DE1240964B

DE1240964B - Pluggable assembly that contains two printed circuit boards arranged parallel to one another

Info

Publication number: DE1240964B
Application number: DES99603A
Authority: DE
Inventors: Franz Michl
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1965-09-23
Filing date: 1965-09-23
Publication date: 1967-05-24

Description

Steckbare Baugruppe, die zwei zueinander parallel angeordnete Leiterplatten enthält Die Erfindung betrifft eine steckbare Baugruppe, die zwei derart zueinander parallel angeordnete Leiterplatten enthält, daß jeweils eine Fläche der beiden Platten mit einer in Form einer gedruckten Schaltung oder durch ein Ätzverfahren hergestellten Verdrahtung versehen ist und diese Flächen der beiden Platten aufeinander zu weisen und die beiden voneinander abgewandten Flächen der Platten mit elektrischen Bauteilen bestückt sind, und bei der eine Verbindung der Verdrahtung der einen Platte mit derjenigen der anderen zweiten Platte an der einen Schmalseite der Platten durch zueinander parallel verlaufende biegsame, bandförmige Leiterstücke hergestellt ist und diese Leiterstücke in einem biegsamen, aus einem Isollermaterial bestehenden Band eingebettet sind, das in der Breite annähernd mit der Leiterplatte übereinstimmt und das endseitig an den Schmalseiten der Leiterplatten befestigt ist, bei der ferner die Leiterplatten an den beiden anderen Schmalseiten Steckerleisten zum elektrischen Anschluß der Platten an ein Gestell od. dgl. aufweisen.Pluggable assembly, the two printed circuit boards arranged parallel to one another The invention relates to a pluggable assembly, the two such to each other printed circuit boards arranged in parallel that each have a surface of the two boards with one made in the form of a printed circuit board or by an etching process Wiring is provided and these surfaces of the two plates face one another and the two opposite surfaces of the plates with electrical components are equipped, and in the case of a connection of the wiring of the one plate with that of the other second plate on one narrow side of the plates flexible, band-shaped conductor pieces running parallel to one another are produced and these conductor pieces in a flexible, consisting of an insulating material Tape are embedded, the width of which corresponds approximately to the printed circuit board and which is attached at the end to the narrow sides of the circuit boards, in which further the circuit boards on the other two narrow sides connector strips for electrical Connection of the plates to a frame or the like. Have.

Baugruppen oder Schaltungsteile, die auf sogenannten Schaltungs- oder Leiterplatten untergebracht werden sollen, müssen sich in ihrer Größe der Leiterplatte anpassen. Man wird, um eine einheitliche Größe der Leiterplatten zu erhalten, daher für diese eine mittlere Größe wählen.Assemblies or circuit parts that are based on so-called circuit or Printed circuit boards are to be accommodated, must match the size of the printed circuit board adjust. One will, therefore, in order to obtain a uniform size of the circuit boards choose a medium size for this.

Es ist aber erwünscht und es erleichtert vielfach Wartungs- und Reparaturarbeiten, einen funktionell zusammengehörigen Schaltungsteile eines größeren nachrichtentechnischen Gerätes, dessen Bauelemente und dessen Verdrahtung an sich auf mehrere steckbare Leiterplatten verteilt werden müßten, dennoch baulich vereinigt handhaben zu können.However, it is desirable and in many cases it facilitates maintenance and repair work, a functionally related circuit part of a larger communications technology Device, its components and its wiring itself on several pluggable Printed circuit boards would have to be distributed, but still structurally united to be able to handle.

