DE1797497A1 - Elektronikbaukasten - Google Patents

Description

• Blektronikbaukanten Gegmotand dea Hauptpatentes Nr. 1 228 081 Ist ein Elektronikbaukanten mit glekl.-mnischen (elektriaaben) Schalt= alementen und Leitungsverbindungen..'die einzeln oder als Schaltatufe zusamengefaßt in quaderförmigen Bausteinen untergebracht.
• sind und löttrei zu einem beliebigen Schaltungsaufbau verbindbar eind, wobei dIe Bausteine an vonIgstme zwei Plächen je einen Permnentmagneten und ein Kontaktplättohen derart aufweisen" daß beim paßgerechten Aneinanderfügen zweler Bausteine die zwei in den aneinandergefUgten Flächen angeordneten Magnete unter ErzeugunS des erforderlichen Kontaktdrucken zwischen den Kontaktplättehen die Bausteine magnetisch fixieren.
• Die vorliegende Erfindung betrifft eine weitere Auegestaltung des im Hauptpatent beschriebenen Elektronikbaukastens und bezweckt eine weitere Verbesserung und Erweiterung der Experimentiermöglichkeiten, sowie eine Vereinfachung der Herstellung der Eintzelbauteile.
• Eines der Probleme bei der Herstellung der Bausteine besteht In einer wirtschaftlichen Fentlog M der Magnete und der Kontaktplättohen.

  Geiffl de r Erfindung sind diese Kontak','"plättehen mit wenigstens

  einer Awohlußtahne bzw. Yentlegefahne auagestattet" die durch

  Schlitze der Stirmränd, bzw. des Bodens in das Innere.den Bau-

  steins gefUhrt und dort mit den elektrischen Sehaltelionenten

  bzw. Leitungen verbunden sind, wobei da= diese Anschlußfahnea

  im Inneren der Bausteine hinter der Stirnwand abgebogen worden.

  Eine besonders einfache Nontage ergibt sich, wenn gemU einer

  bevorzugten Ausflünnufflform der Erfindung die Fahnen mit- wider-

  hakenartigen Ausprägungen versehen sind" die ein Einschieben

  in die Schlitze ermöglichen" ein Hermmziehen jedoch vorhin-

  dem.

  Eine weitem Vereint& der Herstellung ergibt sich# xenn

  die Bausteine aus ein Rahmen bestehen" der mit den Boden

  zu»eimmen aus Kunststoff- einstUakig hergestellt Ist und der

  das 37mbol den betreffenden Behaltelementea tragende Deckel

  mittels einer SteokverbiMung auf den Münen f«tlegbar ist.

  Dabei sind die Woher In Rahmen vorzugsweise p013180M19 3,eB*

  dreieckig, ausgetomt 'und ein runder en Deckel befutigter

  Zapfen ist lm'Q»rachnitt so bemennen,0 daß er sich einftUumen

  llft" jedmä In eingefUhrten Zustand sicher hRlt.

  In Weiterentwicklung der Möglichkeiten d« Schaltungaautbmm

  ergab sich die Forderung" daß von irgendwelchen Punkten der

  Schaltung ME.ßleitungen nach einem Gergt außerhalb den auf

  der Grundplatte aufgebauten Scha11.ungsautbaus geführt werden.,

  zw B. zu einem Oszillographen oder einem anderen Meß- oder

  Anzeigegerät. D.le Meßleitungan derartiger'Oeräte sind in all-

  gemeinen relativ.dick und haben nur eine relativ geringe

  Plexibilität. Wenn nun eine solche Meßleitung in eine Buchze

  eines Baueteines dieser Schaltimg eingefMirt wird, dann kam

  es vorkom en, daß bei der Verlegung der MeßleItungen der Bau-

  stein aus dem Schaltungsaufbau herausgerissen erird, weil die

  -etische Haltekraft nur fUr das Baustein#ewicht, und den

  erforderlichen Kontaktdruck berechnet Ist, nicht aber auf das

  Auftreten äußerer Kräfte. Um In der Weine bedingte Störungen

  den Schaltungsaufbauz zu vermeiden, Ist g emäß einer weiteren

  Ausgestaltung der Erfindung eine Kontaktleiste mit Ansehluß-

  buehnen fUr schwere Meßleitungen od.dgl. vo'rgeEiehen" die vor-

  zugsweise am Hand der 0m7.idplatte aufklemmbar ist. Diese

  Aufklemung kann beispielsweise durch geeignete federnde

  Klauen oder Spannschrauben erfolgen. Ferner kann diese Kon-

  taktleizte auoh feist am Rand der Grundplatte angebaut sein;

