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Elektrisches Gerät, insbesondere Haushaltgerät Elektrische Geräte,
insbesondere Haushaltgeräte, wie Waschmaschinen, Geschirrspülmaschinen od. dgl.,
enhalten in einem Außengehäuse eine Vielzahl von dem Antrieb, der Beheizung, der
Schaltung und Regelung dienenden Einzelteilen. Alle diese Einzelteile werden bei
den z. Z. üblichen Gerieten jeweils an der Stelle in Gehäuseinneren angeordnet,.
wo sie unter Berücksichtigung der Funktion der Maschine besonders günstig unterzubringen
sind. So werden beispielsweise beim Aufbau einer Waschmaschine die Luft-und Wasserwege
meist durch möglichst kurze Verbindungen hergestellt und die zum Schalten, Steuern
und Überwachen dienenden Geräte so angeordnet, daß sie ihre Bewegungsimpulse über
entsprE-" ch3ad mehr oder weniger lange Steuerleitungen, die als elektrische
)der
auch als pneumati.i#ne Zeitungen ausgeführt seidäh@tdfi; `erhalten. Solche Maschinen
erfordern eine verhältnismäßig große Anzahl von elektrischen Verbindungsleitungen,
bei deren Herstellung auch verhältnismäßig oft Schaltfehler vorkommen können. Es
besteht daher die Aufgabe, technische Mittel anzuwenden, die diese Verbindungen
möglichst einfach und sicher durchzuführen gestatten. Die Erfindung bezieht sich
auf elektrische Geräte, insbesondere Haushaltgeräte, z. B. Waschmaschinen, Geschirrspülmaschinen
od. dgl., bei denen eine Mehrzahl von stromführenden Bauelementen miteinander durch
Zeitungen zu verbinden ist, und zielt darauf ab, die oben geschilderte Aufgabe zu
lösen. Erfindungsgemäß sind mehrere Bauelemente auf einem mit einem Gerätgestell
verbundenen Chassis so befestigt, das jeweils eine große Zahl ihrer Anschlusstücke
alle nach urselben Seite hin gerichtet sind und das die gewünschte Verbindung dieser
Anschlusstücke miteinander durch eine vorzugsweise als gedruckte Schaltung ausgeführte,
von dem Chassis mitgetragene Leiterplatte erfolgt. Durch diese Aufgliederung der
einzelnen elektrischen Bauelemente einerseits hinsichtlich ihrer Hal-@ terung und
andererseits hinsichtlich ihrer Schaltung wird eine sehr einfache Möglichkeit geschaffen,
die elektrischen'Verbindungen fehlerlosherzustellen und die Technik der gedruckten
Leiterplatten in Haushaltgeräte der oben beschriebenen Art einzuführen. Dabei ist
es von wesentlicher Bedeutung, das die Aufgabe der Halterung derkeinzelnen Bauelemente
und die irrer Schaltung voneinander getrennt sind in der Weise, das zum Halten der
anfragekommenden Bauelemente ein besonderes, mit dem Gerätgestell verbundenes Chassis
angewendet wird, während die Schaltung, d. h. die elektrische Verbindung, der Bauelemente
durch die Leiterplatte erfolgt, welche im wesentlichen nicht zum Tragen der Bauelemente
sondern lediglich zu ihrer elektrischen Verbinduhg
benutzt wird.
Im Gegensatz zu den bisher insbesondere in der Radiotechnik üblichen Anwendungen
von gedruckten Leiterplatten wird also die Leiterplatte beim Gegenstand der Erfindung
nicht zum Tragen der Bauelemente benutzt. Sie dient vielmehr im wesentlichen lediglich
zur Herstellung des elektrischen Verbindungen und wird ihrerseits von dem Trägerchassis
der Bauelemente mitgetragen. Auf diese Weise ist es durch die Erfindung möglich,
die zur elektrischen Verbindung dienende Leiterplatte mit äußerst geringem Gewicht
auszuführen. Dadurch, das die Anschlusstücke der einzelnen Bauelemente alle nach
der Leiterplatte zu gerichtet sind, hat man die Möglichkeit, die erforderlichen
Verbindungsleitungen zwischen den Anschlusstücken und der Leiterplatte sehr Kurz
zu wählen, so das Fehlschaltungen weitgehend vermieden werden.
