DE19755018C1

DE19755018C1 - Kartensicherung zum Sichern einer Leiterkarte

Info

Publication number: DE19755018C1
Application number: DE19755018A
Authority: DE
Inventors: Hans-Ulrich Guenther; Volker Haag; Klaus-Michael Thalau; Udo Weis; Paul Mazura; Klaus Pfeifer; Michael Joist
Original assignee: Schroff GmbH
Current assignee: Schroff GmbH
Priority date: 1997-12-11
Filing date: 1997-12-11
Publication date: 1999-02-04
Anticipated expiration: 2017-12-12
Also published as: JPH11220275A; EP0923279B1; EP0923279A3; JP3025483B2; EP0923279A2; US6246585B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Kartensicherung zum Sichern einer Leiterkarte in ei ner Führungsschiene eines Baugruppenträgers oder eines sonstigen Gehäuses der Einschubtechnik, mit einem Halteelement, das bei in die Führungsschiene eingeschobener Leiterkarte vor der Vorderkante derselben liegt und zum Herausziehen der Leiterkarte gegen eine elastische Rückstellkraft wegschwenkbar ist.

Leiterkarten mit elektrischen oder elektronischen Bauelementen, die in Baugrup penträgern oder sonstigen Gehäusen der Einschubtechnik eingebaut sind, wer den üblicherweise an ihren Längskanten in Führungsschienen geführt, was er möglicht, daß sie einfach in den Baugruppenträger oder das Gehäuse eingescho ben und bei Bedarf wieder herausgezogen werden können.

An ihrer Hinterkante weisen die Leiterkarten normalerweise Übergabesteckver binder auf, welche die elektrische Verbindung mit dem Baugruppenträger bzw. dem Gehäuse herstellen. Durch die Klemmwirkung der Übergabesteckverbinder, vor allem bei hochpoligen Ausführungen, werden die Leiterkarten zwar bis zu einem gewissen Grad in ihrer Einbaulage gehalten; jedoch insbesondere bei Lei terkarten, die nicht mit einem Frontplattenstück versehen sind und gegebenen falls - je nach Anwendungsgebiet - Vibrationen oder unregelmäßigen Querbe schleunigungen ausgesetzt sind, sind zusätzliche Sicherungsmaßnahmen erfor derlich, um die Leiterkarten in ihrer Einbaulage zu halten. Hierzu dienen separa te Kartensicherungen.

Eine Kartensicherung der eingangs genannten Art ist beispielsweise aus der Ver öffentlichung Hoffman/Schroff: "Katalog für die Elektronik 96/97", Seiten 37.46 und 37.47, bekannt: Die dort dargestellte Kartensicherung umfaßt als Halteele ment einen elastisch verformbaren Sicherungsbügel, der wahlweise von Hand (z. B. mit dem Daumen) oder mit einem Ein- und Aushebegriff weggeschwenkt werden muß, um die Leiterkarte herausziehen zu können. Der Sicherungsbügel ist hierbei Teil eines vor der Führungsschiene im Bereich einer vorderen Modul schiene eines Baugruppenträgers montierten Einbauteils.

Aus dem DE-Gebrauchsmuster 1 856 149 ist ebenfalls eine Kartensicherung der eingangs genannten Art bekannt, wobei als Halteelement eine vor der Vorder kante der Leiterkarte liegende und vorzugsweise unter elastischer Verformung wegschwenkbare Nase dient. Eine ähnliche Ausgestaltung einer Kartenverriege lung ist in der US-Patentschrift 3 216 580 gezeigt.

Der Nachteil der bekannten Kartensicherungen macht sich beim Einschieben ei ner Leiterkarte in ihre Führungsschiene bemerkbar: Da sich der Sicherungsbügel (bzw. die Verriegelungsnase) einer solchen Kartensicherung aufgrund der auf ihn wirkenden elastischen Rückstellkraft wieder in seine Ruheposition, also der verriegelten Stellung, zurückbewegt, sobald die Leiterkarte ganz herausgezogen ist, behindert er das Einschieben der Leiterkarte erheblich: Die Leiterkarte muß dann nicht nur in ihre beiden Führungsschienen eingespurt, sondern es muß zu sätzlich der Sicherungsbügel bzw. die Verriegelungsnase der Kartensicherung gegen die elastische Rückstellkraft weggeschwenkt werden, um ein Einschieben der Leiterkarte überhaupt zu ermöglichen. Besonders umständlich wird dieser Vorgang, wenn an beiden Führungsschienen zur Aufnahme der Leiterkarte Kar tensicherungen montiert sind.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zu grunde, eine Kartensicherung der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß sie nur dann aktiviert ist, wenn eine Leiterkarte in den zugehörigen Baugruppen träger bzw. das zugehörige Gehäuse eingeschoben ist; die Kartensicherung soll also das Einschieben, insbesondere das Einspuren einer Leiterkarte in die zuge hörigen Führungsschienen, nicht behindern.