  einer bevorzugten AusfUhrungsforn der Erfindung ist je-

  doch vorgesehen, auah diese Klennleiste magnetioah auf der

  Orundplatte zu befestigen, wobei genügend starke Per»nent-

  cmete In die aus Kunststoff od.dgl. beotehende Leiste an

  Boden eingelassen sind.

  Von dieser Klemleiste können nach dem entsprechenden Schal-

  tungspunkt leichte flexible SchnUre gefUhrt werden" die den

  Schaltung»ufbau nicht stören, wobei di«o SchnUrt wiederum

  in Steckbuchsen der Kontaktleiste einfUhrbar sind. Stattde"en

  könnte die Kontaktleiste der einen Seite auch mit Kmtakt-

  plättehen wie die Bausteine ausgestattet sein, so daß diese

  unter magnetischer Krattwirkung meehanisah und elektrineh

  verbunden werden können.

  Die erfindungegemlißen Bausteine oziOglioben auf elnf&M*

  Weine eine Ausweeslung eines Innerhalb ler Schaltung

  litamden Baustein«, auch w« dieger drei oder vier Seiten

  durch angrenzende andere Baust-eIne m«bl«aen Int. Daher

  kam leicht festgestellt werden" welchen Einfluß die Höhe ei-

  nes-Widerstandewertes.einer Induktivität.einer Kapazität,

  oddgl. innerhalb der betreffenden Schaltung auaUbt, Indem

  die Bausteine entsprechend ausgewechselt werden. Um nun bei

  derartigen Vereuchen eine weitere Tereinfachung zu achaffeng

  sieht die Erfindung vqr" daß Bausteine mit in der Deckplatte

  vorgesehenen Anschlußklemen geschaffen werden" In die wahlwei-

  se Schaltungeelemente mit unterschiedlichen Werten einMbar

  sind. In dem betrettenden Baustein wUrde dann selbst kein

  Schaltungselement eingefUgt sein und auf den Sc"ltunffl7abol

  würde sich dann ein entsprechender Hinweis finden. Dies hat

  den Vorteil" daß nicht tUr jeden einzelnen Widerstandswert

  od-dgl. ein eigener Baustein zur VerfUgung gehalten werden

  muß" wodurch bei erweiterter Experlmentlormöglichkeit eine erhob-

  liehe Verbilligung erzielt wird.

  0«U einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind weiter

  Bausteine vorgesehen" aus der« Deckel Wtfahnen horäusgefUhrt

  @IM., um beliebige Schaltungselewente toet ei=uttfflv wobei die

  Wahl der Sehaltungee17mente fOr den betreffenden Baustein dann

  dm Benutzer Uberlannen bleibt.

  Der erfindungsgewäße Blektronikbaxika ten eignet sich auch

  in besondere günstiger Weine als lAbildttele wobei jedem Lernen-

  den ein Experizentlerkanten zur VerflIgung gestellt wird und wei-

  ter die Lehrperson die Schaltung an einer vertikal oder steil

  angeordneten Tatel aufbaut. Die datUr benutzten Mittel können

  von gleicher Ausbildung wie bei den Fxperi»utier4mten sein,

  zweckmäßigerweise jedoch In einer mehrfach verg"ßerten AuefUh-

  rung, um auch auf eine Entfernung ein deutlichen Erkennen zu

  gewährleisten.