Eine aus mehreren Leiter- bzw. Schaltungsplatten bestehende Baugruppe ist bereits aus der deutschen Patentschrift 1129 194 bekannt. Im wesentlichen wird in der genannten Patentschrift jedoch lediglich ein Verfahren beschrieben, das es ermöglicht, mehrere Leiterplatten mit einer durchgehenden Verdrahtung zu versehen und die jeweils zwei Platten verbindende Verdrahtung mit Hilfe biegeelastischer Isolierfolien derart festzulegen und zu schützen, daß bei der Verbiegung der Leiterplatten gegeneinander eine -übermäßige Beanspruchung dieser Verdrahtung vermieden wird. Wie insbesondere, aus den Figuren der Patentschrift entnehmbar ist, sind die Leiterplatten in einem Gestell jeweils für sich in Schienen gelagert. Die in der genannten Patentschrift beschriebene Baugruppe kann daher nicht als kompakter, mechanisch robuster, auch außerhalb des Gestells eine geschlossene Einheit bildender Körper gehandhabt werden. Aus der USA.-Patentschrift 2 693 584 ist es bekannt, eine biegsame Leiterplatte mit größeren Bauelementen zu verbinden, die nicht ohne weiteres unmittelbar auf den Leiterplatten befestigt werden können, und dadurch eine Baugruppe größeren Ausmaßes zu schaffen. Zu diesem Zweck soll nach der genannten Patentschrift eine Leiterplatte verwendet werden, die endseitig derart mit fingerförmigen Ansätzen versehen ist, daß die LeiterpIatte, zu einem U-förmigen Körper gefaltet, mit den Ansätzen in Schlitze eines Isolierkörpers von der einen Seite her eingesteckt werden kann, in dessen entsprechend ausgebildeten Schlitzen von der anderen Seite her das mit der Verdrahtung der Leiterplatte zu verbindende größere Bauelement mit seinen Anschlußdrähten steckt. Die unmittelbar mit der Leiterplatte verbundenen kleineren Bauelemente befinden sich dabei innerhalb des von der U-förmig gefalteten Leiterplatte umschlossenen Raumes. Soll infolge des Ausfalls eines dieser Bauelemente die beschriebene Baugruppe elek# trisch überprüft werden, so wird es daher nur unter 0 ßeren Schwierigkeiten möglich sein, das defekte "rö Element aufzufinden.An assembly consisting of several printed circuit boards or circuit boards is already known from German patent specification 1129 194. Essentially, however, only one method is described in the cited patent, which makes it possible to provide several circuit boards with continuous wiring and to define and protect the wiring connecting the two boards with the help of flexible insulating foils in such a way that when the circuit boards are bent against each other, one -Excessive stress on this wiring is avoided. As can be seen in particular from the figures of the patent specification, the circuit boards are each mounted in rails in a frame. The assembly described in the cited patent can therefore not be handled as a compact, mechanically robust body which also forms a closed unit outside the frame. From USA. Patent 2,693,584 it is known, a flexible printed circuit board with larger devices to be connected, which can not be fixed easily directly on the circuit boards, and thereby provide a large-scale assembly. For this purpose, according to the patent specification mentioned, a printed circuit board is to be used which is provided with finger-shaped projections at the end in such a way that the printed circuit board, folded into a U-shaped body, can be inserted with the projections into slots of an insulating body from one side, in its correspondingly formed slots from the other side the larger component to be connected to the wiring of the printed circuit board is stuck with its connecting wires. The smaller components directly connected to the circuit board are located within the space enclosed by the U-shaped folded circuit board. Intended due to the failure of one of these components, the assembly elec # described are reviewed cally, it is therefore just below 0 ßeren difficulties be possible to find the defective "rö element.

Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine steckbare, aus zwei Leiterplatten bestehende Baugruppe der eingangs genannten Art zu schaffen und sie in vorteilhafter Weise derart auszubilden, daß diese auch im ausgebauten, d. h. im aus einem Gehäuse, Gestell od. dgl. herausgezogenen Zustand, eine elektrisch leicht überprüfbare und doch zugleich kompakte, einfach zu handhabende bauliche und elektrische Einheit bildet.It is an object of the invention to provide a plug-in assembly consisting of two printed circuit boards of the type mentioned at the outset and to design it in an advantageous manner in such a way that it can also be used in the expanded, d. H. when pulled out of a housing, frame or the like, forms a structural and electrical unit that can be easily checked electrically and yet at the same time is compact and easy to use.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß die Leiterplatten an den elektrisch miteinander verbundenen Schmalseiten mit senkrecht auf der Bauteileseite der Leiterplatten stehenden Winkeln versehen sind und in die Steckstifte der Steckerleisten der beiden Leiterplatten einerseits und in Ausnehmungen, die in die Winkel eingearbeitet sind, andererseits jeweils ein steifer, flächig ausgebildeter Körper derart eindrück- und einrastbar ist, daß die beiden Leiterplatten zu einer starren Einheit verbunden sind und daß die Leiterplatten Ab- standskörper aufweisen, derart, daß die Leiterplatten im zueinander parallel angeordneten Zustand über die Abstandskörper aneinander anliegen.To solve this problem, the invention provides that the circuit boards are provided on the electrically interconnected narrow sides with angles perpendicular to the component side of the circuit boards and in the pins of the connector strips of the two circuit boards on the one hand and in recesses that are incorporated into the angle on the other hand in each case a rigid, planar formed body is such crimping and locked, that the two circuit boards are connected to a rigid unit, and that the printed circuit boards comprise spacer elements, so that the circuit boards lie in mutually parallel condition via the spacer bodies together .

