DE1931228U - Fuehrungsrahmen zur aufnahme einer elektronische bauelemente enthaltenden leiterplatte. - Google Patents

Description

3ROWN, BOVERI & CIE AG MANNHEIM

Mannheim, den 25.11*1965 .Pat. Ot/Gr

Mp.-Nr. 6o4/65

"MhrurLgsrahmen zur Aufnahme einer elektronische Bauelemente enthaltenden leiterplatte"

Mit der Verkleinerung der Bauelemente konnten in der Elektronik Punktionseinheiten, Verstärker und andere Schaltglieder direkt auf Trägerplatten montiert werden. Hierbei wird das Trägermaterial als Trägerelement für die Bauelemente ausgenutzt, das vorher mit geätzten oder gedruckten Schaltungen "versehen wurde. Die aus Trägerelementen und Leiterbahnen bestehenden !leiterplatten werden als Schalteinheiten zusammengefaßt und bilden eine Funktionseinheit. Gedruckte Schaltungen haben sich in allen Zweigen, der Elektronik durchgesetzt.

Zur Aufnahme mehrerer Schalteinheiten, Baugruppen u. dergl. sind Gestelle oder Rahmen bekannt, in welche Baueinheiten eingeschraubt oder eingesteckt werden, wobei für die Anschlüsse in den Gestellen, Rahmen oder Schwenkrahmen Steck- oder lötverbindungen vorgesehen sind. Die Baugruppen bzw. die Baueinheiten, die in diese Gehäuse eingebaut werden, sind vorzugsweise für eine Montageart bestimmt. Werden jedoch alternativ Steck- und,Lötverbindungen gefordert, oder sollen die Anschlüsse verfielfältigt werden, müssen jeweils verschiedene Ausführungen gefertigt werden, die naturgemäß weit höhere Kosten verursachen. Auch führt die weitere Miniaturisierung der Bauelemente, deren Platzbedarf eine wesentliche !orderung an die Größe der Leiterplatten darstellt, zur Raumeinsparung der führungsrahmen bzw. der Baugruppen. Die Ausführungsart dieser Baugruppen ist zu aufwendig und benötigt zur Montage einen nicht unbeachtlichen Zeitaufwand. -

Die Erfindung vermeidet derartige Mängel und stellt in vorteilhafter Weise einen Führungsrahmen dar, der wirtschaftlich

BOBrlefbogen VIII 3472 (2ί5. 10000/ΙΑ)

und mit geringen Werkzeugkosten zu einer Baugruppe zusammen-· fassbar ist, wodurch sich eine wesentliche Einsparung an manueller Arbeit ergibt. Sie betrifft einen Führungsrahmen zur Aufnahme einer elektronische Bauelemente enthaltenden !leiterplatte in geätzter oder gedruckter Schalttechnik mit schlitzförmiger Öffnung in seiner Stirnseite zur Durchführung von Steckkontakten der leiterplatten sowie mit keilförmigen Rastnasen im Innern des Führungsrahmens zur Halterung der Leiterplatten. Die Erfindung besteht darin,, daß der Führungsrahmen λ -an seiner Stirnseite mit Befestigungslappen ausgeführt ist, die auf ihrer Oberseite Bocken und auf ihrer Unterseite entsprechende Vertiefungen zum Stapeln mehrerer Führungsrahmen enthalten.

Die Abmessungen des aus Kunststoff bestehenden Führungsrahmen werden durch die Maße der leiterplatte bestimmt. Die-Leiterplatte ist in ihren Abmessungen wiederum so ausgewählt, daß sich bei einer Aneinanderreihung gleichgroßer Führungsrahmen eine zusammengefaßte Baugruppe ergibt, die nur einen Bruchteil .des Raumes bzw. des Umfanges einnimmt, den sonst in der seitherigen Technik aufgebaute elektronische Schaltanlagen benötigen. Für die Führungsrahmen wird üblicherweise eine : Spritzmasse verwendet. Bei der Auswahl des Werkstoffes ist .: außer auf die elektrischen Werte auch auf Stabilität, Formund lösungsmittelbeständigkeit sowie auf Hitzebeständigkeit und flammenwidriges Verhalten geachtet. · -

