DE19504403C1 - Leiterplattenhalterung - Google Patents

Description

Bei Steuerungen u. dgl. werden üblicherweise genormte Leiterplatten verwendet, auf denen die elektronischen Bauelemente angeordnet sind, mit denen die Steuerung realisiert ist. Die Leiterplatten, auf denen PCs implemen­ tiert sind, unterliegen hingegen keiner Norm, d. h. die Abmessungen werden innerhalb gewisser Grenzen vom Herstel­ ler frei gewählt. In zunehmendem Maße werden PCs auch im industriellen Einsatz verwendet, und zwar auch für die oben angeführten Steuerungen. Die im industriellen Bereich eingesetzten PCs müssen zuverlässiger arbeiten und robu­ ster sein als PCs im Heim- oder Bürobereich. Sie unter­ liegen größeren mechanischen Belastungen, weshalb die Leiterplatte auch sicherer gehalten werden muß, als dies bei Heim- oder Büroanwendungen der Fall ist.

Eine bessere Halterung kann erreicht werden, wenn die Leiterplatte wenigstens an zwei zueinander parallelen Längskanten gefaßt ist, wie dies in der DE-AS 20 24 376 gezeigt ist. Die zu diesem Zweck verwendeten Führungs­ schienen haben einen festen unveränderlichen Abstand von einander, weshalb nur Leiterplatten mit gleichen Abmessun­ gen eingesetzt werden können.

Die Druckschrift beschreibt außerdem eine Möglich­ keit, wie der aus den Führungsschienen herausstehende Teil der Leiterplatten zusätzlich zu sichern ist. In dem Gehäu­ se, in dem die Leiterplatten untergebracht sind, sind zwei zueinander parallele zylindrische Stangen befestigt, die oberhalb und unterhalb der Leiterplatten verlaufen. Auf diesen Stangen sitzen yoyo-ähnliche Sicherungskörper, in deren Umfangsnut die Leiterplatten mit der Kante eingrei­ fen. Der Abstand der zylindrischen Stangen voneinander ist ebenfalls nicht verstellbar.

Aus der Praxis ist es bekannt, für die Unterseite der Leiterplatte eine ortsfest angeordnete Führungsschiene zu verwenden, während die obere Kante in einem mit einer Nut versehenen kleinen Block geführt ist. Der Block enthält eine längliche Öffnung und mit dieser Öffnung steckt der Block auf einer im betreffenden Gehäuse befestigten Stan­ ge. Entsprechend den jeweiligen Abmessungen der Leiter­ platte kann der Block in der Höhe verstellt werden.

Nachteilig bei dieser Lösung ist, daß je nach Ein­ stellung oberhalb der den Block tragenden Stange ein mehr oder weniger großer Raumbedarf erforderlich und die Arre­ tierung des Blocks schwierig ist. Er wird nur von den benachbarten Blöcke durch Reibschluß gehalten.

Zum Haltern von Leiterplatten unterschiedlicher Größe ist es aus der US 5 383 793 bekannt, eine untere Führungs­ schiene zu verwenden, die eine für die Aufnahme der Lei­ terplatte vorgesehene Längsnut enthält. Neben dieser Nut ist die Führungsschiene mit einer parallel dazu verlaufen­ den Schwalbenschwanznut ausgestattet, in der mit einem komplementären Führungsstück eine parallel neben der Leiterplatte aufragende Haltestange verankert ist. Diese Haltestange ist an ihrem von der Führungsschiene abliegen­ den Ende mit einer Rastverzahnung versehen und dient als Schiebeführung für ein zweites Halterungsteil, das die von der Führungsschiene abliegende Kante der Leiterplatte erfaßt.

Die neben der Leiterplatte verlaufende Haltestange erfordert zusätzlichen Platz, wodurch die Packungsdichte von mehreren nebeneinander angeordneten Leiterplatten deutlich verringert wird, wenn für jede Leiterplatte eine solche zusätzliche Befestigungseinrichtung vorgesehen wird. Außerdem ist die Anordnung erschütterungsempfind­ lich, weil die Haltestange lediglich an ihrem unteren Ende gehalten ist und am oberen Ende frei schwingen kann.