Insbesondere ist dabei der in die Steckstifte einsteckbare Körper mit nach außen federnden Zungen in der Weise versehen, daß bei in die Steckstifte eingedrücktem Körper die Zungen hinter den Köpfen der die Steckerleisten mit den Leiterplatten verbindenden Schrauben federnd einrasten, und es sind die Abstandskörper mit derartigen Ausnehmungen versehen, daß Schraubenköpfe von Schrauben, die einen Winkel mit der jeweils anderen Leiterplatte verbinden, im zusammengeklappten Zustand der Leiterplatten in diese eintauchen.In particular, the body that can be inserted into the plug-in pins is here provided with outwardly resilient tongues in such a way that in the plug pins pressed in the tongues behind the heads of the power strips with the The screws connecting the circuit boards spring into place, and there are the spacers provided with such recesses that screw heads of screws that one Connect the bracket to the other circuit board in the folded state the printed circuit boards immerse in them.

Aus dieser Ausbildung der Baugruppe ergibt sich der Vorteil, daß mit Hilfe zweier Leiterplatten, die mit Steckerleisten in Gestellen oder Geräten elektrisch anschließbar sind und wie sie in großen Stückzahlen bereits gefertigt werden, eine kompakte mechanisch robuste, einfach zu handhabende und elektrisch zusammengehörige Baugruppe erhalten werden kann. Dabei sind die jeweils auf einer Leiterplatte befestigten Widerstände, Kondensatoren, Dioden, Transistoren usw. leicht zugänglich, und es ist daher bei einem Ausfall eines der vorstehend genannten Bauelemente relativ einfach, das defekte Element aufzufinden und auszuwechseln, ohne daß dabei die Baugruppe zerlegt werden muß.From this formation of the assembly there is the advantage that with Help two circuit boards that are electrically connected to power strips in racks or devices are connectable and how they are already manufactured in large numbers, a compact, mechanically robust, easy to use and electrically related Assembly can be obtained. They are each attached to a circuit board Resistors, capacitors, diodes, transistors, etc. easily accessible and there is therefore relatively simple in the event of a failure of one of the above-mentioned components, find the defective element and replace it without affecting the assembly must be dismantled.

An Hand von drei Figuren wird nachstehend ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Dabei zeigt in schematischer Darstellung unter Weglassung aller nicht unmittelbar zum Verständnis der Erfindung notwendigen Teile F i g. 1 die Baugruppe mit aufgeklappten Leiterplatten in Schrägansicht, F i g. 2 die Baugruppe mit den zur Fixierung der Leiterplatten im zusammengeklappten Zustand dienenden Bauteilen, ebenfalls in Schrägansicht, F i g. 3 in Seitenansicht und geschnitten dargestellt, eine Baugruppe im zusammengeklappten und fixierten Zustand.An exemplary embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to three figures. It shows in a schematic representation with omission of all parts not directly necessary for understanding the invention F i g. 1 the assembly with unfolded printed circuit boards in an oblique view, FIG . 2 the assembly with the components used to fix the printed circuit boards in the folded state, also in an oblique view, FIG . 3 shown in side view and section, an assembly in the folded and fixed state.