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Für die Anwendung des Erfindungsgedankens gibt es verschiedene Lösungswege.
Man kann z. B. die Bauelemente zwischen dem sie tragenden Chassis und der Leiterplatte
anordnen. Auf diese Weise ergibt sich ein konstruktiver Aufbau, bei welchem durch
die Leiterplatte eine gewisse Abkapselung der Bauelemente nach der Außenseite hin
möglich ist. Ein anderer sehr vorteilhafter Lösungsweg der Erfindung besteht darin,
das die Leiterplatte auf der einen und die Bauelemente auf der anderen Seite der
sie tragenden Chaasisplatte angeozliet sind, wobei die Anschlußleitungen der Bauelemente
durch Freibohrungen der Chassisplatte zu den Anschlußpunkten der Leiterplatte herangeführt
sind. Diese Ausführungsforn macht es möglich, Leiterplatte und Bauelemente besonders
eng aneinander zu setzen. Man kann bei dieser Ausführungsform
die
Leiterenden auf der dem Chassis abgewendeten Seite der Leiterplatte verlöten. Hierdurch
ergibt sich ein sehr einfacher und kompakter Aufbau der Bauelemente. Man kann besondere
zusätzliche Befestigungsmittel für die Bauelemente auf derselben Seite wie die Anschlußstellen
der Verbindungsleitungen zwischen Bauelement und Leiterplatte vorsehen. Es sind
aber auch Ausführungsformen der Erfindung denkbar, bei denen die Leiterplatte ohne
besondere Befestigungsmittel lediglich durch die elektrischen Verbindungsleitungen
gehalten und unter deren Vermittlung vom Chassis mitgetragen wird.
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Die Befestigungsmittel für-die Bauelemente können auch auf einer Seite
und die Anschlußstellen der Verbindungsleitungen zwischen-Bauelement und Leiterplatte
auf einer anderen Seite, vorzugsweise, auf der gegenüberliegenden Seite des Bauelements,
liegen: Wie bereits eingangs erwähnt wurde, werden alle wesentlichen Bauelemente
vom Chassis unmittelbar getragen. .Leichtere Bauelemente, z. B. Widerstände, können
aber auch unter Vermittlung der Leiterplatte lediglich durch die Verbindungsleitungengehalten
werden. Je nach dem Aufbau des elektrischen Geräts kann man die erforderlichen elektrischen
Verbindungen mit einer oder gegebenenfalls auch mit zwei oder mehreren getrennten
Leiterplatten durchführen. Wenn es sich um Haushaltgeräte, z. B. Waschmaschinen
od. dg1., handelt, die einen im Betrieb verhältnis!Näßig warmen Behälter, beispielsweise
den Laugenbehälter, besitzen, ist es u. U. wichtig, die Wärmeeinwirkung e-.nes solchen
Behälters auf die elektrischen Bauelemente mit der die eldktrischen Verbindungen
herstellenden zugeordneten Leiterplatte parallel zu einer Wand eines solchen Behälters,
und@zwar
möglichst nahe an dieser Wand, anzuordnen. In diesem Falle kann man die Leiterplatte
dem Laugenbehälter zukehren und im Raum zwischen beiden eine dem Laugenbehälter
benachbarte Wärmeisolierschicht und eine weitere der Leiterplatte benachbarte Luftschicht
vorsehen. Ein besonders gedrungener Aufbau läßt sich erzielen, indem die Bauelemente
mit ihrer Befesti-
gungsseite dicht an einer ebenen Platte des Chassis liegen und die ebene Leiterplatte
unmittelbar an dieser ebenen Chassisplatte angeschlossen und von dieser getragen
wird.
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Falls es wünschenswert sein sollte, einzelne Bauelemente bei der neuen
Anordnung leicht auswechseln zu können, kann man die elektrische Verbindung zwischen
den Bauelementenanschlüssen und der zugeordneten Leiterplatte durch auf diese aufgesetzte,
beispielsweise von Rohrnieten gehaltene Klemmfedern herstellen. Besonders einfache
lösbare Verbindungen dieser Art erhält man, wenn man die Anschlüsse der Bauelemente
als Stecker ausführt. Da bei den in Be-. tracht kommenden Geräten vielfach Bauelemente
vorhanden sind, die eine Mehrzahl von einzelnen elektrischen Anschlüssen besitzen,
läßi sich die Auswechselbarkeit solcher Bauelemente in vorteilhafter Weise dadurch
erleichtern, daß jeweils alle Anschlüsse eines Bauelements als geneinsamer, vorzugsweise
mit dem Element starr verbundener Stecker ausgebildet sind.