Bei der aus der DE-30 11 291 A1 bekannten Lösungen sind die Leiterplatten untereinander zu einem Stapel oder Paket verbunden. Jede Leiterplatte dieses Stapels weist an einer Kante sowohl Stecker als auch Buchsen auf, wobei die Buchsen von der anderen Seite der Leiterplatte wegstehen als die Stecker. Da sowohl die Stecker als auch die Buch­ sen auf der gleichen Höhe, bezogen auf die Leiterplatte, angeordnet sind, können die Stecker der einen Leiterplatte in die Buchsen der benachbarten Leiterplatte eingesteckt werden, wodurch die Leiterplatte aneinander festgehalten werden. Zusätzlich sind Hebel vorhanden, an denen Befesti­ gungsstücke sitzen, die die Kante der benachbarten Leiter­ platte umgreifen und dadurch eine zusätzliche Fixierung ergeben.

An einer weiteren Kante sind die Leiterplatten mit einer Rastnut versehen. Diese Rastnuten aller Leiterplat­ ten fluchten miteinander und erlauben, daß das Paket aus Leiterplatten auf eine Arretierungsschiene im Gehäuse aufgesteckt wird.

Die DE-38 33 703 A1 zeigt eine Lösung, bei der in einem Gehäuse zwei zueinander parallele und mit Abstand voneinander angeordnete Platten befestigt sind. Diese Platten sind auf ihren aufeinander zu weisenden Seiten genutet, wobei die Nuten als Führungsglieder für einzu­ schiebende Leiterplatten dienen. Eine dieser beiden Halte­ rungsplatten kann in dem Gehäuse verstellt werden, um den Abstand zwischen den beiden Halterungsplatten zu vergrö­ ßern oder zu verkleinern. Zwar ist auf diese Weise eine begrenzte Adaptierung an die Leiterplattengröße möglich; allerdings ist die Adaptierung nur für Gruppen von Leiter­ platten und nicht für einzelne Leiterplatten durchzufüh­ ren.

Der Erfindung liegt deswegen die Aufgabe zugrunde, eine Halterungsanordnung für Leiterplatten zu schaffen, die einfach auf unterschiedliche Leiterplattengrößen einzustellen ist und die Leiterplatte sicher hält.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die ver­ stellbare Halterungsanordnung mit den Merkmalen des An­ spruches 1 gelöst.

Das an dem Träger schwenkbar sitzende Führungsglied läßt sich durch Verschwenken auf die jeweilige Leiter­ plattengröße ohne weiteres einstellen. Je nach Schwenk­ stellung ändert sich der Abstand zu der unteren Führungs­ schiene, so daß die Halterungsanordnung stufenlos auf beliebige Leiterplattengrößen eingestellt werden kann, die zwischen den beiden extrem möglichen Schwenkstellungen des Führungsgliedes liegen.

Die in dem Führungsglied enthaltene Nut übergreift in der bekannten Weise die betreffende benachbarte Längskante der Leiterplatte, so daß die erforderliche seitliche Führungskraft zustandekommt.

Ein weiterer Vorteil des schwenkbaren Führungsgliedes besteht darin, daß unabhängig von der erforderlichen Schwenkstellung des Führungsgliedes keine zusätzliche Bauhöhe des Gehäuses der Rahmens erforderlich ist, in dem die Leiterplatte untergebracht ist. Gleichgültig, in welche Schwenkstellung das Führungsglied gebracht werden muß, ändert sich der Platzbedarf oberhalb des Führungs­ gliedes nicht.

Eine besonders einfache Befestigung des Führungs­ gliedes an dem Träger erfolgt mit Hilfe einer Öffnung in dem Führungsglied, durch die der Träger hindurchführt. Das Führungsglied selbst hat zweckmäßigerweise eine platten­ förmige Gestalt und ist geradeeben nur so dick, daß in der Umfangsfläche die Nut untergebracht werden kann. Mit Distanzelementen zwischen den Führungsgliedern kann gleichzeitig der seitliche Abstand benachbarter Führungs­ glieder ohne weiteres festgelegt werden.

Wenn unabhängig von der Schwenkstellung des Führungs­ gliedes immer ein etwa gleich langer Abschnitt der Füh­ rungsnut mit der Längskante der Leiterplatte in Eingriff kommen soll, ist das Führungsglied an dem mit der Leiter­ platte zusammenwirkenden Ende abgerundet, vorzugsweise halbkreisförmig abgerundet.

