DE1640547A1 - Elektrische Kupplung zur Verbindung der Leitungszuege zweier Schaltungskarten - Google Patents

Description

Aatl. Aktenzeichen:

Aktenz. der Angelderin:

Ueuanmeldung

Docket It 5 718

Elektrische Kupplung zur Verbindung der Leitungszüge zweier Schaltung^ karte η _i

Die Erfindung "betrifft eine elektrische Kupplung zur Verbindung der Leitungszüße zweier Schaltungskarten, wobei jede Schaltungskarte eine durchgehende Masseschicht aufweist und die Kupplung den gleichen Wellenwiderstand hat wie die Leitungszüge auf den Schaltungskarten.

Gegenstand des älteren Gebrauchmusters (J 16 3^6 G.M.) ist

ein Stecker für gedruckte Schaltungen, an deren Anschlußkanten abwechselnd Masse-und .Sign all ei tun ge η angeordnet sind. Der Stecker ist in mehrere Kammern aufgeteilt, deren Trennwände durch mit den Masseleitun#en verbundene leitende Flächen c^e"fail.clet werden* Die Leitungsanschlüsse liegen jeweils in der Mitte einer solchen Kammer und bestehen aus U-förriug gebogenen Federn. Der Wellenwiderstand dieses Steckers ist nicht definiert.

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BAD ORfOtNAt

ileuerdings geht man bei gedruckten, geätzten oder fototechnisch hergestellten Schaltungskarten immer häufiger dazu über, die Masse durch

nicht

eine durchgehende leitende Schicht und/durch einzelne Leitungszüge darzustellen. Dadurch erhält man erstens eine recht gute Abschirmwirliang und zweitens kann man die, die Signale führenden Leitungenüge auf der anderen Seite der gedruckten Schaltungskarte dichter packen. Häufig

A werden dann solche gedruckten Schaltungskarten paarweise übereinandergelegt, so daß man eine Schaltungskarte mit mehreren Leiterschichten erhält. Ein Verbinder zweier solcher übereinandergelegter gedruckter Schaltungskarten ist in dem IBM-Technical-Disclosure Bulletin Vol. 8„ Br. 8, Jan. I966 auf der Seite 1059 beschrieben. Diese Kupplung besteht aus einen Koaxialleiter, dessen Wellenwiderstand so gewählt ist, daß er gleich dem Wellenwiderstand der zu verbindenden Leitungszüge der gedruckten Schaltungskarten ist. Jeweils zwei gegenüberliegende Signalleitungen sind mit dem Koaxial-Innenleiter Verbundes, während an den

^ Außenleiter die Masseschichten angeschlossen sind. Dieser Verbinder hat zwar wegen der Aufrechterhaltung des Wellenwiderstairdes gute elektrische Eigenschaften, er hat jedoch die Nachteile, daß er kompliziert und teuer ist und daß die Koaxialleitung relativ viel Platz beansprucht, so daß die Dichte der Signalleitungen auf den gedruckten Schalttmgskarten nicht allzugroß sein darf; außerdem ist dieser bekannte Koaxialverbinder fest mit den Leitungszügen und der Masse verbunden. Bei dieser bekannten Kupplung ist jedem Signalleitungsverbinder ein Masseverbinder zugeordnet.

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BAD OFHGiNAi

Zweck der" Erfindung ist es, die Zahl der Masseverbindungen zu reduzieren und damit die Packungsdielite der Signalleitungen zu erhöhen und bei kleinsten Abmessungen der elektrischen Kupplung eine große Anzahl von guten Kontaktverbindungen zu ermöglichen, wobei die erfindun^sgemäße elektrische Kupplung als lösbare Verbindung ausgebildet sein kann.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Verbinder Kupplungs-Dreier-,-ruppen bilden, die jeweils aus zwei außen liegenden Signalleitungsverbindern und einem dazwischen liegenden I-Iasseverbinder bestehen.

Gemäß einer vorzugsweisen Ausführung dieser Erfindung nach Beispiel 1 ist jeder Leitungsverbinder so ausgeführt, daß er einen direkten, siche ren und schnell lösbaren Kontakt mit dem zugehörigen Leitungspaar auf der Schaltungskarte macht. Zur Erzielung des sicheren Kontaktes an den Kupplungsstellen ist jeder Leitungsverbinder federnd vorgespannt; außer dem sind Maßnahmen ergriffen, welche der Vorspannung entgegenwirken (also diese aufheben), wenn der Stecker von den Leitungen der Schaltungskarte abgezogen wird.

In einer anderen Ausführung diesel* Erfindung nach Beispiel 2 werden die Leitungen auf der Schaltungskarte und die Leitungsverbinder der elektrischen Kupplung durch Brücken miteinander verbunden. Auch bei dieser Anordnung wird in der Kupplung der gleiche Wellenwiderstand erzielt, welchen die Leitungen auf der Schaltungskarte aufweiser..