Diese Aufgabe ist durch eine Kartensicherung mit den Merkmalen des Patentan spruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen 2 bis 12.

Eine erfindungsgemäße Kartensicherung zum Sichern einer Leiterkarte in einer Führungsschiene eines Baugruppenträgers oder eines sonstigen Gehäuses der Einschub technik umfaßt also nicht nur ein Halteelement, das bei in die Führungsschiene eingeschobener Leiterkarte vor der Vorderkante derselben liegt und zum Herausziehen der Leiterkarte ge gen eine elastische Rückstellkraft wegschwenkbar ist, sondern auch ein Aktivie rungselement, das mit dem Halteelement elastisch gekoppelt ist und auf dieses bei eingeschobener Leiterkarte die elastische Rückstellkraft ausübt, während es an einer Längskante der eingeschobenen Leiterkarte anliegt. Bei ausgezogener Leiterkarte ist das Aktivierungselement frei beweglich, wobei dann die elastische Rückstellkraft auf das Halteelement entfällt.

Die sichernde Eigenschaft der erfindungsgemäßen Kartensicherung ist gegenü ber dem Stand der Technik unverändert, wobei jedoch die oben beschriebenen Nachteile der bekannten Kartensicherungen beseitigt sind: Die erfindungsgema ße Kartensicherung schaltet sich über ihr Aktivierungselement selbsttätig ein, so bald eine Leiterkarte in die entsprechende Führungsschiene eingeschoben wird; wenn sich hingegen keine Leiterkarte in der zugehörigen Führungsschiene befin det, ist die erfindungsgemäße Kartensicherung inaktiv. Da das Aktivierungsele ment im letzteren Fall keine elastische Rückstellkraft auf das Halteelement aus übt, bleibt dieses in der geöffneten Stellung; ein Einschieben einer Leiterkarte ist problemlos und ohne Behinderung durch das Halteelement möglich.

Die Erfindung stellt also eine Kartensicherung mit alternierend stabilen Endlagen zur Verfügung, nämlich einer offenen Position des Halteelements und einer ver riegelten Position. Die jeweils stabile Endlage der Kartensicherung wird durch das Einschieben oder das Ausziehen einer Leiterkarte jeweils selbsttätig herge stellt.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß das Halteele ment und das Aktivierungselement einen gemeinsamen Drehpunkt aufweisen. Hierbei ist es besonders vorteilhaft, wenn das Halteelement und das Aktivie rungselement eine elastisch verformbare Wippe bilden: Der hintere Teil der Wip pe steht bei geöffneter Kartensicherung über die Einschubebene der Führungs schiene über und wird durch eine Leiterkarte, die in die Führungsschiene einge schoben wird, heruntergedrückt. Hierdurch wird wegen der elastischen Verform barkeit der Wippe eine Kraft auf den vorderen Teil der Wippe - das Halteelement - er zeugt, wodurch dieses nach dem Passieren der vorderen Kante der Leiterkar te nach oben schnappt. Nach dieser bevorzugten konstruktiven Ausgestaltung der Erfindung sind Halteelement und Aktivierungselement also einteilig ausge bildet, wobei zusätzliche Einbauteile, wie zum Beispiel Federn, für eine elastische Kopplung zwischen diesen Teilen entfallen. Die Montage der Wippe an bzw. vor der Führungsschiene erfolgt zweckmäßigerweise mittels eines Lagerelements, welches am Einbauort befestigt wird und in welchem die Wippe an ihrem Dreh punkt gelagert ist.

Zweckmäßig ist ein Ein- und Aushebegriff für die Leiterkarte, mittels welchem das Halteelement unter Ausnutzung der Hebelgesetze von der Vorderkante der Leiterkarte wegschwenkbar ist, um ein Ausziehen der Leiterkarte zu ermögli chen. Wenn das Halteelement und das Aktivierungselement der Erfindung als Wippe ausgebildet sind, die in einem Lagerelement gelagert ist, ist es vorteilhaft, wenn das Lagerelement eine erste und vorzugsweise auch eine zweite Abdrück schulter für den Ein- und Aushebegriff aufweist, wobei sich der Ein- und Aushe begriff an der ersten Abdrückschulter abstützt, um das Ausziehen der Leiterkarte zu ermöglichen, wohingegen er sich an der zweiten Abdrückschulter abstützt, um das Einschieben der Leiterkarte zu unterstützen.