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Aus der Form und Anordnung des Trägerchassis der Bauelemente ergibt
sich auch die Form der zugeordneten Leiterplatte. Diese Leiterplatte kann also beispielsweise
eine Rechteckform aufweisen, es ist aber auch möglich, von der Rechteckform abweichende,.
z. B.
winkelförmige, den An schlußverhältnissen des Geräts angepaßte
Leiterplatten zu benutzen.
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Bei der Erfindung ist es mit den angegebenen technischen Mitteln,
möglich, auch verhältnismäßig schwere Bauelemente mit Hilfe der Leiterplatte elektrisch
anzuschließen, da die Leiterplatte nicht die Funktion einer Trägerplatte hat. Bei
der Anordnung der einzelnen Bauelemente, die mit Hilfe der gedruckten Leiterplatte
untereinander ilerbunden werden sollen, wird man darauf achten, daß die Bauelemente
mit ihren Anschlußteilen eng beieinander liegen, um die Leiterplatte möglichst klein
zu machen. Soweit in dem elektrischen Gerät, beispielsweise in der Waschmaschine,
ortsgebundene Bauelemente, wie Antriebsmotoren, Heizkörper od. dgl., vorgesehen
sind, werden deren Ansclilußleitungen so ausgeführt, daß sie über Kabel und ihnen
zugeordnete Stecker mit zugeordneten Anschlußstellen der Leiterplatte zu verbinden
sind. In den Figuren sind schematisch Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
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Fig. 1 zeigt die Anwendung der Erfindung bei einem elektrischen Haushaltgerät.
Mit 1 ist das Gerätgestell einer Waschmaschine bezeichnet. An diesem ist ein Chassis
2 mit Hilfe von Befestigungsmitteln 3 starr festgelegt, das seinerseits als Träger
mehrerer Bauelemente 4 und 5 dient. Diese Bauelemente sind mit Befestigungsmitteln
6 am Chassis starr festgelegt. Die elektrischen Anschlußstücke der Bauelemente sind
mit 7 bezeichnet. Diese sind alle nach derselben Seite hin gerichtet, und die gewünschte
Verbindung der Anschlußstücke 7i1-Miteinander erfolgt durch eine Leiterplatte 8,
die vorzugsweise als gedruckte Schaltung ausgeführt ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel
wird die Leiterplatte von den
Anschlußstücken selbst getragen.
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Man kann das Chassis auch zwischen Leiterplatte und Bauelementen anordnen.
Eine Ausführungsform hierfür zeigen Fig. 2 und 3. Soweit die Einzelteile mit denen
in Fig. 1 übereinstimmen, sind die gleichen Bezugszeichen verwendet. Die ebene Platte
9 des Chassis 2 besitzt in diesem Falle Freibohrungen 10, durch die die Anschlußleitungen
7 der Bauelemente hindurchgesteckt sind. Diese Anschlußleitungen sind auch noch
durch entsprechende Bohrungen 11 der Leiterplatten hindurchgeführt und auf der Seite
12 der kedruckten Leiter mit diesen bei 13 verlötet. Fig. 4 zeigt, daß verhältnismäßig
leichte Hauelemente, beispielsgreise ein elektrischer Widerstand 14, in an sich
bekannter Weise unmittelbar von einer Leiterplatte 8 dadurch getragen wird, daß
die Anschlußleitungen 15 des Widerstandes durch entsprechende Bohrungen der Leiterplatte
hindurchgeführt und auf der Seite 12 der gedruckten Leiter mit diesen verlötet sind.