Eine besonders platzsparende Ausführungsform des Führungsgliedes wird erhalten, wenn es einen Grundriß aufweist, der endseitig von zwei halbkreisförmigen Kanten und dazwischen von zwei zueinander parallelen Kanten begrenzt ist. Dabei ist es dann ferner von Vorteil, wenn sich die Führungsnut um die gesamte Außenumfangsfläche des Führungsgliedes herum erstreckt, womit es dann möglich ist, auch dann die Längskante der Leiterplatte aufzuneh­ men, wenn das Führungsglied parallel zu der unteren Füh­ rungsschiene verläuft.

Die Montage und Halterung des Führungsgliedes auf dem Träger vereinfacht sich, wenn das Führungsglied zwei den Enden benachbarte Öffnungen gleichen Durchmessers enthält, zwischen denen sich ein das Führungsglied durchsetzender Schlitz erstreckt. Mit Hilfe einer Klemmschraube, die quer zu dem Schlitz verläuft, lassen sich die Öffnungen zangen­ artig zusammenspannen, wodurch das Führungsglied auf dem Träger in beliebigen Schwenkstellungen festzuklemmen ist.

Das Führungsglied ist bevorzugt ein Kunststoffteil. Der Kunststoff ist zweckmäßigerweise ein Thermoplast.

Die Klemmsicherheit des Führungsgliedes auf dem Träger wird verstärkt, wenn der Träger in seiner Außen­ umfangsfläche eine in Längsrichtung verlaufende Profilie­ rung enthält, die in Längsrichtung des Trägers verlaufende kleine Zähne entstehen läßt, die sich beim Festklemmen des Führungsgliedes in die Wand der Öffnung des Führungsglie­ des geringfügig einprägen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 ein schematisch angedeutetes Gehäuse mit einem darin befindlichen Träger, auf dem eine Vielzahl von Führungsgliedern angeordnet sind in einer perspektivischen Darstellung und

Fig. 2 die Anordnung nach Fig. 1 in einer Ansicht von oben.

In Fig. 1 ist stark schematisiert ein Teil eines Gehäuses oder Rahmens 1 gezeigt, in dem sich eine Halte­ rungsanordnung 2 befindet, mit der eine Reihe von Leiter­ platten 3 mit unterschiedlichen Abmessungen gehalten werden.

Die Leiterplatten 3 sind rechteckige mit Leiterbahnen versehene Platten und weisen eine obere sowie eine untere zu der oberen parallel verlaufende Kante 4, 5 auf. Die Halterungsanordnung umfaßt mehrere untere Führungsschienen 6, die in dem Gehäuse oder Rahmen 1 unverstellbar befe­ stigt sind. Die Anzahl der Führungsschienen 6 ist minde­ stens so groß wie die Anzahl der einzusteckenden Leiter­ platten 3.

Jede Führungsschiene 6 enthält in ihrer nach oben weisenden Seite 7 eine Nut 8, die die untere Längskante 5 aufnimmt.

Zu der Halterungsanordnung 2 gehört ferner ein von einer zylindrische Stange gebildeter Träger 9, der eben­ falls ortsunveränderlich in dem Gehäuse 1 festgelegt ist. Die Träger 9 verläuft in einem entsprechenden Abstand zu den Führungsschienen 6, und zwar rechtwinklig zu deren Längserstreckung. Der genaue Abstand zwischen dem Träger 9 und den Führungsschienen 6 ergibt sich aus der weiter unten angegebenen Funktionsbeschreibung.

Auf dem Träger 9 stecken eine Vielzahl von platten­ förmigen Führungsgliedern 11. Die Anzahl der Führungs­ glieder 11 entspricht der Anzahl der Führungsschienen 6 bzw. ist mindestens so groß wie die Anzahl der Leiter­ platten 3. Sämtliche Führungsglieder 11 sind untereinander gleich.

Jedes Führungsglied 11 wird von zwei zueinander parallelen Flachseiten 12 sowie einer die beiden Flach­ seiten 12 begrenzenden Umfangsfläche 13 begrenzt. Aus Dar­ stellungsgründen ist lediglich eine der beiden Flachseiten 12 sichtbar. Die Gestalt der Flachseite 12 ist derart, daß die Umfangsfläche 13 gedanklich in zwei zueinander par­ allele beabstandete Seitenflächen 14 sowie zwei halbzylin­ drische Stirnflächen 15 aufgeteilt werden kann, die glatt in die Seitenflächen 14 übergehen. Mit anderen Worten, die Draufsicht auf das Führungsglied 11 zeigt ein Oval mit zueinander parallelen Seiten und Halbkreisen an beiden Enden.

