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Die Erfindung betrifft eine elektrische Verteilereinrichtung in Form
eines abwechselnd aus Leiterplatten und Isolierplatten lückenlos geschichteten Plattenpaketes,
bei dem für den elektrischen Anschluß einer Leiterplatte die über ihr liegenden
Platten eine durchgehende, mit Abstand vom Plattenpaketrand liegende Öffnung haben.
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Bei einer bekannten in einer elektronischen Schaltung als Ersatz für
die Verdrahtung der Bauelemente verwendeten Verteilereinrichtung dieser Art (USA.-Patentschrift
3 072 874) ist die Öffnung in sämtlichen Leiter- und Isolierplatten derart ausgeführt,
daß deren Ränder bis auf den Rand der anzuschließenden Leiterplatte bündig miteinander
abschließen. Der Rand der anzuschließenden Leiterplatte ragt ein wenig in die Öffnung
hinein. Die Außenränder der Leiter-und Isolierplatten schließen ebenfalls bündig
miteinander ab. Eine solche Verteilereinrichtung besitzt eine hohe Steifigkeit und
erfordert keine aufwendige Einzelisolierung der einzelnen Leiter. Doch da die Isolierung
nur zwischen den einzelnen Leiterplatten vorgesehen ist, liegen die Ränder der Leiterplatten
frei, so daß es zu Kriechströmen sowohl im Bereich des Außenrandes als auch im Bereich
der Öffnungen kommen kann.
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Im übrigen ist es bekannt (USA.-Patentschrift 3 178 668 und österreichische
Patentschrift 123 336) im Bereich der Öffnungen eines abwechselnd aus Leiterplatten
und Isolierplatten geschichteten Plattenpaketes zwischen einzelnen Platten als Abstandshalter
fungierende Ringe vorzusehen. Maßnahmen, um Kriechströme im Bereich der Ränder der
Leiterplatten zu verhindern, sind bei diesen bekannten Anordnungen nicht getroffen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verteilereinrichtung
der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der unter Wahrung der durch die lückenlose
Schichtung von Isolier- und Leiterplatten erzielten einfach herzustellenden Isolierung
der Leiter und mechanischen Festigkeit keine Kriechströme an den Leiterrändern fließen
können.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Öffnung
nur in den über der anzuschließenden Leiterplatte liegenden Platten vorgesehen ist,
daß die Öffnung in den Leiterplatten größer ist als in den sie umschließenden Isolierplatten,
daß in den dadurch von den benachbarten Isolierplattenrändern und den zurückspringenden
Leiterplattenrändern gebildeten Nuten Isolierringe eingesetzt sind, und daß am Außenumfang
des Plattenpaketes die Ränder der Leiterplatten gegenüber den Rändern der sie umschließenden
Isolierplatten ebenfalls zurückspringen und in die derart gebildeten Nuten Isolierstreifen
eingesetzt sind.
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Bei der erfindungsgemäßen Verteilereinrichtung sind die Leiterplatten
vollkommen von der Isolierung, die sich aus den Isolierplatten, den Isolierringen
und den Isolierstreifen zusammensetzt, eingeschlossen. Dadurch werden Kriechströme
wirksam verhindert. Wegen der hohen mechanischen Steifigkeit und der großen Strombelastbarkeit
kann die Verteilereinrichtung besonders vorteilhaft als Ersatz herkömmlicher Sammelschienen
dienen. In vergleichenden Versuchen wurde festgestellt, daß bei gleicher Kupfermenge
und gleicher Stromstärke der Temperaturanstieg bei der erfindungsgemäßen Verteilereinrichtung
geringer ist als bei Sammelschienen. Dieser Effekt wirkt sich vor allem bei Kurzschlußströmen
günstig aus. Ließe man den gleichen Temperaturanstieg zu, dann könnte die Kupfermenge
bei der Verteilereinrichtung im Vergleich zu einer Sammelschienenanordnung vermindert
werden. Die durch die große Stromstärke bedingte starke mechanische Belastung, die
nur durch besondere Vorkehrungen bei Sammelschienen aufgenommen werden kann, kann
die erfindungsgemäße Verteilereinrichtung ohne Schwierigkeiten aufnehmen. Zusätzliche
Maßnahmen brauchen dafür nicht getroffen zu werden. Schließlich ist noch von Vorteil,
daß die Abmessungen der Verteilereinrichtung im Vergleich zu einer Sammelschienenanordnung
wesentlich kleiner sind.
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Vorzugsweise entsprechen die äußere Umfangsgestalt eines jeden Isolierringes
der Gestalt der entsprechenden Öffnung in der Leiterplatte und seine innere Umfangsgestalt
der Gestalt der Öffnungen in
den Isolierplatten. Mit dieser Ausbildung
erhält man lückenlose glatte Abschlüsse.
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Nach einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung sind zum Anschluß
der Leiterplatten die Öffnungen im Plattenpaket durchnagende Kontaktstifte vorgesehen,
deren eines Ende mit der entsprechenden Leiterplatte lest verbunden ist.