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Ein Ausführungsbeispiel dafür, daß im elektrischen Gerät mehrere Leiterplatten
zur Anwendung kommen können, zeigt Fig. 5. Hierin ist Mit 16 ein Bauelement bezeichnet,
dessen Anschlußleitungen 17 an eine erste Leiterplatte18 angeschlossen sind. Von
dieser Leiterplatte gehen Anschlußleitungen 19 aus, die durch Freibohrungen der
Chassisplatte 20 zu den Anschlußstellen einer zweiten Leiterplatte 21 hindurchgeführt
sind.
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Fig. 6 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung,
| d ämn |
| bei derl eine Wärmeschicht zwischen Leiterplatte und einem
warmen |
Geräteteil vorgesehen ist. Mit 22 ist in diesem Fall der Laugenbehälter
einer Waschmaschine bezeichnet. Auf der@den Bauelementen zugeordneten Seite 23 ist
eine Wärmedämmschicht 24 angeordnet. Außerdem ist eine Luftschicht 25 zwischen diesetWärmedämmschicht
und die Leiterplatte 26 geschaltet. Die Leiterplatte selbst ist auf dem Trägerchassis
27 befestigt, das die Bauelemente 28,
29
trägt.
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Eine lösbare Befestigung eines Bauelements an einer Leiterplatte zeigt
Fig. 7. Das Bauelement 30 besitzt hier als elektrischen Anschluß einen Steckerstift
31, der durch einen Rohrniet 32 hindurchgesteckt wird, welcher mit der Leiterplatte
33 verbunden ist. Mit 34 ist ein Leiter der Leiterplatte bezeichnet. Der Rohrniet
hält die Klemmfeder 35, die sich mit ihren Enden zur Kontaktgabe an den Stift 31
anlegt. Dieser Stift ist durch eine Freibohrung 36 des Chassis 37 hindurchgeführt.
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Ein von einer Leiterplatte lösbares Bauelement 38 mit einer Vielzahl
von Verbindungsleitungen zur hier nicht dargestellten gedruckten Leiterplatte zeigt
Fig. B. Hier-ist mit 39 ein starres Verbiziäzngsstück für die Anschlußleitungen
40 bezeichnet. Das starre Vdrbindungsstück trägt die entsprechende Anzahl von Steckerstiften
41.
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Fig. 9 zeigt eine winkelförmige Leiterplatte 42 in der Draufsicht.
Die zugeordneten Bauelemente 43 mit ihren Anschlüssen liegen in diesem Falle so,
daß sich diese Leiterplattenforn zwangsläufig ergibt.
In Fig. 10
und 11 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem die Leiterplatte 44 auf
der einen Seite und die Bauelemente 45 auf der anderen Seite eines ebenen Teils
46 des Trägerchassis 47 dicht an das Chassis herangerückt sind. Fig. 11 zeigt den
Ausschnitt A von Fig. 10 größer herausgezeichnet. Am 6äassis ist die Leiterplatte
44 mit Hilfe von Schrauben 48 dicht anliegend befestigt. Von der anderen Seite ist
an das Chassis mit Hilie von Schrauben 49 das Bauelement festgemacht. Durch eine
Freibohrung 50 im Chassis ragt der Anschlußstift 51 hindurch. Das Stiftende ist
mit Hilfe des Weichlots 52 mit dem Leiter 53 der Leitwplatte verlötet.
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In manchen Fällen kann es vorteilhaft sein, nur die zur Steuerung
dienenden und die nicht ortsgebundenen Bauelemente in einen leicht auswechselbaren
Geräteteil mit der Leiterplatte zusammenzufassen, an das die ortsgebundenen Geräte
über Steckverbindungen angeschlossen sind. Ein Ausführungsbeispiel hierfür zeigt
schematisch Fig. 12. Hierin ist mit 54 das Außengehäuse, mit 55 der Laugenbehälter
einer Waschmaschine bezeichnet. Der Antriebsmotor 56 und die elektrische Heizeinrichtung
57 sind bei dieser Maschine ortsgebunden. Mit 58 ist ein Steuerteil bezeichnet,
der ]Eicht auswechselbar, beispielsweise von oben her, in den Deckelteil 59 der
Maschine einzusetzen ist. Die Unterseite 60 dieses Steuerteils ist als Leiterplatte
ausgeführt. Sie kann auf der Unterseite eine Steckerleiste 61 zum Anschluß der ortsgebundenen
Verbraucher 56 und 57 tragen.