Im einzelnen zeigt F i g. 1 zwei vorzugsweise aus einem steifen Isoliermaterial bestehende Leiterplatten 1, 2, die jeweils einseitig mit einer z. B. durch ein Ätzverfahren hergestellten sogenannten gedrucken Schaltung versehen sind und deren andere Seite zur Aufnahme von Bauelementen vorgesehen ist. Die gedruckten Schaltungen beider Leiterplatten sind durch biegsame, jeweils einen Kontaktpunkt, z. B. eine Lötstelle der einen Platte, mit einem Kontaktpunkt der anderen Platte verbindende Leiterstücke 3 aneinander angeschlossen. Die biegsamen Leiter sind dabei in einem ebenfalls blegsamen, aus einem Isoliermaterial bestehenden Band 4 eingebettet. Die Leiterplatten, die einen rechteckförmigen Umriß haben, sind an der einen Schmalseite mit einer Stekkerleiste 14 versehen, deren Steckstifte in entsprechend ausgebildete Buchsen einer z. B. in einem Gestell angebrachten weiteren Leiste einsteckbar sind. An der dieser Steckerleiste gegenüberliegenden Schmalseite ist nun das biegsame, die Leiterstücke in oder an sich aufnehmende Band derart befestigt, daß die beiden Leiterplatten wie die Deckel eines Buches zusammen- bzw. aufklappbar sind. Der öffnungswinkel oc reicht dabei von 0 bis 1801. Im zusammengeklappten Zustand liegen sich die Leiterplatten mit den mit der gedruckten Schaltung versehenen Seiten direkt gegenüber, während an den nach außen weisenden Seiten der Leiterplatten die Bauelemente, z. B. Relais, Widerstände, Kondensatoren, Spulen usw., angeordnet zu denken sind. Die Leiterplatten sind an den der Anschlußsteckerleiste gegenüberliegenden Schmalseiten mit senkrecht auf der Bauelementeseite der Leiterplatten stehenden Winkeln 5, 6 versehen, an denen z. B. Dreh- und Kippschalter, Signallampen, Drucktasten usw. Platz finden können. Um die Leiterplatten im zusammengeklappten Zustand in einem genauen Abstand zueinander zu halten und um die beiden Platten zu einer starren Baueinheit zu verbinden, sind eine Frontplatte 7 (vgl. F i g. 2) und eine Iosierplatte 8 vorgesehen. An der Frontplatte sind vier Stifte 9 befestigt, die in Bohrungen 15 eindrückbar sind, die in die Winkel 5, 6 eingearbeitet sind. Die Isolierplatte 8 weist ebenfalls Bohrungen auf, die in Größe und Abstand der Anordnung und Ausbildung der Steckstifte in den Steckerleisten der Leiterplatten entsprechend ausgebildet sind. Die Isolierplatte kann daher, wenn die beiden Leiterplatten sich im zusammengeklappten Zustand befinden, in die Steckstifte der Steckerleisten beider Leiterplatten eingedrückt werden. Sind Frontplatte und Isollerplatte mit den Leiterplatten verbunden, so sind die beiden Leiterplatten zu einer starren Baueinheit verbunden. Damit die die gedruckte Schaltung aufweisenden Flächen der beiden Leiterplatten beim Zusammenklappen der Platten sich nicht gegenseitig berühren können und zur weiteren Fixierung des gegenseitigen Abstandes der Platten sind in Form rechtecktiger Klötzehen Ab- standskörper 10 auf einer der beiden Platten befestigt. Sie dienen zugleich dazu, um ein Verschieben der Platten gegeneinander zu verhindern. Zu diesem Zweck sind in die Klötzchen Ausnehmungen 11 eingearbeitet, in die beim Zusammenklappen der Leiterplatten Schraubenköpfe 12 von Schrauben eintauchen, die an der anderen Leiterplatte zur Befestigung der Winkel dienen. Die mit ihren Stiften in die Winkel eingedrückte Frontplatte 7 kann mit Schrauben 13 an diesen befestigt werden, wodurch die beim Stecken oder Ziehen der Baugruppe auftretenden Kräfte gleichmäßig auf beide Leiterplatten verteilt werden. Die in die Steckstifte der Steckerleisten beider Leiterplatten eingedrückte Isolierplatte 8 ist mit nach außen federnden Zungen 16 derart versehen, daß diese im eingedrückten Zustand der Isolierplatte hinter Schraubenköpfen von Schrauben 17 einrasten, die die Stekkerleisten mit den Leiterplatten verbinden.In detail, FIG. 1 two circuit boards 1, 2, preferably made of a rigid insulating material, each one on one side with a z. B. are provided by an etching process so-called printed circuit and the other side is provided for receiving components. The printed circuits of both circuit boards are flexible, each with a contact point, for. B. a soldering point of one plate, with a contact point of the other plate connecting conductor pieces 3 connected to one another. The flexible conductors are embedded in a strip 4, also made of an insulating material, which is also flexible. The circuit boards, which have a rectangular outline, are provided on one narrow side with a plug strip 14, the pins of which in appropriately designed sockets of a z. B. mounted in a frame further bar can be inserted. On the narrow side opposite this connector strip, the flexible tape that accommodates the conductor pieces in or on itself is now attached in such a way that the two circuit boards can be folded or opened like the cover of a book. The opening angle oc ranges from 0 to 1801. In the folded state, the circuit boards with the sides provided with the printed circuit are directly opposite, while on the outward-facing sides of the circuit boards the components, e.g. B. relays, resistors, capacitors, coils, etc., arranged are to be thought of. The circuit boards are provided on the opposite narrow sides of the connector strip with perpendicular to the component side of the circuit boards angles 5, 6 , where z. B. rotary and toggle switches, signal lamps, push buttons, etc. can find space. In order to keep the printed circuit boards at a precise distance from one another in the folded state and to connect the two plates to form a rigid structural unit, a front plate 7 (see FIG. 2) and a dosing plate 8 are provided. Four pins 9 are attached to the front plate and can be pressed into bores 15 which are incorporated into the angles 5, 6 . The insulating plate 8 also has bores which are designed in the size and spacing of the arrangement and design of the plug pins in the connector strips of the circuit boards accordingly. The insulating plate can therefore, when the two circuit boards are in the folded state, be pressed into the pins of the connector strips of both circuit boards. If the front plate and insulating plate are connected to the circuit boards, the two circuit boards are connected to form a rigid structural unit. Thus, the printed circuit having surfaces of the two printed circuit boards during folding of the panels can not touch each other and for further fixing the mutual spacing of the plates are fixed exhaust article body 10 on one of the two plates in the form of rectangular term Klötzehen. They also serve to prevent the plates from shifting against each other. For this purpose, recesses 11 are incorporated into the blocks, into which, when the circuit boards are folded, screw heads 12 of screws are inserted, which are used to fasten the angle to the other circuit board. The front plate 7 , which is pressed into the angle with its pins, can be fastened to the latter with screws 13 , whereby the forces occurring when the assembly is plugged in or pulled out are evenly distributed over both circuit boards. The insulator plate 8 pressed into the pins of the connector strips of both circuit boards is provided with outwardly resilient tongues 16 such that, when the insulator plate is pressed in, they snap into place behind screw heads of screws 17 which connect the plug strips to the circuit boards.