  Nachstehend wird die Erfindung an Rand beiliegender Zeichnun

  beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

  Fig. 1 eine porapektiviecht Darstellung einer auf einer Grund-

  platte aufgebauten Schaltungi,

  Fig. 2 einen Schnitt eines Einzelgrundbaustelnes, der in der Schaltung nach Fig.1 benutzt ist, Im Schnitt nach der Linie II-II gemäß Fig.3.
• Pig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III gemäß Fig.29 Fig. 4 eine perspektivische Tellansicht einer Grundplatte mit verschiedenan Einzelbausteinen und festgelegter Kontaktleiste, Fig. 5 eine perspektivische Ansicht eines Bausteines mit LötamehlUssen, Pig. 6 eine als Blockschaltbild ausge M rte Schaltung unter Vorwendung von Bausteinen, die einen Block umfassen und mit dessen Schaltungssymbol @*«=eiffimet sind, Pig. 7 eine perspektivische Teilansicht einen Baustein» mit festklembarem Deckel.
• Pig.1 zeigt in perspektivischer Darstellung als Beispiel einen Schaltungeaufbau einer Geräuschwarnanlage mit Lichtanzeige" die auf einer aus ferracagnetischem Material bestehenden Grundplatte 30 aufgebaut Ist. Die Grundplatte -30 ist In einen Kumtstottrahmm 31 einffletzt,9 der an der Hinterseite abklappbare Ständer 32 besitzt. Wie bei dem Schaltun aufbau nach dem Hauptpateat finden quadratische Grundbausteine 3.3 Verwendung, die macpetiseli miteinander verbunden sind" wobei durch die magnetische Verbindung gleichzeitig die elektrische Kontaktäabe bewirkt wird. Außer den Grundbausteinen 33 findet bei der Schaltung nach Fig.1 ein quadratischer Baustein 34 Verwendungg der die viertache Größe eines Grundbausteines hat und eine Schaltungsatute mit zwei Transistoren beherbergt. Ein Lautspreaherbaustein 35 hat die neuntaohe Grundfläche eines Grundbausteins 33 und eine die Höhe der Grundbau4teine um ein Mehrfachen Uberschreitunde Höhe. Der die Batterie beherbergende Baustein 36 weist eine dreifache Grundfläahe auf und ebenfalls eine gMBere Höhe als die Grundbausteine.
• Die in der Schaltung nach Fig.1 verwendeten Bausteine sind Im einzelnen gemäß Fig.2 und 3 aufgebaut. Jeder Baustein besitzt napftörmige Ausnehmungen 37 im Bodenteil und in den Seitenwänden" in die Magnete 39 bzw. 41 eiaffletzt eiM und die durch ein Kontaktplgttehah 44 Überspannt sind. Der Magnet 39 hat einerseits die Aufgabe, den Baustein 33 durch Nagnetkraft an der terromagnetischen Grundplatte 30 zu haltern und zum anderen soll er einen ausreichenden Kontaktdruok zwischen.Grundplatte und Kontaktplättehen herstellen, wenn es sich um Schaltüngs- bzw. Leitungselemente handelts, diev wie z.B, die Naenem Verbindungsbautelle 33a in Fig. 1,; ei» Ud- brw. Niutelverbindu»a herstellen sollen.
• Die Anordnung der Magnete und Kontaktplättehen gang den Bauetelnen nach den Fig. 1 bis 3 unterscheidet sich von den 1)aunteinen gemäß Hauptpatent. Anstelle der frei drehbaren Magnetaoheiben. Ist sowhl der Mggnet 39 in der Bodenfläche als auch die Kagnete 41 in den Seitenwandungen durch einen In einem Fortsatz der Ausnehmung _3'7 greifenden Ansatz 42 drehfest angeordnet. Die Magnetaehse 43 verläuft bei den in den Seitenwänden sitzenden Magneten 41 parallel zum Boden bzw. Deckel. Die Polung Ist in Stirmansicht bei allen Seitenflächen gleichsinnig, d.h. z.B. stets linke N und rechts S, so daß beim Zusammenfügen stets ein N-Pol einem S-Pol gegenüberliegt.
• Die Kontaktplättehen sind mit Anschlußfahnen 45 versehen, mit denen sie durch Schlitze 46 der Wände 47 nach Innen hindurchstehen. Jede Fahne 45 besitzt eine widerhakonartige Ausprä&=g 48. Die Ausprägungen 48 der Fahnen 45 legen die Kontaktplättchen 44 und die Magnete :rent" weil sie sich.hinter der Wand 47 abstUtzen.
• Die Baden 49 der Pahnen 45 worden bei Leitungsbausteinen miteinander., z.B. punktgeschweißt oder verlötet oder mit den Anschlüssen der Schaltelemente, verbunden.
• Auf den Rand der in rig.4 dargestellten Grundplatte 30 Ist eine Kontaktleiste 50 aufgesetzt und durch Pernianentmagnete 52 gehaltert, die innerhalb dJeser Leiste 50 am Boden angeordnet und genügend stark sind, um Kräften widerstehen zu können, die Uber Meßleitungen 54 ausZeUbt werden können" welche in Buchnen 56 dieser Klemmleiste 50 einsteckbar sind. Derartige Meßleitungen 54, die nach einem Kußeren Gerät., z.B. einem OszIllographen oder einem anderen Meßgerät" fUhren" sind In allgemeinen wenig flexibel und dle magnetische Halterung der Leiste 50 muß so sein, daß auch stärkere Uber diese Leitungen 54 ausgeUbte Kräfte keine Verschiebung bewirken können. Über mit den Buchsen 56 in Verbindung stehende »mbnen 58 auf der anderen Seite kann die Klowleinte 50.dann mittels leicht flexibler SchnUre 60 mit einen In der Schaltung ango-

