DE19931908A1 - Elektronische Anlage - Google Patents

Abstract

Eine elektronische Anlage mit einem Modulträger (1) und daran elektrisch und mechanisch anbringbaren Modulen (19, 23) weist zumindest einen, vorzugsweise mehrere nebeneinander angeordnete Anschluß- oder Schnittstellen (9) auf. An derartigen Anschluß- oder Schnittstellen (9) ist jeweils ein Modul (19) elektrisch anschließbar. Eine Verbesserung der elektronischen Anlage wird durch folgende weitere Merkmale erzielt: DOLLAR A - an der Schnittstelle (9) ist ein Schnittstellenadapter (37) anschließbar, DOLLAR A - der Schnittstellenadapter (37) weist einen Gegenanschluß (41) und zwei Sekundärschnittstellen (39') auf, die versetzt zueinander liegen und funktionsrichtig mit dem an der Schnittstelle (9) des Modulträgers (1) anschließbaren Gegenanschluß (41) elektrisch verbunden sind, DOLLAR A - am Modulträger (1) ist ein Adapterrahmen (27) befestigbar, und DOLLAR A - am Adapterrahmen (27) ist an einer der beiden Sekundärschnittstellen (39) ein Halbmodul (23) oder an beiden Sekundärschnittstellen (39) zwei Halbmodule (23) anschließbar.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektronische Anlage mit einem Modulträger und darauf montier- und elektrisch anschließ­ bare Module nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Insbesondere in der Breitbandkommunikationstechnik ist in den Kabelnetzen eine Vielzahl von Geräten, beispielsweise der Signalverstärkung und -aufbereitung sowie der Signal­ verteilung etc. dienende elektronische Geräte angeschlos­ sen. Entsprechende elektrische Anlagen umfassen dabei häufig einen sogenannten Modul- oder Baugruppenträger, der gehäuseartig aufgebaut ist und beispielsweise in seinem mittleren Bereich ein Anschlußfeld mit einer Vielzahl nebeneinander sitzender Bus-Schnittstellen umfaßt. Hier können nebeneinanderliegend in entsprechend genormten Gehäusen untergebrachte Einzelmodule mechanisch fixiert und elektrisch angeschlossen werden. Werden weitere Module benötigt, so können an freien Steckplätzen diese neuen Module untergebracht werden. Bei Bedarf können diese Modu­ le, beispielsweise wenn einzelne Module ausgefallen sind oder durch andere, funktionsbessere Module ersetzt werden sollen, problemlos ausgebaut und entsprechend neue Module eingebaut werden.

Da die Module üblicherweise eine nicht zu vernachlässigen­ de Wärme erzeugen, muß auch sichergestellt werden, daß diese Wärme nach außen abgeführt werden kann. Dazu ist üblicherweise die rückwärtige Wand des Baugruppen- oder Modulträgers als Kühlwand ausgebildet, wobei an der Außen­ seite der Wand eine Vielzahl von geeigneten Kühlrippen vorgesehen sind. Im montierten Zustand berührt dabei die rückwärtige Steckwand der einzelnen Module benachbart zur Schnittstelle jeweils die rückwärtige Baugruppenträger­ wand, um hier einen unmittelbaren Wärmetransport nach außen hin zu garantieren.

Im Hinblick auf das ständig wachsende Breitbandkommunika­ tionsnetz reichen aber häufig die bisherigen Baugruppen­ träger von ihrer Größe her nicht mehr aus, um eine ent­ sprechend hohe Anzahl von einzelnen Baukomponenten und Modulen aufzunehmen. In einem solchen Fall verbleibt nur die Möglichkeit einen bisherigen Baugruppenträger durch einen größeren zu ersetzen oder einen weiteren Baugruppen­ träger benachbart zum ersten zu montieren, was insgesamt sehr aufwendig ist.

Aufgabe der Erfindung ist es von daher, ausgehend vom eingangs genannten Stand der Technik, eine verbesserte elektronische Anlage mit einem Modulträger und daran elek­ trisch und mechanisch zu kontaktierenden Modulen zu schaf­ fen, welche eine größere Flexibilität für die Systempla­ nung und Anwendung ermöglicht.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß entsprechend den im An­ spruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausge­ staltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen ange­ geben.

Durch die erfindungsgemäße Lösung wird nicht nur eine höhere Flexibilität für die Systemplanung und Anwendung der in Rede stehenden Module geschaffen, was insbesondere auch die Frage der Nachrüstbarkeit, eines redundanten Aufbaus etc. betrifft, sondern es wird vor allem auch eine höhere Packungsdichte ermöglicht.