Die biegsame, die beiden Platten elektrisch miteinander koppelnde Verbindung besteht in vorteilhafter Weise aus parallel nebeneinander angeordneten flachen Kupferleitern, die z. B. zwischen zwei Isolierfolien geklebt sind. Der Abstand zwischen den einzelnen Leitern und der Versatz der abgebogenen Leiterenden, die z. B. von der Bauelementeseite der Leiterplatten her durch Bohrungen auf die Seite der Leiterplatten geführt sind, die die gedruckte Schaltung trägt, müssen dem Rastermaß der gedruckten Schaltung entsprechen. Die Isolierfolien sind dabei zur Entlastung der Lötstellen gegen mechanische Beanspruchungen mit den Leiterplatten 1, 2 verklebt oder durch besondere Ausbildung der Winkel 5, 6 z. B. durch eine Kante dieser Winkel festgeklemmt. Aus F i g. 3 ist entnehmbar, wie z. B. ein Schalter 19 an einem der Winkel 5, 6 befestigt ist, die senkrecht zu den Leiterplatten 1, 2 angeordnet und mit Hilfe von Schrauben 20 mit diesen verbunden sind. Besonders deutlich ist dabei zu erkennen, wie Schraubenköpfe 12 dieser Schrauben in Ausnehmungen 11 eingreifen, die in die Abstandskörper 10 eingearbeitet sind und wodurch verhindert wird, daß sich die Leiterplatten 1, 2 im zusammengeklappten Zustand gegeneinander verschieben. In F i g. 3 ist ferner dargestellt, wie die beiden Leiterplatten, auf ihren zur Aufnahme von Bauelementen vorgesehenen, voneinander abgewandten Seiten durch Platten 21, 22 abgedeckt sind, so daß die Baugruppe einen leicht zu handhabenden, kästchenartigen Körper bildet und die Bauelemente dabei gegen Verschmutzung und mechanische Beeinträchtigungen gut geschützt sind. Schließlich ist F i g. 3 linksseitig zu entnehmen, wie sich die in Steckstifte der Steckerleisten einsteckbare Isolierplatte 8 mit an ihr befestigten federnden Zungen 16 an Schraubenköpfen 17 hält, die zu Schrauben gehören, die die Steckerleisten 14 mit den Leiterplatten 1, 2 verbinden.The flexible connection electrically coupling the two plates to one another consists advantageously of flat copper conductors arranged in parallel next to one another which, for. B. are glued between two insulating films. The distance between the individual conductors and the offset of the bent conductor ends, the z. B. are guided from the component side of the circuit board through holes on the side of the circuit board that carries the printed circuit, must correspond to the pitch of the printed circuit. The insulating foils are glued to the circuit boards 1, 2 to relieve the soldering points against mechanical stresses, or by special design of the angles 5, 6 z. B. clamped by an edge of this angle. From Fig. 3 is removable, such. B. a switch 19 is attached to one of the brackets 5, 6 , which are arranged perpendicular to the circuit boards 1, 2 and connected with the aid of screws 20 with these. It can be seen particularly clearly how screw heads 12 of these screws engage in recesses 11 which are incorporated into spacer bodies 10 and which prevent the printed circuit boards 1, 2 from shifting against one another in the folded state. In Fig. 3 also shows how the two printed circuit boards are covered on their sides facing away from one another by plates 21, 22 provided for receiving components, so that the assembly forms an easy-to-use, box-like body and the components are protected against dirt and mechanical damage are well protected. Finally, F i g. On the left-hand side 3, it can be seen how the insulating plate 8 , which can be inserted into the plug-in pins of the connector strips, with resilient tongues 16 attached to it, is held on screw heads 17 belonging to screws that connect the connector strips 14 to the circuit boards 1, 2.