Die erfindungsgemäßen Führungsrahmen besitzen an der Stirnseite zwei Befestigungslappen, deren längsgerichteteLang-.löcher den Aufbau der Führungsrahmen auf einer Platte, auf einem Einbaurahmen oder in einem Printrahmen gestatten. Zur . Stapelung mehrerer Führungsrahmen übereinander oder nebeneinander dienen die auf den Befestigungslappen sitzenden Focken, z.B. zylindrische Bocken, die wiederum in die an die Unterseite der Befestigungslappen ausgesparten entsprechenden· Vertiefungen hineinpassen. Die Hocken und die Vertiefungen V

können aber auch wechselseitig an der Oberseite und an der Unterseite der Befe.stigungslappen angeordnet sein* Die Befestigungslappen sind zusammen mit den Nocken und den.Vertiefungen eingeformt und werden mit den Führungsrahmen aus einem Stück gepreßt, gespritzt oder gegossen. Zur Unterstützung der Stapelung der Führungsrahmen dient eine an der Oberseite und an der Unterseite der Führungsrahmen umlaufende Führungsnut bzw. ein Stützrand. Es besteht aber auch die Möglichkeit, den Führungsrahmen durch eine Abdeok- oder Befestigungsplatte,' z.B. aus Melamin-Glasharzgewebe, die in der Führungsnut bzw. im Stützrand eingeschoben oder eingeklebt wird, zu versehen. In der Mitte der Stirn- und Gegenseite ist je eine ausbrechbare Drahteinführung enthalten, die es gestattet, Verbindungsleitungen von Bauelementen einer Leiterplatte der anderen zuzuführen bzw. eine Querverdrahtung oder eine Gruppenverbindung vorzunehmen.

Mit Vorteil sind die Innenselten des Führungsrahmens als Auflageflächen für die leiterplatte ausgebildet. In diese Auf- -.. lageflächen sind Löcher eingeformt, die zu einer zweckmäßigen Querverschraubung der Rahmen verwendet werden können. Beispielsweise sind die Bohrlöcher zum Zusammenbau mehrerer Einheiten sehr zweckmäßig, wenn schwerere und aufwendigere Teile, wie z.B. Transformatoren, Spulen, Relais u. dergl. montiert werden, und auf Abstand gehalten werden müssen. Dafür werden wenigstens zwei Schraubbolzen durch die Bohrlöcher gesteckt und mit dem Rahmen verschraubt. ·

Schließlich ist der Führungsrahmen auf der Stirnseite und auf der gegenüberliegenden Seite mit je zwei Schlitzen ausgeführt, in die die Steckkontakte der leiterplatte eingeführt werden. Je nach dem Verwendungszweck der Baugruppe ragen die Steckkontakte entweder unten oder oben aus dem Führungsrahmen heraus. In der Mitte der Kontaktleiste der Leiterplatte befindet sich ein als Führung dieender Schlitz. Er ermöglicht

eine leichte Fixierung der leiterplatte und verhindert ein Durchrutschen derselben. Der Schlitz hat eine mittlere Erweiterung auf etwa die doppelte Breite. In diesem Ϊeil können die Schaltdrähte aufgenommen werden, die der Querverdrahtung mehrerer Führungsrahmen untereinander dienen. Die Befestigung der leiterplatte im Führungsrahmen erfolgt durch Rastnasen, die seitlich an der Stirnseite und an dieser gegenüberliegenden Seite angeordnet sind. Zur Belüftung der Rahmen sind ähnlich wie bei den bekannten ^rintgeräten seitliche Aussparungen vorgesehen.

Als Material für die leiterplatte ist ein kupferkaschiertes Epoxydpapier mit einer Epoxydharz-Glashartgewebedeckschicht vorgesehen. Die leiterplatte ist mit einer Kontaktleiste ausgerüstet, die eine Vielzahl Kontakte enthalten kann. Jeder Kontakt ist mit einem Einschnitt versehen, dessen Abmessung so gewählt ist, daß ein Runddraht mit 0,8 mm Durchmesser oder kleiner aufgenommen und eingelötet werden kann. Die Kontakte sind also steck- und lötbar.

Jede leiterplatte enthält Bohrungen, deren lochabstände die gleichen sind wie die oben beschriebenen löcher in den Auflageflächen für die leiterplatten und die demselben Zweck dienen.

Darüberhinaus können auch zwei leiterplatten in den Führungsrahmen eingesetzt werden. Dabei haben die leiterplatten nur die Hälfte der länge der sonst verwendeten Platten. Auf der Stirnseite und auf der Gegenseite ragen die Steckerleisten aus dem Führungsrahmen hervor, mit dem Vorteil, daß bei dieser Anordnung die doppelte Anzahl Steck- oder lötverbindungen zur Verfügung stehen. Die beiden Ceilplatten werden mittels Drahtbrücken miteinander verbunden. Die Kennzeichnung der Kontakte ist durch entsprechende Beschriftung auf den leiterplatten vorgenommen.