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BAD

-U-

Bei den beiden Ausführungsbeispieleη sind jeweils zwei Signalleitungsverbinder und ein IJasseverbinder, der zwischen den SiGnalleiturigsvärbindern angeordnet und diesen zugeordnet ist, zu IZupplungs-Di-eiereruppen ζusannengefa£t und eine Anzahl dieser ilupplungs — Dreiernrurpen ist zu einer Kupplungseinheit in einem Gehrluse vereinigt. Dabei sind die durch die Le itungs ab stunde auf der Sclialtungskarte bedingten Abstände der Leitungsverbinder voneinander durch dielektrisches üaterial ausgefüllt, entsprechend den Erfordernissen zur Srzielung eines konstanten liellenwiderstandes .

Die Erfindung und ihre Vorteile werden besser verständlich durch die folgende ausführliehe Beschreibung (Beispiel 1 und 2} anhand der Abbildungen 1 bis 15» einer vorzugsweisen Ausführung dieser Erfindung. Ss ist dargestellt ins

Fig. 1 in einer Perspektivansicht, die Verbindung von gegenseitig einander gegenüberliegenden Leitungen die sich auf einer Trageplatte befinden und durch Steckkontakte miteinander gekuppelt sind,

Fig. 2 in einer Draufsicht ein Ausschnitt aus der Anschlußseite einer Schaltungskarte, auf deren Oberflächen sich Leitungszüge befinden, die paarweise durch die Leitunχεverbinder gemäß dieser Erfindung zjisammensekuppelt sind,

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bad Original '

Fig. 3 eine Kupplungs-Dreiergruppe in Perspektivansicht,

Fig. k Fig. 1+ in einer Seitenansicht der Schnitt durch eine Schaltungslcarte und deren Anschlußseite entlang der Schnittlinie IV-IV,

Fig. 5 die Seitenansicht einer Schaltungskarte und deren AnschluSseite gemäß der Schnittlinie V in der Fig. 2,

Fig. 6 in einer Perspektivansicht eine komplette elektrische Kupplung gemäß dieser Erfindung (Beispiel 1),

Fig. 7 in einer Draufsicht der Schnitt durch die komplette elektrische Kupplung entlang der Schnittlinie VII in der Fig. 6,

Fig. 6 und 9 Seitenansichten entlang der Schnittlinie VIII in der in Fig. β dargestellten kompletten elektrischen Kupplung, I die Fig. (i zeigt die elektrische Kupplung im geschlossenen, und die Fig. 9 i^m geöffneten Zustand»

Fig. 10 eine Draufsicht auf' eine Schaltungskarte, die an ihren Oberflächen einander gegenüberliegend gedruckte Leitungszüge enthält, welche paarweise jeweils miteinander verbunden werden (nach Beispiel 2),

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Fig. 11 eine Seitenansicht der Signalleitungsverbinder entlang der Schnittlinie XI in der Fig. 10 der Schaltungskarte»

Fig. 12 eine Seitenansicht der Masseverb'inder in der Schaltungskarte, dargestellt in der Fig. 10 entlang der Schnittlinie XII,

Fig. 13 in einer Perspektivansicht ein Brückenelement, wie es in der elektrischen Kupplung gemäß der Fig. 10 (Beispiel 2) gebraucht wird,

Fig. 1 U in einer Perspektivansicht eine elektrische Kupplung entsprechend der Darstellung der Fig. 10, Beispiel 2 und

Fig. 15 die seitlichen Enden von zwei benachbarten kompletten

elektrischen Kupplungen entsprechend der Fig. 1U, welche ™ miteinander verbunden werden.

Beispiel 1

Die Figur 1 zeigt in einer schematischen Darstellung, wie durch eine dreiteilige Kupplungsgruppe gemäß der Erfindung die auf beiden Oberflächenseiten einer Schaltungskarte befindlichen Leitungsiüge paarwei»« miteinander gekuppelt werden. Die Schaltungskarte 1 der Figur 1 beatehi

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BAD

-τ-

aus den zwei isolierenden Trage schichten" 2, * 3'· Bärin sind die zwei Ilassesehiehten h und 5 aus elektrisch gut leitendem Material eingelassen. Über diesen Mass es chi eilte η befinden sich zwei isolierende Schichten 6 und J und auf diesen sind die streifenföraigen Signal— leiter 8 und 9 angeordnet. Die freien, nicht beschichteten Oberflächen der Sehaltungskarte sind ebenfalls mit 6 und 7 bezeichnet. Die Leitungen 8 und 9 dienen als Anschluß-, bzw. als Signal- oder als Leseleitungen für die nicht in der Fig. t dargestellten Stromkreise auf der Sehaltungskarte 1. Auf der isolierenden Oberfläche 6 verlaufen die Leitungen S in festgelegten Abständen zueinander und auf der isolierenden Fläche 17 verlaufen ebenfalls in festgelegten Abständen zueinander die Leitungen 9· Dabei sind die Leitungen 8 und 9 auf den einander entgegengesetzt liegenden Oberflächen 6 und 7 so angeordnet, daß sie einander deckungsgleich gegenüberliegen. Dabei kann z. B. jede einzelne Leitung 8 in Verbindung mit der Masseplatte h als Übertragungs- bzw· als Signalleitung wirken.