Das Halteelement kann ein Sicherungsbügel sein, der konstruktiv besonders ein fach zu realisieren ist. Ebenso kann auch das Aktivierungselement als Bügel aus gebildet sein, wobei dieser zweckmäßigerweise eine Auflaufschräge für die Lei terkarte aufweist.

Wenn das als Bügel ausgebildete Aktivierungselement Teil eines am Halteele ment angeformten Federrahmens ist, ist die erfindungsgemäße Kartensicherung besonders vorteilhaft zu realisieren: Das Halteelement kann dann die für die Si cherungswirkung notwendige Eigenstabilität aufweisen, wobei das als Bügel ausgebildete Aktivierungselement aufgrund der elastischen Verformbarkeit des Federrahmens elastisch mit dem Halteelement gekoppelt ist. Die so ausgebildete Kartensicherung kann gleichwohl einteilig hergestellt werden, beispielsweise als Kunststoff-Spritzgußteil. Ebenso ist es nach dieser bevorzugten Ausführung der Erfindung möglich, das Aktivierungselement nicht direkt am Drehpunkt, son dern am Halteelement zu befestigen und somit indirekt an den Drehpunkt zu koppeln, wodurch der Hebelarm für das als Bügel ausgebildete Aktivierungsele ment vorteilhaft verlängert wird.

Bevorzugt nimmt das Halteelement bei ausgezogener Leiterkarte eine stabile Endlage unterhalb der Einschubebene der Führungsschiene ein, so daß jegliche Behinderung beim Einschieben einer Leiterkarte ausgeschlossen ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeich nungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen perspektivischen Ausschnitt aus einem Baugruppen träger mit vier erfindungsgemäßen Kartensicherungen;

Fig. 2 eine schematische Schnittdarstellung einer Kartensicherung bei eingeschobener Leiterkarte;

Fig. 3 eine schematische Schnittdarstellung einer zum Ausziehen der Leiterkarte geöffneten Kartensicherung;

Fig. 4 eine schematische Schnittdarstellung einer Kartensicherung beim Ausziehen einer Leiterkarte;

Fig. 5 eine schematische Schnittdarstellung einer Kartensicherung vor dem Einschieben einer Leiterkarte;

Fig. 6 eine schematische Schnittdarstellung einer Kartensicherung beim Einschieben einer Leiterkarte.

Fig. 1 zeigt in perspektivischer Darstellung vier erfindungsgemäße Kartensiche rungen 1a, 1b, 1c und 1d, die vor zugehörigen Führungsschienen 2a, 2b, 2c und 2d auf einer Modulschiene 3 eines (nicht dargestellten) Baugruppenträgers befe stigt bzw. befestigbar sind.

Die Kartensicherung 1a ist in ihrer sichernden Stellung gezeigt: In der Führungs schiene 2a sitzt eine Leiterkarte 4 mit einem Ein- und Aushebegriff 5 in vollstän dig eingeschobenem Zustand.

Neben der Kartensicherung 1a ist die Kartensicherung 1b angeordnet, bei der zur Verdeutlichung die Leiterkarte 4 mit ihrem Ein- und Aushebegriff 5 nicht darge stellt ist. Daher ist die Kartensicherung 1b in der identischen Stellung wie die Kartensicherung 1a, also in der sichernden Stellung bei eingeschobener Leiter karte 4 gezeigt.

Die Kartensicherung 1c zeigt deren Ruhezustand ohne eine in die Führungsschie ne 2c eingeschobene Leiterkarte: Diese Kartensicherung 1c muß erst noch durch eine in die Führungsschiene 2c einzuschiebende Leiterkarte 4 aktiviert werden.

Die vierte Darstellung, die Kartensicherung 1d, soll deren Aufbau verdeutlichen; es handelt sich um eine explosionsartige Darstellung der Kartensicherung 1d und deren zugehörigen Führungsschiene 2d.