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Die Zusammenfassung der Führungsrahmen mit den eingeschobenen Leiterplatten zu einer Baugruppe kann entweder durch '" Schraubbolzen, die durch die Löcher in den Auflageflächen und in den Leiterplatten gesteckt werden, oder sie können auf einen der bekannten steck- oder lötbaren Printrahmen auf-",.. zusätzlichen Befestigungswinkeln bzw. Einbauplatten mit Schrauben befestigt werden, nachdem die Führungsrahmen vorher mit Hilfe der Nocken und der Vertiefungen in den Befestigungslappen sowie der Führungsnuten bzw. der Stützränder gestapelt wurden. Der Einbau der Baugruppen hängt gewöhnlich davon ab_s wie die weitere Kontaktierung erfolgt und ob die verwendeten Bauelemente mit engen oder weiteren Zwischenräumen angeordnet sein müssen.

In den Fig. 1 bis 7 der Zeichnung sind als schaubildliche Anordnungen bevorzugte Ausführungsbeispiele dargestellt. Es • zeigen:

Figo 1. Führungsrahmen,

Fig«, 2 Leiterplatte,

Figo 3 Führungsrahmen mit teilweiser eingeschobener Leiterplatte,

Fig. 4 Führungsrahmen mit zwei teilweise eingeschobenen Leiterplatten,

Fig. 5 Führungsrahmen mit Leiterplatten auf Abstand voneinander, "

Fig. 6 Führungsrahmen mit Leiterplatten im Printgehäuse, Fig. 7 Führungsrahmen mit Leiterplatten auf Einbauplatten.,

In der Fig. 1 bedeutet 1 einen Führungsrahmen mit schlitzförmigen Öffnungen 2,3 auf der Stirnseite 4 und auf der Gegenseite 5 und mit Befestigungslappen 6. Im Innern des Führungsrahmens sind nach der Oberseite zugekehrt eine umlaufende Führungsnut 7 und nach der Unterseite zugekehrt eine umlaufende Führungsnut 8 angeordnet. Aussparung 9 in den Seitentei-

len ergeben eine gute Durchlüftung der zusammengefaßten Baugruppe. Durch ausbrechbare Drahteinführungen Io, 11 können Schaltdrähte von Gruppe zu Gruppe, oder als Querverbindung geführt werden. ·

Die Befestigungslappen 6 sind mit einem Langloch 12 versehen, mit dessen Hilfe die Führungsrahmen 1 aufgeschraubt werden. Zur Stapelung der Führungsrahmen 1 sind die Befestigungslap- ^: pen 6 jeweils mit zylindrischen Nocken 13 versehen, denen auf der Unterseite entsprechende Vertiefungen 14 gegenüberstehen. Es ist aber auch möglich, die Nocken 13 und die Vertiefungen 14 wechselseitig auf der Oberseite und auf der Unterseite der Befestigungslappen .6 anzuordnen. Durch die Führungsnuten 7,8 die Nocken 13 und die Vertiefungen 14 können die Führungsrahmen 1 leicht zu einer Baugruppe zusammengesetzt werden. ' .

Die Fig. 2 stellt die leiterplatte 15, mit der aus einem Stück bestehenden Kontaktleiste 16 dar. Die geätzten oder gedruckten Leiterbahnen 17 enden in Kontakten 18 auf der Kontaktleiste 16. Die Kontakte 18, die normalerweise als Steckkontakte ausgeführt sind, sind.mit Einschnitten 19 versehen," die es gestatten, einen Leiter ύοώ. mindestens 0,8 mm Durchmesser einzufügen und anzulöten. In der Mitte der Ste.ckerleiste 16 weist die Leiterplatte 15 eine schlitzförmige Öffnung 2o auf, die beim Durchstecken der Leiterplatte 15 durch die Schlitze 2 oder 3 in dem Führungsrahmen 1 ein Durchrutschen der eiterplatte 15 verhindert. Die schlitzförmige Öffnung 2o besitzt eine mittlere Erweiterung 21, durch welche Drähte zu einer Querverdrahtung mehrerer leiterplatten 15 geführt werden können. Im fertigmontierten Zustand ragt außerhalb des ; Führungsrahmens lnur der die Kontakte 18,19 tragende Teil der Kontaktleiste 16 heraus. Löcher 22, die sich mit den Bohrlöchern 23 in den Auflageflächen 24 (Fig. l) des Führungsrahmens 1 decken, werden zur Verbindung der Führungsrahmen, bzw. der leiterplatten 15 verwendet, falls Bauelemente 25 oder die Belüftung der Leiterplatten 15 einen größeren Abstand voneinander erforderlich maäfeen. ■ -;-: ν ->-^Λ:" ;-χ --_::-;