Erfindungsgemäß ist nämlich vorgesehen, daß an der auf dem Modulträger ausgebildeten Schnittstellen Schnittstellen­ adapter anschließbar sind, die zwei getrennte und versetzt zueinander liegende Sekundärschnittstellen umfassen. Dies eröffnet die Möglichkeit, daß an der betreffenden primären Schnittstelle am Modulträger, an der üblicherweise bisher nur ein einziges größerdimensioniertes Modul anschließbar war, nunmehr zwei getrennte Module funktionstüchtig an­ geschlossen werden können. Diese Module können dann ggf. auch entsprechend unterschiedlichen elektrischen Funktio­ nen dienen.

Aber auch in diesem Fall ist erfindungsgemäß sicherge­ stellt, daß die von den Einzelmodulen erzeugte Wärme opti­ mal nach außen hin abgeführt werden kann. Dazu ist der Adapterrahmen so aufgebaut, daß hierüber die Module gehal­ ten und fixiert sind, und mit ihrer dem Wärmeaustausch dienenden rückwärtigen Steckwand möglichst unmittelbar mit der entsprechenden rückwärtigen Kühlwand des Baugruppen­ trägers in Kontakt gebracht werden können.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Adapterrahmen nur an den Stellen mit dem Bauträger mechanisch verbunden wird, an dem üblicherweise die grö­ ßerdimensionierten Einzelmodule angebracht und befestigt werden. Es sind von daher zur Befestigung des Adapterrah­ mens anstelle eines größeren Einzelmoduls keine neuen technischen Zusatzmaßnahmen erforderlich.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfin­ dung ist der Adapterrahmen in Steckrichtung nur als um­ laufender Rahmen ausgebildet, in welchem die Einzelmodule eingeführt werden können, wobei der Adapterrahmen gleich­ zeitig als Vorspanneinrichtung dient, um die Einzelmodule unter Erzeugung einer Vorspannkraft an der Rückwand des Modulträgers angepreßt zu halten. Dies dient wiederum einer optimalen Wärmeabfuhr und damit Kühlung der Ein­ zelmodule.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungs­ beispiels unter Bezugnahme auf Zeichnungen näher erläu­ tert. Dabei zeigen im einzelnen:

Fig. 1: in schematischer Draufsicht einen Baugruppen- oder Modulträger bei abgenom­ menem Deckel;

Fig. 2: eine schematische Längsquerschnittdarstel­ lung längs der Linie II-II in Fig. 1;

Fig. 3: eine Prinzipdarstellung auf einen erfin­ dungsgemäßen Adapterrahmen und einem er­ sten eingesteckten Einzelmodul und einem zweiten Einzelmodul im noch uneingesteck­ ten Zustand;

Fig. 5: eine Stirnseitenansicht auf das Ausfüh­ rungsbeispiel gemäß Fig. 3;

Fig. 4: eine Draufsicht auf das Ausführungsbei­ spiel gemäß Fig. 3 mit nur einem links eingesteckten Einzelmodul;

Fig. 6: eine zu Fig. 3 entsprechende Darstellung zur Verdeutlichung weitere Details; und

Fig. 7: eine zu Fig. 5 entsprechende Darstellung zur Erläuterung weiterer Einzelheiten.

In Fig. 1 und 2 ist in schematischer Draufsicht bzw. in Längsschnittdarstellung ein Baugruppenträger 1 gezeigt, der nachfolgend auch kurz als Modulträger 1 bezeichnet wird. Dieser Modulträger 1 ist kasten- oder gehäuseförmig gestaltet. Ein am Öffnungs- oder Flanschrand 3 aufzuset­ zender und den Modulträger 1 dadurch verschließbare Gehäu­ sedeckel ist nicht dargestellt.

Der Modulträger 1 umfaßt eine Rück- oder Kühlwand 5 mit gehäußenaußenseitigen Kühlrippen 6, wobei in Mittellängs­ richtung der Kühl- oder Rückwand 5 ein Anschlußfeld 7 mit einer Vielzahl von nebeneinander vorgesehenen Anschluß- oder Schnittstellen 9 ausgebildet ist.

Das Anschlußfeld 7 mit seinen einzelnen Anschluß- und Schnittstellen 9 ist gegenüber der rückwärtigen Kontakt­ ebene 5' der rückwärtigen Kühlwand 5 tieferliegend an­ geordnet, so daß in der Schnittdarstellung gemäß Fig. 2 nur die über die Kontaktebene 5' überstehende Ansätze 13 mit den darin bis in die Kühlwand 5 hineinlaufenden Boh­ rungen 15 ersichtlich sind, die am oberen und unteren Rand 3' jeweils seitlich versetzt zum Anschlußfeld 7 ausge­ bildet sind, und die der Befestigung der einzelnen Module dienen.