Längs der so ohne Knicke verlaufenden Umfangsfläche 13 erstreckt sich eine endlose Nut 16, deren Tiefe und Breite geeignet ist, die Längskante 4 der Leiterplatte 3 aufzunehmen und seitlich zu führen.

Zur Befestigung der Führungsglieder 11 auf dem zylin­ drischen stangenförmigen Träger 9 enthält jedes Führungs­ glied 11 zwei voneinander beabstandete Bohrungen 17 und 18, deren Durchmesser dem Außendurchmesser des Trägers 9 entspricht. Die beiden Bohrungen 17 und 18 sind bevorzugt so angeordnet, daß ihre Achse mit der Krümmungsachse der Stirnflächen 15 zusammenfällt. Die beiden Bohrungen 17 und 18 sind durch einen das Führungsglied 11 durchsetzenden Schlitz 19 miteinander verbunden. Der Schlitz 19 mündet an beiden Enden in die Bohrungen 17 und 18 ein. Er liegt auf einer die Achsen der beiden Bohrungen 17 und 18 enthalten­ den Ebene.

Rechtwinklig zu dem Schlitz 19 verläuft eine gestri­ chelt angedeutete Bohrung 21, deren Achse parallel zu den Flachseiten 12 verläuft und die an den beiden Längsseiten 14 austritt. In diese Bohrung 21 ist eine in Fig. 2 zu erkennende selbstschneidende Schraube 22 einzudrehen, weshalb zweckmäßigerweise jener Abschnitt der Bohrung 21, der dem Schraubenkopf benachbart ist, einen größeren Durchmesser aufweist.

Die Verwendung der insoweit beschriebenen Halterungs­ anordnung ist wie folgt:
In dem Gehäuse oder Rahmen 1 werden die unteren Führungsschienen 6 in der gewünschten Anzahl befestigt. Sodann werden auf den Träger 9 die benötigte Anzahl an Führungsgliedern 11 aufgesteckt. Da die beiden Bohrungen 17 und 18 gleichen Durchmesser haben, spielt es keine Rolle, durch welche der beiden Bohrungen 17 oder 18 der Träger 9 hindurchführt. Wichtig ist nur, daß der Kopf der Klemmschraube 22 von oben her zugänglich ist. Anschließend wird der Träger 9 in dem Gehäuse 1 befestigt.

Nachdem das Gehäuse 1 insoweit vorbereitet ist, können die Leiterplatten 3 in die unteren Führungsschienen 6 bis zu einem Anschlag eingeschoben werden. Dieser An­ schlag ist in der Regel eine der nicht gezeigten Rückseite der Leiterplatte 3 benachbarte Steckbuchsenleiste. Sodann wird das betreffende Führungsglied 11 um den Träger 9 heruntergeschwenkt, bis die in dem Führungsglied 11 ent­ haltene Nut 16 über die obere Längskante 4 greift und bevorzugt von oben her einen geringen Druck auf die Lei­ terplatte 3 ausübt. In dieser Stellung wird das Führungs­ glied 11 durch Anziehen der Schraube 22 fixiert. Beim Anziehen der Schraube 22 wird das Führungsglied 11 im Bereich des Schlitzes 19 zusammengezogen, damit sich im Sinne eines Festklemmens die Weite der Bohrung 18, durch die der Träger 9 hindurchführt, verringert. Da auch am anderen Ende des Schlitzes 19 die Bohrung 17 vorhanden ist, ist ohne weiteres die gewünschte zusammenziehende Wirkung für die Bohrung 18 zu erzielen.

Der Schlitz 19 in Verbindung mit den Bohrungen 17 und 18 wirkt wie eine Art Zange, wodurch das Führungsglied 11 durch Reibschluß auf dem Träger 9 festgeklemmt wird.