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Die leiterplatte 15 ist, wie allgemein üblich, auf der einen. ■ Seite mit den Bauelementen 25 (Fig.3) bestückt, während die andere Seite In geätzter oder gedruckter Sehalttechnik ausgeführt ist. Die fertigmontierte leiterplatte 15 wird gemäß fig. 3 schräg in den Führungsrahmen 1 eingeführt und die die Steck- oder Lötkontakte 18,19 tragende Eontaktleiste 16 der leiterplatte 15 durch die schlitzförmigen Öffnungen 2 hindurchgeschobene Anschließend wird die Platte in· den Bahmen gedrückt,/ bis sie an den keilförmigen Hasen 26 vorbeigeglitten ist und · unter den lasen 26 einrastet. Da die äußeren Abmessungen der Leiterplatte 15 nur ein geringes Spiel gegenüber der inneren Abmessungen des Bahmengehäuses 1 haben, muß das Eindrücken der leiterplatte mit einem gewissen Kraftaufwand vorgenommen werden. Die Wände des Rahmens federn hierbei etwas auseinander. Wenn es erforderlich ist, kann nunmehr das Innere des die Bauelemente 25 enthaltenden Führungsrahmens mit Gießharz ausge- i./: gössen werden.

Die Fig. 4 zeigt einen Führungsrahmen 1, in dem nach jeder Seite eine geteilte leiterplatte 27,28 eingeschoben wird. Hierbei sind die leiterplattenhälften 27,28 an einem Ende mit Drahtbrücken 29 verbunden, während die anderen Enden üblicherweise mit der Steckerleiste 16 und geschlitzten Kontakten 18,19 zur' Steck- oder Lötverbindung ausgerüstet sind. Im fertig montierten Zustand ragt sowohl auf der Stirnseite 4 durch die schlitzförmigen Öffnungen 2 als auch auf der Gegenseite 5 durch die schlitzförmigen Öffnungen 3 eine Kontaktleiste heraus, wodurch die möglichen Anschlußstellen verdoppelt werden.

In der Fig. 5 sind einige Führungsrahmen 1 mit eingesetzen. Leiterplatten 15 dargestellt, die auf Schraubenbolzen 3o aufgefädelt sind. Die Schraubbolzen 3o sind durch die Löcher 22 in der Leiterplatte 15 und die Löcher 23 in dem Führungsrahmen 1 gesteckt und durch Muttern 31 fixiert. Durch diese Maßnahme können Führungsrahmen 1 und Leiterplatten 15 durch Schraubbolzen 3o, Muttern 31 und Zwischenrohre 32 auf Abstand mon- :. tiert werden, wenn dies durch die eingesetzten Bauelemente 25 V

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erforderlich, ist.

Im allgemeinen werden die Pührungsrahmen :i jedoch gestapelt und in diesem Zustand in die "bekannten Printrahmen bzw. in die Einbaurahmen eingeschraubt. In der Pig. 6 ist ein Printrahmen 33 abgebildet, in dem auf Winkelstücken 34 die PuK--rungsrahmen 1 mittels der Langlöcher 12 in den Befestigungslappen 6 durch Schrauben 35 befestigt sind. Bei dieser Einsatzart können die Pührungsrahmen 1 auch, mit Abstand, wenn · es die Bauelemente oder die Belüftung erforderlich, machen, eingeschraubt werden.

Die Pig. 7 stellt einen Einbaurahmen 36 dar, bei dem die ge- _Λ stapelten Pührungsrahmen 1 an der Stirnseite 4 mit den Befestigungslappen 6 durch. Schrauben 37 befestigt sind. Die Kontaktleisten 16 der Leiterplatten 15 ragen zur Beschaltung oben aus dem Pührungsrahmen 1 heraus. Drähte 38 bilden eine Querverbindung von einer leiterplatte zur anderen. Sie werden in einem Rohr 39 bzw. einer Bandage zusammengefaßt und durch die mittlere Erweiterung 21 in der Leiterplatte 15 geführt.

Die Erfindung hat den Vorteil, Pührungsrahmen und Leiterplatten sowie die Pührungsrahmen mit den eingesetzten Leiterplatten untereinander und ohne Anwendung von Befestigungsmitteln miteinander zu verbinden. Ein "Vergießen der einzelnen Pührungsrahmen und Leiterplatten mit einem Harzüberzug ist gegebenenfalls möglich. In gleicher Weise kann auch das Vergießen der Baugruppen durchgeführt werden. Der Aufbau der Baugruppen erfolgt durch einfachste Schraubverbindungen. Die Schaltverbindungen der Leiterplatten untereinander und mit den übrigen Bauelementen der Schaltanlage kann durch Stecken oder Löten, bzw. durch Stecken und Löten vorgenommen werden.