Die Signalleitungsverbinder Tl dienen zum Zusammenkuppeln dieser "

einander gegenuberlxegenden Signalleitungen 8 und 9 und die Masseverbinder 12 dienen zur Verbindung der beiden Masseplatten k and 5 miteinander". In ihrer Konstruktion sind die Verbinder 11 und 12 einander ähnlich· Jedes Element dieser Leitungsverbinder hat eine etwa U-förfflige Gestalt, wobei die beiden Schenkel als Kontaktarme zu den Signalleitungen 8,9 bzw« zu den Massesehichten ^,5 führen und der mittlere Steg des U-förmigen Elementes als Verbindungsbri'ieke der Kontaktarme dient, durch die letztlich die Verbindung der Lei-

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BAD ORIGINAL

tungen 8 und 9'miteinander erfolgt * Jener Leitungsverbinder hat im Bereich der " Yer υ indungs "brücke, einen Ans a/b-z oder eine Verlängerung, die als Ansehlußfahne 13* lötöse bz"w# als Anschlußglied dient, ztiP Anschluß "von Leitungen, die zu anderen, hiev nicht dargestellten Stromkreisen führen können. Die Verbinder 11, 12 sind so konstruiert und so zueinander b eab standet, dal? der für die S en al tun gen erforderliehe Tiellenwider stand auch in der elektrischen Kupplung "besteht und daß keine elektrische Stoßstelle -vorliegt die eine Eeflexion verursachen könnte, d» h. der Wellemviderstand jeder Kontaktstelle, eines Kontaktarmes zur Signallei tun £ und zur lias see eh i ent und ebenfalls τοη ,jeder Ansehlußfahne 13 zur li^sseleitung hat den gleichen Itipedanzwert» .. . -.

Die Piguren 2, 3» k und 5 zeigen τ-reitere Einzelheiten der erfindungsgemäfien elektrischen Kupplung:.. Die Fi₄JUr 2 zei^t in einer. Draufsicht auf die Eupplungsstelle einer £ehaltun^skarte, "srie -durch die Verbinder 11 und 12 Kupplungs-Dreiergruppen 3ehildet werden, vo"b-ei die LeituncsTerbinder 1 1 mit den Signallei tunken 9 in KontalitTerhindung stehen und die Mas se verbinder 12 mit der üassesehicht -Ή. kontaktrili.^!^. -.. verbunden sind. Jede Kupplungs—Dreier^ruppe ist mit einer¹ zweiadrigen, abgeschirrtten Kahel 16 tz¥. VJ verbunden. Dabei sind die flexiblen Leitun.'jsadern. il· und 15 ⁱ³-n die Anschlui>fr.hiien 13 der Sif;nalleitun_t':sverbinder 11 angeschlossen, die kontaktmtißiß mit den Signal- "bzv» Uhertra;.unf;sIeitunken ß und 9 in Verbindung stehen. Der gescliirnte ,. Mantel aer Leitungen . 16 bzw. 17 ist mit. den Anschluff ahnen 1 3 -

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BAD ORIGlMfö KO ClAS

der Eiittleren Masse verbinder 12 verbunden, die kontaktiaäßig mit den iiasseschichten h und 5 der Schaltungskarte 1 in Verbindung stehen.

Die Fig. 3 zeigt in einer Perspektivansicht eine Kupplungs-Dreier— gruppe, bestehend aus den Verbindern 11 und 12. Jeder dieser Verbinder hat, wie bereits erwähnt wurde, eine etwa U—förnige Gestalt und besteht aus einem gut leitenden und federnden Material, z. B. Beryllium-Kupfer. Jeder der beiden £onts.ktarine .eines Verbinders 11 und 12 hat an seinem freien ilnde ein Kontaktteil 18 mit der Kontakt- ^v ku£pe 19» die nach innen ragt. Dieser gerundete Kontaktteil 18, liegt mit seiner Kontaktkuppe 19 im „Umsteckten Sustand auf den Leitungen 8, 9 bzw. auf den freien Masseschichten 4 und 5 der Schaltungsk'arte auf.