Claims

Claims: 1. Pluggable assembly which contains two printed circuit boards arranged parallel to one another in such a way that one surface of each of the two boards is provided with wiring produced in the form of a printed circuit or by an etching process and these surfaces of the two boards face one another and the two faces of the plates facing away from each other are equipped with electrical components, and in which a connection of the wiring of one plate with that of the other second plate on one narrow side of the plates is made by mutually parallel flexible, strip-shaped conductor pieces and these conductor pieces in a flexible, are embedded from an insulating tape, which is roughly the same width as the printed circuit board and which is attached to the ends of the narrow sides of the circuit boards, in which the circuit boards on the other two narrow sides plug strips for electrical connection od USS the panels to a frame. like. comprise, d a d ur ch g e -kennzeichnet that the conductor plates (1, 2) on the electrically interconnected narrow sides perpendicular to the Bautelleseite the circuit boards angles (5, 6) are provided and in the plug pins of the connector strips of the two circuit boards on the one hand and in recesses that are incorporated into the angle, on the other hand a rigid, flat body (7, 8) can be pressed and locked in such a way that the two circuit boards become one rigid Unit are connected, and that the circuit boards have spacer bodies (10) , such that the circuit boards in the mutually parallel state rest against one another via the spacer bodies.

2. An assembly according to claim 1, characterized in that the insertable into the plug-in pins body (8) with outwardly resilient tongues (16) is provided in such a way that the tongues behind the heads (17) of the body pressed into the plug-in pins Snap the connector strips into place with the screws connecting the circuit boards. 3. Assembly according to claim 1, characterized in that the spacer bodies (10) are provided with such recesses (11) that screw heads (12) of screws (20) which connect an angle (5, 6) to the respective other circuit board , immerse the printed circuit boards in the folded state.

Documents considered: German Patent No. 1129 194; USA. Pat. No. 2,693,584.