Die in Fig. 1 dargestellten Kartensicherungen 1 umfassen jeweils ein Lagerele ment 6, das zusammen mit der zugehörigen Führungsschiene 2 mittels deren Schnapphaken 7 an der Modulschiene 3 befestigt werden kann. Das Lagerele ment 6 weist zwei Lagertragschalen 8 zur Aufnahme einer Wippe 9 auf, welche aus einem als Sicherungsbügel ausgebildeten Halteelement 10 und einem an die sem angeformten Federrahmen 11 mit einem bügelförmigen Aktivierungsele ment 12 besteht. Das Aktivierungselement 12 weist eine Auflaufschräge 13 für die Leiterkarte 4 auf, um deren Einschieben in die Führungsschiene 2 zu erleich tern. Das Lagerelement 6 besitzt außerdem erste Abdrückschultern 14, gegen die sich der Ein- und Aushebegriff 5 zum Ausziehen der Leiterkarte 4 abstützen kann. Gegenüberliegend befinden sich zweite Abdrückschultern 15, gegen wel che sich der Ein- und Aushebegriff 5 beim Einschieben der Leiterkarte 4 abstützt.

Fig. 1 verdeutlicht die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Kartensiche rung 1: Das Halteelement 10 der Kartensicherung 1a steht aufgrund der elasti schen Verformbarkeit des Federrahmens 11 der Wippe 9 federbelastet vor der Vorderkante 16 der Leiterkarte 4 und sichert diese so vor dem Herausfallen. Um das Halteelement 10 mittels des Ein- und Aushebegriffs 5 zum Ausziehen der Leiterkarte 4 wegschwenken zu können, muß eine elastische Rückstellkraft über wunden werden, da das Aktivierungselement 12 durch die Längskante 17 der Leiterkarte 4 an einer Aufwärtsbewegung gehindert ist.

Sobald aber die Längskante 17 der Leiterkarte 4 nicht mehr an dem Aktivierungs element 12 anliegt, ist dieses um den in der Lagertragschale 8 liegenden Dreh punkt frei beweglich und die Wippe 9 kann die bei der Kartensicherung 1c ge zeigte stabile Endposition einnehmen. Durch geeignete Wahl der Materialien und der Dimensionen der Wippe 9 und des Lagerelements 6 kann erreicht werden, daß die Wippe 9 bei ausgezogener Leiterkarte 4 immer die Position der Kartensi cherung 1c einnimmt, um ein Einschieben der Leiterkarte 4 nicht zu behindern.

In den Fig. 2, 3, 4, 5 und 6 ist jeweils eine Leiterkarte 4 mit Ein- und Aushebe griff 5 dargestellt, die in die Führungsschiene 2 eingeschoben oder aus dieser herausgezogen wird. Die Führungsschiene 2 sitzt jeweils mit dem Schnapphaken 7 in der Modulschiene 3 und fixiert dabei das Lagerelement 6, in dessen Lager tragschale 8 ein Lagerinnenteil 18 der Wippe 9 sitzt.

Fig. 2 zeigt die Kartensicherung 1 bei vollständig eingeschobener Leiterkarte 4; der Ein- und Aushebegriff 5 befindet sich in seiner Endposition, wobei er sich ge gen die zweite Abdrückschulter 15 des Lagerelements 6 abstützt. Das Aktivie rungselement 12 liegt unter leichter Vorspannung an der Längskante 17 der Lei terkarte 4 an. Da das Aktivierungselement 12 über den Federrahmen 11 elastisch mit dem Halteelement 10 gekoppelt ist, sitzt dieses ebenfalls unter leichter Vor spannung in sichernder Stellung vor der Vorderkante 16 der Leiterkarte 4.

Fig. 3 zeigt den Beginn des Aushebelns der Leiterkarte 4: Der Ein- und Aushe begriff 5 wurde bewegt, so daß er nun an der ersten Abdrückschulter 14 des La gerelements 6 anliegt - das Ausziehen der Leiterkarte 4 kann beginnen. Bei dieser ersten Bewegung des Ein- und Aushebegriffs 5 wurde das Halteelement 10 der Wippe 9 so weit heruntergedrückt, daß ein Ausziehen der Leiterkarte 4 nun mög lich ist. Der Federrahmen 11 der Kartensicherung 1 ist, da das Aktivierungsele ment 12 nach wie vor an der Längskante 17 der Leiterkarte 4 anliegt, jetzt maxi mal vorgespannt, so daß das Halteelement 10 sofort wieder vor die Vorderkante 16 der Leiterkarte 4 schnappt, wenn der Ein- und Aushebegriff wieder zurückbe wegt wird.

Fig. 4 zeigt das Ausziehen der Leiterkarte 4 aus der Führungsschiene 2. Die Verformung des Federrahmens 11 der Wippe 9 und die Stellungen des Halteele ments 10 und des Aktivierungselements 12 haben sich gegenüber dem in Fig. 3 gezeigten Zeitpunkt nicht verändert.