Diese dreiteiligen Kupplungsgruppen setzen sich jeweils aus zwei Signalleitungsverbindern 11, einem dazwischen angeordneten Masse-12 und zwei Isolierstücken 20 zusammen, wobei die Isolierstucke 20 zwischen den Verbindern 11, 12 als Abstandhalter angeordnet sind. Die Verbinder 11, 12 sind konstruktiv so ausgelegt, daß deren Kontakt- " ame entgegen ihrer Federkraft etwas auseinandergesprei'zt werden können' durch die Einwirkung einer Druckkraft, welche an den Innenseiten der Kontaktarno angreift. Die Abmessungen und Materialeigenschaften der Elenentc 11, 12 und 20, aus denen eine Kupplungs-Dreiergruppe besteht, und die Abstände der Leitungsverbinder zueinander, sowie die Dielektrizitätskonstante der Isolierstücke 20 sind sehr wichtig und sind so zu. wählen und aufeinander abzustimmen, da Ω der geforderte Wellenwider-

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stand zwischen j<dem Signalleiter und den Hasseschichten erzielt wird und daß außerdem auch an den Kupplungsstellen"ein zuverlässiger Kontaktdruck gegeben ist. -

Aus den Figuren h und' 5 ist der geschichtete Aufbau einer Schaltungskarte zu ersehen und auch, wie die Zusammenkupplung der Signalleitungei 8 und 9 durch' die Leitungsverbinder 11 und der Masseschichten, k und durch die Masseverbinder 12 geschieht. Diese Schnitt-Darstelltingen ζ ei.· tjen, daß die Schaltungskarte einen symmetrischen Aufbau hat und daß diese auf der Kupplungsseite der Schaltungskarte abgesetzt ist und daß die beiden inneren Trageschichten 2 und 3 langer sind als die darüber befindlichen Isolierschichten β und 7· Die inneren Trageschichten 2 und 3 haben auf ihrer Stirnseite die Ansätze 24 und 25» an welchen die Masseschichten k und 5 anliegen. Diese Masseschichten h und 5 ragen so weit aus der Schaltungskarte vor, daß ein sicherer Kontakt mit den Mas seve.rb indem ₁ 1 2 erzielt wird. Die beiden Isolierschichten 6 und 7 sind von den Ansätzen 2k und 25 der TraGeschichten 2 und 3 soweit zurückgesetzt, daß ein genügend breiter Kontaktstreifen der Masseschichten zur Verfugung steht. Die auf den beiden Isolierschichten 6 und 7 befindlichen Leiter 8 und 9 schließen bündig mit den zurückgesetzten Kanten dieser Isolierschichten ab. Die Kontaktarme der Signalleitungsverbinder 11 sind langer und an den Kontaktstellen weiter voneinander entfernt als die Kontaktarme der Masseverbinder für die Verbindung der Masseschichten k und 5· In gestecktem Zustand {jrelf'tin die beiden Kontaktarme der Signalleitung3verbinder 11 über

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BAD

den "Vorsprung an der Sehsittingskarte 11 him-reg and liegen mit ihren Ivontsktstücken 18- am Kuppenpunkt 19 auf den Signalleituiigen S und. auf. Die Zusainmenkupplung der Signalleitungen S und $> ist ubersiehtlieh in der Fig* h dargestellt und in der Fig.. 5 ist die ~Znsazzsenkupplung der beiden Massesehiehten h und 5 klar ersiehtIieh"« Aus den Figuren Ii und 5 ist weiter "zu ersehen, daß der lichte Als stand der Kontaktarme voneinander vor den Kontaktstiieken 18 frei beiden Verbindern 11 und 12 jeweils gleich ist» Usi das Aufsetzen der elektrischen Kupplung, oder das Einsetzen einer Sehaltnngskarte in die Kupp— lung zu ermöglichen, -werden die Kontaktarme entgegen ihrer fe/dern&en Torspannung eti-ras nach außen gespreiztj so daß sich der Abstand zwischen den einander gegenüberstehenden Kontakts.iräeken 1B -vergrößert. !lach den Einsetzen der Seh alt ungs karte Tozw« nach -dem Aufsetzen der Kupplung -wird die, die Spreizun.g hervor ruf ende Sr aft entfernt, so daß die Kontakt arme hestreht sind, in ihre Grundstellting zurückzukehren. Dies ist jedoch nur !bedingt r-öglich, da die Ahsibfende zwischen einander gegenüberliegenden lCon"taktstüek,en 1ß. -der Zontakt arme im Euhe— zustand kleiner sind als die Albstande hzw» Starken der SGlialtungskarten, gemessen zwischen djen leiteroherflächen [& und 9 hz"w» den Hassef lachen k und 5·· Durch diese 1-laßn ahme nrird bekannt lieh ein federnder Kontaktdruck an den Yeribindungsstellen erreicht. Der Kontaktdruck ist außerdem noch abhängig von den Materialeigenscharrten und von der Gestalt der Kontaktarme.. --■ . "

Die Figuren 6, T, S und 9 zeigen eine komplette elektrische Kupplung Tür Echr.ltun^skarten, die sich aus einer AneinanderreihUn/x von drei-

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teiligen Kupplungsgruppen 31 in der vorstehend beschriebenen Art zusammensetzt und die außerdem eine Entriegel-Einrichtung enthält, mit welcher die Kontaktarme der Verbinder 11, 12 auseinandergespreizt werden können, zu dem obenstehend erwähnten Zweck.