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Vorzugsweise sind die Isolierplatten stärker als die Leiterplatten.
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Gute Ergebnisse bezüglich der Wärmebelastung wurden mit einer Ausgestaltung
der Erfindung erzielt, bei der die Leiterplatten eine rechteckige Gestalt besitzen
und bei der das Verhältnis der Breite jeder Platte zu deren Stärke 32 :1 überschreitet.
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Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.
Im einzelnen zeigt F i g. 1 eine Schalttafel mit der elektrischen Verteilereinrichtung
in Seitenansicht und teilweise im Schnitt, F i g. 2 die Verteilereinrichtung gemäß
F i g. 1 in perspektivischer Darstellung, F i g. 3 die Verteilereinrichtung gemäß
F i g. 2 im Teilschnitt nach der Linie 3-3, F i g. 4 die Verteilereinrichtung gemäß
F i g. 2 im Teilschnitt nach der Linie 4-4, F i g. 5 zwei miteinander verbundene
Verteilereinrichtungen in Aufsicht.
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Die Verteilereinrichtung gemäß der Erfindung wird im folgenden an
Hand einer elektrischen Schalttafel erläutert. Die Verteilereinrichtung besteht
aus vier Leiterplatten 10, 11, 12, 13 aus Kupfer und fünf Isolierplatten 14, 15.
16, 17, 18 aus beispielsweise Tufnol. Die Platten 10 bis 18 sind lückenlos aufeinandergeschichtet.
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An der Verteilereinrichtung sind mehrere Schalter 19, 20, 21. 22 der
Schalttafel angeschlossen. Mehrere benachbarte Verteilereinrichtungen können elektrisch
miteinander verbunden sein. Als Verbindungsanschlüsse zu den Leiterplatten dienen
Kontaktstifte 24. 25, die auf der entsprechenden Leiterplatte, z. B. durch Löten,
befestigt sind. Die Kontaktstifte 24 haben die Gestalt von verlängerten Stäben und
dienen als Anschlüsse für die Schalter 19, 20, 21, 22, während die Kontaktstifte
25, die die Gestalt von kurzen Hülsen haben, als Anschlüsse für die Verbindungen
zwischen den einzelnen Verteilereinrichtungen dienen. Die Ränder der Platten 10
bis 18 haben einen Abstand von den Kontaktstiften 24, 25. Sämtliche zu den Schaltern
19 bis 22 führende Kontaktstifte 24 gehen durch die äußere Isolierplatte 14 hindurch,
während alle zu den Verbindungsanschlüssen führenden Kontaktstifte 25 durch die
Isolierplatte 18 hindurchgehen. In entsprechender Weise gehen alle Kontaktstifte
24 mit Ausnahme desjenigen, der an der Leiterplatte 1'0 befestigt ist, durch die
Leiterplatte 10 usw. Um dies konstruktiv zu ermöglichen, ist jede Platte 10 bis
18 an vorbestimmten Stellen mit öffnungen versehen. Die Öffnungen in den Leiterplatten
10 bis 13 sind größer als diejenigen in den Isolierplatten 14 bis 18. In jeder Öffnung
einer Leiterplatte 10 bis 13 ist ein flacher Isolierring 26 eingesetzt. Die Außenränder
der Leiterplatten 10 bis 13 springen gegenüber den Außenrändern der Isolierplatten
14 bis 18 zurück. In die so gebildeten Nuten sind Isolierstreifen 31 eingesetzt.
Wie erwähnt, dienen die Kontaktstifte 25 der Verbindung zweier benachbarter Verteilereinrichtungen.
An diesen Kontaktstiften sind Metallaschen 27 angeschraubt.
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Die Verteilereinrichtung kann die Rückseite einer Schalttafel bilden,
während die Vorderseiten oder ein geeigneter Rahmen die Schalter 19 bis 22 trägt.
Die Schalter 19 bis 22 sind so angeordnet, daß deren Anschlußklemmen (nicht gezeigt)
direkt an Bolzen 29 befestigt sind. Austretende Verbindungen 29 von einigen Schaltern
können sich auch nach rückwärts durch Öffnungen 28 in der Verteilereinrichtung erstrecken.
In diesem Fall haben sie die Gestalt von starren Stäben. Die Ausgangsklemmen 30
der Schalttafel sind an der Rückseite der Schalttafel angeordnet.
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In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Breite jeder Leiterplatte
etwa 614 mm und die Stärke jeder Leiterplatte etwa 1,6 mm. Das Verhältnis der Breite
zur Stärke ist daher in diesem Fall etwa 384: 1. Die Stärke der Isolierplatte beträgt
etwa 2,4 mm. Es wurde die Möglichkeit der Verwendung von Plattenpaketen, die eine
Breite von etwa 203 mm haben und eine Stärke von etwa 0,64 mm ins Auge gefaßt, (Breiten-Dickenverhältnis
ist hier 12: 1) bzw. eine Breite von 915 mm und eine Stärke von 0,04 mm (Breitenverhältnis
und Dickenverhältnis 2304: 1).