.
Die Abstände
zwischen den einzelnen Halteklammern LH1 können dabei durch die maximale
Bauteilhöhe
einer jeweiligen Leiterplatte LP mit einem Sicherheitszuschlag bestimmt
werden.
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Die
Erhebungen VR können
vorzugsweise linsenförmig
ausgebildet werden, so dass diese in eine zugehörige Öffnung RO, insbesondere in
eine Bohrung am Rand einer Leiterplatte LP eingeschnappt bzw. verrastet
werden können.
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Damit
ist der Vorteil verbunden, dass durch einfaches und schnelles „Einschnappen" ein stabile Halteverbindung
erreicht wird. Das hörbare
Einschnappen zeigt dabei auch vorteilhaft das Erreichen der stabilen
Verbindung an. Die kammartigen Abstandshalterleisten BK1 können dabei
weiterhin vorteilhaft in einem Kunststoff-Spritzgussverfahren kostengünstig hergestellt
werden.
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In 3 ist
eine weitere beispielhafte kammartige Abstandshalterleiste BK2 zu
sehen, welche erfindungsgemäß ein Verbund
aus hintereinandergereihten Abstandshaltermodulen LT, KT gebildet
ist. Die Längen
der einzelnen Abstandshaltermodulen LT, KT können dabei vorgegeben werden.
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Der
Vorteil dabei ist, dass mit einem Sortiment von Abstandshaltermodulen
LT, KT, welche z.B. eine Höhe
von 3, 5 oder 7 cm aufweisen, individuelle kammartige Abstandshalterleiste
BK2 schnell und einfach nach dem Steckkastenprinzip zusammengefügt werden
können.
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Des
weiteren können
die Abstandshalterleisten BK1, BK2 aus einem Kunststoff, insbesondere
einem leitfähigen
Kunststoff gemäß der Erfindung
gefertigt werden.
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Dadurch
ist vorteilhaft eine EMV-Ableitung erreichbar, indem z.B. die Halteklammern
LH1, LH2 verschiedene Leiterplattenpotentiale mit metallischen Oberfläche auf
der jeweiligen Leiterplatte LP durch Verklemmungen verbinden.
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4 ist
eine Draufsicht auf eine beispielhafte Leiterplatte LP zu sehen,
welche Aussparungen AS und Bohrungen RO zur Verrastung mit den kammartigen
Abstandshalterleisten BK1, BK2 für
einen Leiterplattenverbund LV gemäß der Erfindung aufweist. Die
Aussparungen AS sind im Beispiel der 4 rechteckig
gewählt,
um ein vorteilhaftes Einschieben und Einschnappen der beispielhaften
Abstandshalterleiste BK1 aus 2 zu ermöglichen. Die
Abstandshalterleiste BK1 schließt
nach dem Einschieben gemäß dem Beispiel
in 4 nahezu bündig
mit dem Rand der Leiterplatte LP ab.
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Damit
ist der Vorteil verbunden, dass die äußeren Abmessungen des auf diese
Weise entstehenden Leiterplatteverbunds LV durch die äußeren Abmessungen
der Leiterplatten LP und nicht durch die Abmessungen der sonst weiter
außenliegenden
Abstandshalterleisten BK1 ohne die Aussparungen AS festgelegt werden.
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5 zeigt
zur Veranschaulichung eine seitliche Darstellung eines beispielhaften
Teils eines Leiterplattenverbunds LV mit einer in je einer Aussparung
AS der Leiterplatte LP eingeschobenen und verrasteten kammartigen
Abstandshalterleiste BK2. Dabei ist deutlich zu erkennen, wie die
beispielhaften kammartigen Abstandshalterleisten BK2 bündig mit den
jeweiligen Leiterplatten LP abschließen. Zur Halterung der beispielhaften
Leiterplatten LP wurden weiterhin zwei kurze Abstandhaltermodule
KT für
die beiden unteren Leiterplatte LP sowie ein langes Abstandhaltermodul
LT für
die obere Leiterplatte LP gewählt.
Dadurch ist vorteilhaft eine Anpassung der Abstände zwischen den jeweiligen
Leiterplatte LP durch die erfindungsgemäßen modularen Abstandshaltermodule
KT, LT gegeben.