Aus den Figuren 6 und J ist zu ersehen, daß die komplette elektrische Kupplung aus einer Anzahl aneinandergereihter Kupplungs-Dreiergeruppen 31 von Verbindern 11, 12 besteht, die in einem Gehäuse 32 aus isolierendem Material montiert sind. Eine Welle 33 mit den Lageransätzen 3k führt längs durch das Isoliergehäuse 32, in das in bestimmten Abständen die Lagerschalen 35 eingeformt sind und die mit- den Lageransätzen 3^ dann die Lagerstellen bilden. Die Felle 33 ist im Bereich der Kupplungs-Dreigeruppen 31, also zwischen den Lageransätzen 3^, nockenförmig geformt 36 (siehe hierzu Fig. 7, 8 und 9)· Die Kuppiungs- — Dreiergruppen 31 werden über die nockenform!geη Bereiche 36 der Welle 33 geschoben, so da£ die Itontaktarne der Verbinder 11, 12 symmetrisch zur Welle 33 liegen, siehe hierzu Fig. 7· In der !Rückwand des Isoliergehäuses 32 befinden sich Durch.brüche , in welche die Anschlußfahnen 13 der Kupplungs-Dreiergruppen 31 gesteckt sind, siehe Fig. 6. Jedes Ende der Welle 33 ist mit einer Habe 37 abgeschlossen, die exzentrisch zur Welle 33 angeordet sein können. Wenigstens eine der Naben enthält eine rechteckige Vertiefung kO_t in welche ein rechteckig geformter uchlüssel gesteckt werden kann, um die Welle zu verdrehen und damit die Kontaktstrllen zu verriegeln oder zu entriegeln.

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BAD ORlGiN^iajRO ϋΑΒ

trischen Kupplung zu erhalten, ist eine weitere Einrichtung zur mechanischen Kupplung vorgesehen» Au? der Anschlußseite der Schaltungskarte ist jeweils auf der linken und rechten Seite ein federnder Ansatz 38 befestigt;, wobei deren lichtes Abstandsmaß zueinander etwas

kleiner ist als die Gesamtlänge des Isoliergehäuses 32 der elektrischen Kupplung. In der Fig. 6 ist lediglich eine Seite dieser Sicherungseinrichtung dargestellt. In den federnden Ansätzen 38 befindet sich eine Öffnung 39» deren Durchmesser etwas größer ist als der Durchmesser der Haben 3?. Sind die Schaltungskarte und die elektri- ^v

sche iCupplung richtig miteinander verbunden, dann kommen die federnden Ansätze 33 mit den liaben 37 in Eingriff. Diese zusätzliche mechanische Kupplung bewirkt somit einen sicheren Sitz der Verbindung.

Aus den Figuren 8 und 9 ist zu ersehen, daß die nöckenfÖrmigen AbschnitteSö der Welle 33 zwei Abflachungen M und zwei gerundete Oberflächen \2. aufweisen, die sich jeweils spiegelbildlich gegenüberliegen.; dabei sind die gerundeten Oberflächen hz weiter von der Wellenachse entfernt als die abgeflachten Oberflächen ^1. Alle Abflachungen U1 in den nockenform!gen Abschnitten 36der Welle 33 fluchten miteinander und haben außerdem die gleichen Abstände von der Achsenmitte,

Bevor der .komplette ICupplungs stecker auf die Schaltungskarte gesteckt wird, ist. es erforderlich, die Kontaktarme der Verbinder 1 1 und 12 zu spreizen· Dies wird einfach bewerkstelligt durch eine Verdrehung der Welle 33. Liegt die Welle 33 wxnkelTaäßig so, daß. die Abf laclmngen h\

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im noekenförmigen Teil 36 PErSlIeI' zu den Kontaktarmen verlaufen., dann besteht ein kleiner Abstand zwischen den Kontaktarmeη und den Abflachungen Ul und die Kontaktarme befinden sich in ihrer Grundstellung. Eine Verdrehung der Welle 33 um 90° bewirkt, daß die gerundeten" Oberflächen k 2 an den Kontakt arme η anliegen und diese etwas- auseinanderdrücken; es ergibt sich der in Fig. 9 dargestellte Zustand. In dieser Spreizstellung kann der Kupplungs stecker leicht auf die Schaltungskarte gesteckt werden, wobei die gedruckten Leitungszüge geschont, werden; dann wird die Schaltungswelle wieder um 90° verdreht, so daß die Abflachungen U 1 unter die Kontaktarme zu liegen kommen. Dies bewirkt, daß, wie bereits beschrieben wurde, die Kontaktverbindung bzw* -kupplung hergestellt wird, und daß bei richtigem Kartensitz die federn« den Ansätze 33 mit der Öffnung 39 in die laben 37 auf der Welle 33· eingreifen» Durch die exzentrische Form der JTaben 37 kann die Kupplungs-· einstellung justiert werden, so daß ein zügiges Einsetzen und Entfernen der Schaltungskarte ermöglicht wird.