Sobald die Längskante 17 der Leiterkarte 4 das Aktivierungselement 12 passiert, weicht dieses nach oben aus, um die Verformung des Federrahmens 11 auszu gleichen. Hierdurch entfällt die elastische Rückstellkraft auf das Halteelement 10, so daß dieses in seiner heruntergedrückten Lage stehen bleibt. Diese geöffnete Endposition der Kartensicherung 1 ist in Fig. 5 dargestellt. Aus Fig. 5 ist auch ersichtlich, daß die genannte Ruheposition so gewählt ist, daß das Halteelement 10 etwas unterhalb der Einschubebene 19 der Führungsschiene 2 liegt, so daß die Leiterkarte 4, von der hier schematisch auch die rückwärtigen Steckverbinder 20 dargestellt sind, ohne Behinderung durch die Kartensicherung 1 in die Führungs schiene 2 eingespurt werden kann.

Fig. 6 zeigt den Moment beim Einspuren einer Leiterkarte 4 in die Führungs schiene 2, in dem die Leiterkarte 4 auf das Aktivierungselement 12 aufläuft, die ses dabei nach unten drückt und über den Federrahmen 11 die Vorspannung auf das Halteelement 10 erzeugt, die dieses nach dem vollständigen Einschieben der Leiterkarte 4 vor die Vorderkante 16 derselben schnappen läßt.

Bezugszeichenliste

1

Kartensicherung

2

Führungsschiene

3

Modulschiene

4

Leiterkarte

5

Ein- und Aushebegriff

6

Lagerelement (von

1

)

7

Schnapphaken (von

2

)

8

Lagertragschale

9

Wippe

10

Halteelement

11

Federrahmen

12

Aktivierungselement

13

Auflaufschräge

14

Abdrückschulter (erste)

15

Abdrückschulter (zweite)

16

Vorderkante (von

4

)

17

Längskante (von

4

)

18

Lagerinnenteil

19

Einschubebene

20

Steckverbinder

Claims

1. Kartensicherung zum Sichern einer Leiterkarte (4) in einer Führungsschiene (2) eines Baugruppenträgers oder eines sonstigen Gehäuses der Einschubtechnik, mit einem Halteelement (10), das bei in die Führungsschiene (2) eingeschobener Leiterkarte (4) vor der Vorderkante (16) derselben liegt und zum Herausziehen der Leiterkarte (4) gegen eine elasti sche Rückstellkraft wegschwenkbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kartensicherung (1) ein an das Halteelement (10) elastisch gekoppeltes Akti vierungselement (12) aufweist, welches bei eingeschobener Leiterkarte (4) an ei ner Längskante (17) derselben anliegt und eine elastische Rückstellkraft auf das Halteelement (10) ausübt, während es bei ausgezogener Leiterkarte (4) frei be weglich ist, wobei dann die elastische Rückstellkraft auf das Halteelement (10) entfällt.

2. Kartensicherung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteelement (10) und das Aktivierungselement (12) einen gemeinsamen Dreh punkt besitzen.

3. Kartensicherung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteelement (10) und das Aktivierungselement (12) eine elastisch verformbare Wippe (9) bilden.

4. Kartensicherung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein an bzw. vor der Führungsschiene (2) befestigbares Lagerelement (6) vorgesehen ist, in welchem die Wippe (9) an ihrem Drehpunkt gelagert ist.

5. Kartensicherung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzei chnet, daß ein Ein- und Aushebegriff (5) für die Leiterkarte (4) vorgese hen ist, mittels welchem das Halteelement (10) unter Ausnutzung der Hebelge setze von der Vorderkante (16) der Leiterkarte (4) wegschwenkbar ist.

6. Kartensicherung nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzei chnet, daß das Lagerelement (6) eine erste Abdrückschulter (14) für den Ein- und Aushebegriff (5) aufweist.

7. Kartensicherung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagerelement (6) eine zweite Abdrückschulter (15) für den Ein- und Aushebegriff (5) aufweist.

8. Kartensicherung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzei chnet, daß das Halteelement (10) ein Sicherungsbügel ist.

9. Kartensicherung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzei chnet, daß das Aktivierungselement (12) als Bügel ausgebildet ist.

10. Kartensicherung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das als Bügel ausgebildete Aktivierungselement (12) eine Auflaufschräge (13) für die Leiterkarte (4) aufweist.

11. Kartensicherung nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzei chnet, daß das als Bügel ausgebildete Aktivierungselement (12) Teil eines am Halteelement (10) angeformten Federrahmens (11) ist.

12. Kartensicherung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzei chnet, daß das Halteelement (10) bei ausgezogener Leiterkarte (4) eine stabile Endlage unterhalb der Einschubebene (19) der Führungsschiene (2) ein nimmt.