Claims (17)

1. Mpv-Br. 6o4/65

   - 9 Schutzansprüche

   1» Führungsrahmen zur Aufnahme einer elektronische Bauelemente enthaltenden leiterplatte in geätzter oder gedruckter Sehalttechnik mit schlitzförmiger Öffnung in seiner Stirnseite zur Durchführung von Kontaktleisten der Leiterplatten sowie mit keilförmigen Rastnasen im Innern des Führungsrahmens zur Halterung der: leiterplatten, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsrahmen (1) an seiner Stirnseite (2) Befestigungslappen (6) aufweist, die auf ihrer Oberseite locken (13) und auf ihrer Unterseite entsprechende Vertiefungen (14) zum Stapeln mehrerer Führungsrahmen enthalten.
2. 2. Führungsrahmen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsrahmeh (l) aus Kunststoff hergestellt ist und in der Mitte der Stirnseite (4)· und Gegenseite (5) je eine ausbrechbare Drahteinführung (lo,ll) aufweist.
3. 3. Führungsrahmen nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Befestigungslappen (6) mit einem £angloch (12) durchbohrt ist.
4. 4. Führungsrahmen nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hocken (13) und die Vertiefungen (14) wechselseitig an der Oberseite und an der Unterseite der Befestigungslappen (6) angeordnet sind.
5. .5. Führungsrahmen, nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsrahmen-Innenecken als.Auflageflächen (24) Bohrlöcher (23) zur Querverschraubung enthalten. ' Γ V
6. 6. führungsrahmen nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsrahmen (l) auf der ä er/,'Stirnseite (4) gegenüberliegenden Seite (5) schlitzförmige öffnungen (5) aufweist.
7. 7. Führungsrahmen nach Anspruch 1 bis .6, dadurch gekennzeichnet , daß der Führungsrahmen (l) auf der Ober- und auf der Unterseite mit je einer umlaufenden führungsnut (7?8) ausgestattet ist. "
8. 8. Führungsrahmen nach Anspruch 1 bis 7/ dadurch gekennzeichnet , daß an mindestens zwei gegenüberliegenden Seiten Aussparungen (9) für die Belüftung vorgesehen sind«, . ■ .:■ "■ ' ; -
9. 9. Führungsrahmen nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die leiterplatte (.15) in der Mitte der Steckerleiste (16) einen als Führung dienenden Schlitz (2o), der sich nach seiner Mitte (21) zu erweitert, aufweist.
10. 10. Führungsrahmen nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Kontakt (18) der Kontaktleiste (16) der leiterplatte (15) einen Einschnitt (19) für die Lötkontaktierung enthält.
11. 11. Führungsrahmen nach Anspruch 1 bis Io, dadurch gekennzeichnet, daß die leiterplatte (15) in der Mitte unterteilt ist, und sowohl auf der Stirnseite als auch auf der gegenüberliegenden Seite lot- bzw. Steckanschlüsse (18,19.) aufweist.
12. 12. Führungsrahmen nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekenn·*- zeichnet, daß die leiterplatte (15) Bohrlöcher (22) aufweist, die sich mit den in den Auflageflächen (24) des Führungsrahmens (1) befindlichen Löchern (25) decken.

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13. 13. Führungsrajbm-en nach Änsprucii 1 Ms 12, dadurch gekenn zeichnet, daß eine Bezeichnung der Kontakte (18,19) auf der leiterplatte (15) vorgesehen ist.
14. 14c Führungsrahmen nach Anspruch 1 Ms 13, dadurch gekenn zeichnet, daß mehrere aufeinandergestapeite Führungsrahmen (1) durch die Bohrlöcher (22,23) durchstoßenden Schraubbolzen (3o) zu einer Baugruppe verbunden den. \ ■■■■■
15. 15. Führungsrahmen nach Anspruch 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Führungsrahmen (l) durch Schraub bolzen (3o),Muttern (31) und Zwischenrohre (32) auf Abstand zu einer Baugruppe verbunden werden.
16. 16. Führungsrahmen nach Anspruch 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere aufeinandergestapeite Führungs- . rahmen (l) durch Schraubverbindungen (34,35) in einem Printrahmen (33) befestigt sind.' .
17. 17. Führungsrahmen nach Anspruch 1 bis I3, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere aufeinandergestapeite Führungsrahmen (l) durch Schrauben (35) mit einem Einbaurahmen (36) verbunden sind.