  ordnetnBaustein 62 verbunden werden" der zwei Buohnen auf-

  weist die einzeln mit den beiden KontaktpliEttche#h verbunden sind, so daß dieser Stein 62.imbezondere zur StrommessUng geeignet ist. V9r Koßzwecke können auoh noch andere Bausteine# wie z.B. der Bauntein 64,0 vorgesehen worden, der eine Buche* aufweist, die an einem stirn3eitigm Kontaktplättehen angeschlossen Ist und eine andere Buohne# die mit den en-Böden befindlichen Kontaktplättohen verbunden ist. Es können weiter derartige Bausteine mit Buohnen verwendet werden» bei denen In einem geraden LeitungentUckoin einer Lot weigung oder einer Leitungskreuzung eine mit allen AnschlOnnen verbundene Kontaktbuchse vorgesehen Ist. Zum leichteren Aufbau der Schaltung sind gemäß Fig.4 auf der Grundplatte optische Hilfalinien 63,65 angeordnet, z.B. eingeritzt, die parallel zueinander und sich rechtwinklig kreuzend im Abstand eines Grundbausteins (oder eines'Vieltachen hiervon) zueinander verlaufen.
• Fig. 4 zeigt einen weiteren, In eine Schaltung einfUgbaren Baustein 66, der das Symbol einen Kopfhörern trägt. Der durch das Symbol gekennzeichnete Kopfhörer 68 ist mit dies« Baustein 66 Uber eine leichte flexible Leitung 67 verbunden. Weiter zeigt Fig.4 einen Baustein 70 mit Buchsen zum Aufsteoken beliebiger Widerstände. Er prRgt auf den Deckel das Wideretandesymbol mit der Bezeichnung Rx.
• Der Baustein 72 weist'Buchsen zum Aufstecken beliebiger Kondensatoren auf. Der Baustein "(3 trägt das Schaltungssymbol eines Transistore imd weist drei Buchsen zum EinfUhren eines Normsteckers auf" der mit beliebigen Trsmistoren verbunden ist.
• Die Klemmleiste 50 weis"%-. außer paarntfeise angeordneten Buchsen 56 und hiermit verbundenen Buchsen 58 (plure und minus) paarweise angeordnete Buchsen 74 und 75 auf, wobei die Buchse 74 mit einer entsprechenden Buchse auf der anderen Seite der Klemm- 4 St, UM ein leiste verbunden gegenüber Masse negativeren Potential anzuschließen. Die Buchse 75 ist mit einem KontaktstUck am Boden der Klemmleiste 50 verbunden" so daß von dieser Buchs& 75 das Potential von Masse an ein Meßgerät angeschlossen werden kann.
• Fig.5 zeigt In perspektivischer Ansicht einen Einzelbaustein 76 von dreifacher Größe eines Grundbausteines mit stirnseitige* Kontakt- und Halteplättchen 78, die mit Lötanschlußfahnen 80 verbunden sind, welche nach oben durch den DeGkel herausgefUhrt sind und zum Lötanzähluß beliebiger Schalteldmente dienen. Fig.6 zeigt ein aus Klazelbausteinen gemäß der Erfindung zusammengestelltes Blockachaltbild, wobei die Einzelbauteile ganze Sehaltungsgruppen bzw. Stufen beherbergen. So beherbergt der Baustein 82 einen vollständigen Verstärker mit eigener Stromversorgung. Falls für den Verstärker keine eigene Stromquelle vorgesehen ist, kann,wie strichliert In Fig.6 angedeutet, auch ein Batterlebauatein 36 (Fig.1) angelegt werden.
• Fig.7 zeigt In einer perspektiviechen Teildarstellung eine vereinfachte Befestigung des das Schaltungssymbol tragenden Deckeln 84 auf dem Baustein 86. Der Baustein 86 ist an allen oder zwei gegenUberliegenden Ecken mit dreieckigen Ausnehmunjen 88 versehen, In die runde" am Deckel angesetzte Zapfen 90 ein- greifen. Der Durchniesser de-r Zapfen 90 ist dabei auf den Querschnitt der Ausnehmungen 88 so angepaßt, daß nach EinfUhren die Reibungskraft den Zapfen lu,.ti damit den Deckel sicher festhält.