™ Ist es erforderlich, daß die Kerntafctverbindungen zwischen 4en Signal·« ' leitern 8 und 9 und den Mas seschickteη h_t 5 unterbrochen werdest "-V--dann ist die Schaltwelle so zu verdrehen, daß die gerundeten Keckenoberflächen h2 an den Kontaktarmen aufliegen¹'und diese spreizen* In diesem Zustand kann die elektrische Kupplung leicht von der Schaltungskarte ^abgezogen werden, ohne daß die gedruckten Leitungszüge beschädigt werden·

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Die Welle 33 mit den Hocken 36 ist lediglich erförderlich, wenn eine große Anzahl von Kontaktverbindungen hergestellt "wird, oder wenn, ein relativ großer Eontaktdruck benötigt wird und wenn die Gefahr besteht, daß durch das Aufstecken bzw. das Abziehen der elektrischen Kupplung die Kontaktstellen beschädigt werden, besonders die dünnen gedruckten Leitungen auf der Schaltungskarte.

Beispiel 2 · - - , ■ - ^

Eine andere zweckmäßige Anwendung der Erfindung igt in den Figuren 10, 11 und 12 dargestellt. Eine Schaltungskarte 1 ,. wie sie bereits beschrieben wurde, hat an jeder Oberfläche Signalleitungen und Masseschichten, welche jeweils paarweise verbunden werden durch eine elektrische Kupplung, die in einem Gehäuse 51 aus isolierendeiti Material angeordnet ist. Das isolierende Gehäuse 51 dieser elektrischen Kupplung enthält eine Anzahl planer Metallscheiben, die aus einem elektrisch gut leitenden Material bestehen· Die Metallscheiben 52, oder wieder als Signallextungsverbinder bezeichnet, sind in ihren Abstanden zueinander so angeordnet, daß ihre Abstände den Abständen der Signalleiter 8,9 auf der Schaltüngskarte entsprechen. Außerdem ist zwischen jedem Paar Signalleitungsverbinder 52 eine plane Metallscheibe 53t bezeichnet als Masseverbinder, eingefügt. Diese Metallscheiben oder Verbinder 52 und 53 ragen aus der Oberfläche des Kupplungsgehäuses 51 an vorbestimmten Plätzen so weit heraus, daß sie ausa~^r*en

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QA Pi

— To —

mit den Brückenelementen 5k eine Kontaktverbindung zu den Signalleitungen 8 und 9 und den Masseschichten h und 5 auf der Schaltungskarte 1 herstellen.

„Das isolierte Kupplungsgehäuse 51 ist in seiner Länge etwas größer als die Breite der Schaltungskarte 1 und entspricht der in der Fig. Ik dargestellten Form. Das Kupplungsgehäuse 51 hat an seiner Rückseite 55 Durchbrüche, aus welchendie Ansehlußfahnen 56 der Leitungsverbinder

. ■'·■,-',,.' ■■-■;■■■■■'■ -■ . ■ .

52, 53 herausragen, zur evtl. Verbindung dieser Kontaktstellen mit anderen Schalttlngskreisen, welche hier nicht dargestellt sind. Das Kupplungsgehäuse 51 enthält weiter die Oberflächen 57» 58 und-unten die Flächen 59 und =60. Diese Oberflächen 5^, 60 sind gegenüber den Oberflächen57» 59 abgesetzt und haben einen geringeren Abstand zueinander. Die Signalleitungsverbinder 52 erstrecken sich bis zu'den Oberflächen 57 und 59, und die Kasseverbinder 53 reichen bis zu den Oberflächen 58 und 60. Die Stirnkanten der Verbinder 52 und 53 dienen so- · mit als Kontaktverbindungsstellen.

Die Kontaktverbi-ndunge-h zwischen den Verbindern 52 und 53 und den Signalleitungen 8 bzw. 9 und den Iiasseschichten k , 5 auf der Schaltungskarte werden durch die Verwendung eines Brückenelementes 5** hergestellt, s« hierzu Fig. 13. Ein derartiges Brückenelement 5^ besteht aus einer Isolierstoffscheibe 61, (z. B. aus Mylar, Warenzeichen der Firma Dupont). Eine Oberflilchenseite dieser Isoliei-scheibe 61 ist nit einer Anzahl gedruckter Leitungszüge 62 überzof;en, deren Abstand zu-

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BAD ORIÖINAI.

einander gleich ist, dem Abstand,, der Signalleiter 8 bzw. 9 auf der Schaltungskarte 1 und dem Abstand der Signalleitungsverbinder 52 im Kupplungsgehäuse 5t» In der Mitte der Isolierstoffscheibe 61 ist über den Leitungen 62 ein Plättchen 63 aus Isolierstoff (z. B. ebenfalls Mylar) angeordnet, das.jedochschmaler ist als die Isolierstoffscheibe 61. Dieses schmale Is oliers to ff plattcn en 63 ist mit einer Schicht.aus elektrisch gut leitendem Material6k, z. B. Kupfer belegt. Dieses Brückenelement 5k dient als verbindendes Zwischenstück bei der Verbindung elektrische Kupplung zu Schaltungskarte T. Liegt das iso- , lierende Kupplungsgehäuse 51 an der Anschlußseite der Schaltungskarte 1 an, dann wird das Brückenelement 5t so eingelegt, daß dessen Belagseite 6k eine Kontaktbrücke zwischen einer Masseschicht der Schaltungskarte 1 und den Mas seVerbindern. 53 im Kupplungsgehäuse 51 herstellt und außerdem die Kontaktverbindüngeη von den Signalleitern 8 bzw. 9 über die Leitungen 61 zu den Sdgnalleituugs Verbindern 52 im Kupplungs-.

gehäuse 51 bewerkstelligt.