Das Führungsglied 11 ist vorzugsweise ein Kunststoff­ spritzteil. Um einen noch sichereren Halt zu gewährlei­ sten, kann der Träger 9 auf seiner Außenseite mit einer Geradrändel versehen sein, wie dies bei 23 gezeigt ist, wodurch eine Vielzahl von in Längsrichtung des Trägers 9 verlaufenden kleinen Zähnen entsteht, die sich beim Anzie­ hen der Schraube 22 geringfügig in die Wand der betreffen­ den Bohrung 17 oder 18 eindrücken und einer Verschwenkung des Führungsgliedes 11 durch Formschluß sicher entgegen­ wirken.

Eine verstellbare Halterungsanordnung für Leiter­ platten besteht aus unteren Führungsschienen und einem oberhalb der Führungsschienen verlaufenden stangenförmigen Träger. Auf diesem stangenförmigen Träger sitzen schwenk­ bar Führungsglieder, die in ihrer Außenumrangsfläche eine Nut enthalten, durch die die betreffende Längskante der beiterplatte hindurchführt.

Claims (19)

1. Verstellbare Halterungsanordnung (2) zur Halterung wenigstens einer im wesentlichen rechteckigen Leiterplatte (3) in einem Gehäuse oder Rahmen (1), wobei die Leiter­ platte (3) zwei zueinander parallele Längskanten (4, 5) aufweist,
mit einer mit der einen Längskante (5) zusammenwir­ kenden ersten Führungseinrichtung (6), die in dem Gehäuse oder Rahmen (1) befestigt ist und eine diese Längskante (5) aufnehmende Nut (8) enthält,
mit einem mit der anderen Längskante (4) zusammen­ wirkenden Führungsglied (11), das zumindest in einem Abschnitt seiner Außenumfangsfläche (13) eine Führungsnut (16) zur Aufnahme der betreffenden Längskante (4) enthält, und
mit einem in dem Gehäuse oder Rahmen (1) befestigten Träger (9), an dem das Führungsglied (11) um eine Achse schwenkbar befestigt ist, die senkrecht auf einer durch die Leiterplattenfläche definierten Ebene steht.

2. Halterungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Führungsglied (11) eine Öffnung (17, 18) aufweist, mit der es auf den Träger (9) aufgesteckt ist.

3. Halterungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Führungsglied (11) eine plattenförmige Gestalt aufweist.

4. Halterungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Führungsglied (11) an seinem mit der Leiterplatte (3) zusammenwirkenden Ende (15) eine abgerun­ dete Gestalt aufweist.

5. Halterungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Grundriß des Führungsglieds (11) an dem mit der Leiterplatte (3) zusammenwirkenden Ende (15)­ halbkreisförmig ist.

6. Halterungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Grundriß des Führungsglieds (11) an dem dem Träger (9) benachbarten Ende (15) halbkreisförmig ist.

7. Halterungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Grundriß des Führungsglieds (11) seit­ lich von zwei parallelen Kanten (14) und endseitig von zwei halbkreisförmigen Kanten (15) begrenzt ist.

8. Halterungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sich die Führungsnut (16) vollständig um das Führungsglied (11) herum erstreckt.

9. Halterungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Führungsglied (11) zwei Öffnungen (17, 18) enthält, die den Enden benachbart sind.

10. Halterungsanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Öffnungen (17, 18) gleichen Durchmesser aufweisen.

11. Halterungsanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Führungsglied (11) zwischen den Öff­ nungen (17, 18) geschlitzt ist (19).

12. Halterungsanordnung nach Anspruch 1, 9, 10 oder 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß dem Führungsglied (11) eine Klemmeinrichtung (17, 18, 19, 22) zum festklemmen auf dem Träger (9) zugeord­ net ist.

13. Halterungsanordnung nach Anspruch 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zu der Klemmeinrichtung eine der Öffnungen (17, 18) gehört.

14. Halterungsanordnung nach Anspruch 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zu der Klemmeinrichtung der in dem Führungs­ glied (11) enthaltene Schlitz (19) gehört.

15. Halterungsanordnung nach Anspruch 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Klemmeinrichtung eine Klemmschraube (22) aufweist.

16. Halterungsanordnung nach Anspruch 15, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Klemmschraube (22) den Schlitz (19) durchsetzt.

17. Halterungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Träger (9) in seiner Außenumfangsfläche eine in Längsrichtung verlaufende Profilierung (23) auf­ weist.

18. Halterungsanordnung nach Anspruch 17, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Profilierung von einer Geradrändelung (23) gebildet ist.

19. Halterungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Führungsglied (11) aus einem Kunststoff besteht.