Claims (2)

1. P a t e n t a n s p r U c h e Blektronikbaukasten mit elektronischen (elektrischen) Schaltungselementen und Leitungsverbindungen, die. einzeln oder als Schaltatute zusammengefaßt In quaderförmigen Bauateinen untergebracht sind und löttrei zu einem beliebigen Schaltungsaufbau verbindbar sind.. wobei die Bausteine an wenigstens zwei Flächen je einen Permanentmagneten und ein Kontaktplättehen derart aufweisen, daß beim paßgerechten AneinanderMen zweier Bausteine die zwei In den aneinandergefUgten Flächen angeordneten Magnete unter Erzeugung den erforderlichen Kontaktdrucks zwischen den Kontaktplättehen die Bausteine magnetisch fixieren, nach Patent Nr. 1 228 0819 dadurch e k e n n z e i o h n 9 t daß die Kontaktplättehen (44) wenigstens eine Anschlußfahne bzw. Festlegetahne (49) aufweisen, die durch Schlitze (46) der Stirnwand (47) bzw. des Bodens In das Imere des Bausteins gefUhrt und dort mit den elektrischen Schaltelementen bzw. Leitungen verbunden sind. 2. Blektronikbaukasten nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t daß die Fahnen Im Inneren des Bausteins hinter der Stirnwand (47) abgebogen sind. 3. Elektronikbaukasten nach'Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t daß die Fahnen (49) mit widerhakanartigen Auzprägungen (48) versehen sind, die ein Einschieben durch die Schlitze (46) ermöglichen, ein Herausziehen jedoch verli J nd (#rn. 4. Klektronikbaukasten nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e 1 c h n e t daß die Bausteine (33) aus einem Rahmen bestehen, der mit den) Boden zusammen aus Kunststoff ei.,wtUcl"ig hergestellt 1.c#, t Blektroniiibaukasten nach Anspruch 4, dadurch g e k e n n Z e 1 c h n e t daß nut dem Deckel das Symbol des von dem betreffenden Bau- b(-lierbergten Schaltungselements und die Leitungsan- schlUsse aufgezeichnet sind. Blektronikbaukasten nach den AnsprUohen und 5" dadurch g e k e n n z e i o h n e t daß Boden und Seitenwandungen des Bausteine tra naparent ausgefUhrt sind. Blektronikbaukasten nach Anspruch 1.. dadurch g e k e n n z e 1 c h n e t daß Bausteine mit Einstellorganen vorgesehen sind. Blektronikbaukasten nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t daß eine Kontaktleiste (50) mit Arm chlußbuchsen (56,74.75) tUr Meßleitungen (54) od.dgl. vorgesehen Int,. die vorzugeweine am Rand der Grundplatte (30) aufklembar Ist. Elektronikbaukamten nach Anspruch dadurch g e k e n n z e 1 c h n e t daß die Kontaktleiste (50) mit den Buche= (56) bzw. (74) elektrisch verbundene Buchnen auf der gegenüberliegenden Seite e aufweist" In die Stecker von lelohten flexiblen Verbindungsleitunsen (60) einfUgbar sind, die eine elektrische Verbindung mit einem in der Schaltung liegenden-Baustein (z.B.62) herstellen. 