In den Figuren T1 und 12 ist lediglich nur ein Brückenelement 5k dargestellt, jedoch ist verständlich, daß auf beiden Seiten der Schaltungskarte 1 ein Brückenelement 5k zu verwenden ist, um die Kontakt-Verbindung von den Leitungen 6 bzw. 9 und den iiasseschiehten k und 5 zu den Kontaktkanten der Metallscheiben 52, 53 im Kupplungsgehäuse 51 herzustellen.

Durch die Spannbänder 65 werden die Brückenelemente 5^* in ihrer richtigen Lage gehalten und fixiert» Zwischen den Spannbandern 65 und den Brückenelementen 5k befindet sich eine Schicht aus federndem Dämpfungs-

^ . , ,, 00 98 30/033 9

material 66»

BADORtOtNAt,

Die Fig. 11 zeigt die Kontaktverbindung von einem Signalleiter- 8 auf der Schaltungskarte 1 über die Leiter $2 des Brüekenelementes 5k zu einem Signalleitungsverbinder 52 im isolierten Kupplungsgehäuse 51» In der Fig. 12 ist die Kontaktverbindung der Masseleitung dargestellt, wo die Masseschicht U durch den leitenden Belag 61t des Brüekenelementes 5k mit einem Masseverbinder 53 im Kupplungsgehäuse 51 verbunden wird, '

Die Verbinder 52, '53 sind so konstruiert und im isolierenden Kupplungsgehäuse 51 so angeordnet, daß der vorgeschriebene Wellenwiderstand jedes Leitungszuges der Schaltung zwischen jedem Signalleiter und der Masseverbindung gewährleistet ist. Der zu den einander benachbarten Leitungsverbindern und der Masse geforderte Wellenwiderstandswert ist abhängig von den Abständen zwischen den Leitungsverbiädern und der Masse, den Abmessungen der Leitungsverbinder und durch die Dielektrizitätskonstante des verwendeten Isoliermaterials, das die Leitungsverbinder 52, 53 teilweise umschließt und das auch das Kupplungsgehäuse 51 bildet.

In der Fig. 15 ist dargestellt, wie zwei einander benachbarte Schaltungskarten an jeweils ihrer Anschlußseite durch die isolierten Kupplungsgehäuse 51 miteinander verbunden werden können« Jedes Kupplungsgehäuse 51 istseitlich jeweils mit den Aussparungen 71 versehen (s. hierzu Fig» "Ik)* Die Schaltungskarten dagegen haben an jeder Seite einen. Ansatz 72, welcher bei der Kartenverbindung in die nutähnliche Aussparung 71 in den Kupplungsgehäuse 51 eingreifen« Diese Verbindungs·

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BAD ORf(SiNAL

stellen werden durch die Gewindebolzen 73 zusammengehalten, die durch die Öffnungen in den. Spannbändern 65, den seitlichen Ansätzen im Kupplungsgehäuse 51 und den Kartenansätzen 72 gesteckt sind und _ durch die Muttern 7^ in ihrer Lage gehalten werden. Die Verbindung zu anderen benachbarten Kupplungsgehäusen 51 und zu anderen benachbarten Schaltungskarten ist in der gleichen Weise ausgeführt.

Die vorstehende Beschreibung betrifft zwei verschiedene Ausführungsarten von elektrischen Kupplungen, die auf dem gleichen Erfindungsgedanken basieren. Die beiden Beispiele beziehen sich auf die paarweise Zusammenkupplung von Signalleitern, die einander gegenüberliegend "auf den zwei Oberflächen einer gedruckten Schaltungskarte angeordnet sind» In dem ersten Beispiel macht jeder Signalleitungsverbinder direkt Kontakt mit den ihm zugeordneten Signalleitungen bzw» jeder Masseverbinder mit den Masseschichten auf der Schaltungskarte. Durch eine Spreizung der Kontaktarne der Leitungsverbinder ist es möglich, die KontaktVerbindung zu unterbrechen und auch den Kupplungsstecker von der Schaltungskarte abzuziehen» f

In dem zweiten Beispiel werden die Kontaktverbindungen durch Brückenelemente hergestellt, welche die Signalleiter 8, 9 bzw. die Masseschichten U, 5 auf der Schaltungskarte mit den Metallscheiben 53, Jk