0 10. Blektronikbaukaeten nach den Ansprüchen C und 9" dadurch g e k e n n z e i c h n e t » daß Buchsen (75) der Kontaktleiste (50) elektrisch mit Kontaktplättehen am Boden der Kontaktleiste in Verbindung stehen" die einen elektrischen Kontakt bei aufgeklemmter Kontaktleiste mit der Grundplatte (30) herstellen. 1.1. Blektronikbaukasten nach Anspruch daduroh g e k e n n z e i c h n e t daß die Kontaktleiste mittels kräftiger Permanentmagnete (52) auf der Grundplatte (30) festlegbar ist. 1.
2. 2. Elektronikbaukasten nach Anspruch 1" dadurch g e k e n n z e i o h n e t daß Bausteine (70.72,73 ... ) vorgesehen sind, die mit Ansehlußbuchsen versehen sind, In die Kondensatoren, Induktivitäten, ohmsche Widerstände, Transistoren usw. verschiedener Werte wahlweine einfUgbar sind. 1.1 Blektronikbaukanten nach Anspruch 1., dadurch S e k e n n z e i a h n e t daß Bausteine (76) vorgesehen sind, bei-denen mehrere oder alle Magnet-KontaktplättohenanachlUsse (78) mit Löttahnen (80) verbunden sind, die durch den Bausteindeckel nach oben herausgefUhrt sind uod als Lötanschluß für beliebige Schaltungselemente dienen. 14. Elektronikbaukasten nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e 1 c h n e t daß die Bausteine (z.B.82) Schaltungsgruppen gegebenenfalls mit eigener Stromversorgung beherbergen, die zu einem Blockschaltbild auf der Grundplatte (30) aufbaubar eind"und daß jeder Baustein auf seinem Deckel das Schal'tungßeymbol der Gruppe bzw. ßtufe trägt. 15. Blektronikbaukanten nach Ahrspruch l» dadurch g e k e n n z e 1 c h n e t daß die ferromagnetische Grundplatte (30) mit horizontalen (63) und/oder vertikalen (65) Hilfallnien versehen ist" die z.B. in die Oberfläche eingraviert und Im Abstand der Seitenlänge eines Grundbausteins oder einem ganzzahligen Vielfachen hiervon angeordnet sind. 1-6.Elektronikbaukanten nach Anspruch 1 dadurch g 9 k 9 n n z e 1 o h n e t daß ein das Symbol einen Kopfhörern trageMer Baustein (66) Uber eine leichte flexible Leitung ( 67) mit einem Ins Ohr einfugbaren Wrer (68) verbunden Ist. 17. Blektronikbaukanten nach Anspruch 1" dacUrch g e k e n n z e 1 0 h n e t daß der Deckel (84) jedes Bausteins an wenigstens zwei Ecken mit einem Zapfen (90) ausgestattet ist, der durch Preßeitz in einer Ausnehmung (88) den Bausteinuntertells (86) gehalteitt ist. 1£,. Blektronikbaukasten nach Anspruch 17". dadurch g e k e n n z e i a h n o t daß der Zapfen (90) den Deokeln lin Quersohnitt kreisrund ausgebildet Ist und daß die Ausnehwung (88) im Querschnitt polygonal insbesondere dreieckig Ist. 19. Elektronikbaukanten nach den insprUchen 1 bis 18, dadurch g ekennzeichnet " daß fUr Lehrzwecke die Grundplatte (30) als Wandtafel ausgebildet istg an der die zwecks deutlicher Erkennbarkeit auch Uber größere Entfernungen mit mehrfacher Größe ausgebildeten Bausteine in vertikaler oder steiler Schräglaße fiXierbar sind.