• -■■■-.-

in einem Kupplungsgehäuse 51 miteinander verbeinden. Wenn die Brückenelemente entfernt werden, dann, ist es auch möglich, das Kupplungsgehäuse 51 mit den in ihm enthaltenen Metallscheiben zu entfernen,

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Mit der Erfindung wurde eine vorteilhafte elektrische Kupplung in Miniaturabmessungen für Schaltungskarten geschaffen, die wirtschaftlich herstellbar ist und die es ermöglicht, daß die auf der Schaltungskarte sehr eng nebeneinander liegenden Leitungen miteinander gekuppelt, bzw. mit anderen Leitungen verbunden werden können, wobei der 'Wellenwiderstand erhalten bleibt und somit keine elektrischen Stoßstellen bzw. keine Signalreflexionen auftreten, wodurch eine sichere Signalübertragung erfolgt.

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BAD

Claims (1)

1. Patentansprüche - "-....-■-■"-■

   1. Elektrische Kupplung zur Verbindung der Leitungszüge zweier Sehaltungskarten, wobei jede Schaltungskarte eine durchgehende 1-Iass'eschicht aufweist und die Zupplung den. gleichen Wellenwiderstand hat -wie die Leitungszüge auf den S ca alt uxigs karten, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbinder (TI, 12, 52, 53) Kupplungs-Dreiergruppen (31) bilden, die jeweils aus zwei außen liegenden Signalleitungsverbindern (Tt-,. 52) und einem dazwischenliegenden ff

   I-iasseverbinder (12, 53) bestehen,

   2. Elektrische Kupplung nach Anspruch 1 zum Verbinden zweier Schaltungskarten, die derart aneinandergelegt sind, daß die -Masse—

   . schichten voneinander isoliert in der Mitte und die Signalleitungs-. .züge auf den Außenflächen liegen oder umgekehrt, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbinder (11, 12) U«-fÖrmig sind und jeweils gegenüberliegende Signalleitungen (8, 9.) und sich gegenüberliegende Punkte - der Masseschichten (h_t 5) miteinander verbinden, |

   3. Elektrische Kupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbinder aus flachen Metallstreifen bestehen, deren lange Querschnittskante, senkrecht zur langen Querschnittskante der Signalleitungen (8, 9) auf äen gedruckten Sehaltungskarten (1) verlaufen» ·

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   k· Elektrische Kupplung nach einem der Ansprüche 1 "bis 3, dadurch

   gekennzeichnet, daß die Signalleitungsverbinder (1t, 52) und. die ' Masseverbinder (12, 53) mit Anschlußfahnen (13) versehen sind.

   5. Elektrische Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis h, dadurch gekennzeichnet, daß diese aus mehreren Kupplungs-Dreiergruppen (31) besteht, die in einem Gehäuse (32, 51) angeordnet sind.

   6. Elektrische Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch Gekennzeichnet, daß die Kontaktarme der ΐΐ-förmigen Signalleitungs· verbinder (11) und der Masseverbinder (^^unterschiedlich lang sind. ■ . .-.-.-■■-

   7. Elektrische Kupplung nach einem der Ansprüche T bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß. für die U-förmigen Verbinder (11, 12) eine Kontaktarm-Spreizeinrichtung (Fig. 6 bis 9) vorhanden ist, durch deren Betätigung der lichte Abstand zwischen den Kontaktarmen.der Verbinder (11, 12) beim Aufsetzen und Abnehmen von der Schaltungskarte vergrößerbar ist* _s ._"■"-...

   8. Elektrische Kupplung nach Anspruch 7 (Fig:. 7 t>is 9) * dadurch gekennzeichnet, -daß die Kontaktarm-Spreizeinrichtung aus einer nockenformigen Welle (33, 36» 1* 1 _s 42) besteht, die durch den zwischen den Kontaktarmen befindlichen Baum verläuft.

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   9. Elektrische Kupplung nach einem der Ansprüche T bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Verbindern (TI» 12, 52» 53) dielektrisches Material angeordnet ist.

   10» Elektrische Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 9 (Fig· 11 und 12) dadurch gekennzeichnet, daß die Verbinder (53, 52) für die Sxgnallextungen (8, 9) unddie Masse (U, 5) etwa rechteckförmige Metallscheiben (53, 52) sind, die parallel nebeneinander .angeordnet und mit Ausnahme der Scheibenkanten "von dielektrischem Material * umgeben sind, an denen Kontaktbrücken (5U) für die Signal- und Masseleitungen zu der Schaltungskarte (1) aufliegen.

   11. Elektrische Kupplung nach Anspruch 10 (und Fig. 11, 12), dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand von Kontaktkante zu Kontaktkante einer Metallscheibe (52) für die Signalleitungsverbinder und einer Metallscheibe (53) für die Masseverbindung unterschiedlich ist» daß die Kontaktkanten der SignalleitungS'- und der Masseverbinder versetzt angeordnet sind und daß die Kontaktbrücken (5U) in ver- λ schiedenen Ebenen einer Schaltüngskarte verlaufen.

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