Für jede Anschluß- oder Schnittstelle 9 und den darüber und darunter befindlichen Raum wird dadurch ein Anschluß­ bereich 17 zum Anschluß eines kastenförmig gestalteten Modules definiert, weil in der Querschnittdarstellung gemäß Fig. 2 nur ein derartiges herkömmliches Modul 19 eingezeichnet ist. Dieses Modul 19 erstreckt sich mit seiner Gehäusewand praktisch über die gesamte Breite (Höhe des Modulträgers 1, also bis in den Bereich der jeweils gegenüberliegend benachbart zu den beiden Seitenwänden 21 des Gehäuses des Baugruppenträgers 1 vorgesehenen Bohrun­ gen 15, wo ein derartiges Modul 19 angeschraubt und be­ festigt werden kann. Die Rückwand eines derartigen Moduls liegt dann in dem in Fig. 1 schraffiert gezeichneten Auflagebereich 5" der Kontaktebene 5' der rückwärtigen Kühlwand 5 an, worüber ein guter Wärmefluß nach außen hin sichergestellt werden kann.

Der erläuterte Modulträger 1 kann mit einer Vielzahl der­ artiger Module 19 an entsprechenden Anschlußbereichen 17 ausgestattet sein.

Alternativ oder ergänzend kann an den Anschlußbereichen 17 aber auch, d. h. zumindest an einzelnen oder aber auch an allen Anschlußbereichen 17 mittels der nachfolgend erör­ terten Einrichtungen anstelle eines herkömmlichen ein­ zelnen Moduls 19 zwei neue kleiner dimensionierte Module 23 angeschlossen werden, die nachfolgend teilweise auch als Halbmodule 23 bezeichnet werden.

Wie aus den Fig. 3 ff. zu ersehen ist, wird anstelle eines herkömmlichen Moduls 19 an einen entsprechenden Anschlußbereich 17 ein Adapterrahmen 27 angebracht, der aus einem umlaufenden, nach oben und unten hin offenen Rahmen besteht, also nur zwei Seitenlängswandabschnitte 27' und zwei Stirnseitenwandabschnitte 27" umfaßt. Die Größe dieses Rahmens ist in Steckrichtung betrachtet be­ vorzugt so bemessen, daß er in etwa der Größe, d. h. der Länge und Breite der herkömmlichen Module 19 entspricht.

An den Stellen, an denen üblicherweise die herkömmlichen Module mittels Schrauben an den Bohrungen 15 im Modul­ träger 1 befestigt werden können, sind an dem Adapterrah­ men 27 entsprechende Ansätze 31 ausgebildet, und zwar mit zu den Bohrungen 15 fluchtenden Bohrungen 33. Durch ent­ sprechende Schrauben 35 kann der so gebildete Adapterrah­ men 27 an einem Anschlußbereich 17 durch die bereits im Modulträger 1 vorgesehenen. Bohrungen 15 ohne weitere Ver­ änderungsmaßnahme befestigt und angebracht werden.

Auf eine betreffende am Anschlußfeld 7 vorgesehene Schnittstelle 9 ist nunmehr ferner ein Schnittstellenadap­ ter 37 anschließbar, der einen Gegenstecker 41 zur elek­ trischen Verbindung mit dem Anschluß 9, und ferner noch zwei Sekundärschnittstellen 39 auf, die in Steckrichtung zumindest geringfügig zur primären Schnittstelle 9 ver­ setzt liegen. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind die beiden Sekundärschnittstellen 39 zudem in Längsrichtung 40 des Adapterrahmens 27 geringfügig versetzt liegend an­ geordnet. In der Darstellung gemäß Fig. 3 und 4 ist dabei angedeutet und insbesondere in Fig. 6 und 7 deutlich sichtbar, daß der Schnittstellenadapter 37 neben einen an dem Anschluß 9 aufsteckbaren Gegenstecker 41 eine Leiter­ platine 43 umfaßt, auf welche die beiden Sekundäranschlüs­ se 45 unter Bildung der beiden Sekundärschnittstellen 39 punktsymmetrisch zum Mittelpunkt der primären Schnitt­ stelle 9 versetzt zueinander zu liegen kommen. Die beiden Sekundäranschlüsse 45 sind dabei funktionsrichtig so mit dem Gegenstecker 41 elektrisch verbunden und mit entspre­ chenden elektrischen Baugruppen und Komponenten auf der Leiterplatine 43 ausgestattet, daß nunmehr an jedem Se­ kundäranschluß 45 ein entsprechendes Halbmodul 23 funk­ tionstüchtig angeschlossen werden kann.

In Fig. 3 und 4 sind dabei in der einen Hälfte des Adapterrahmens 27 ein erstes Halbmodul 23 bereits elek­ trisch angeschlossen und montiert, wobei in Fig. 3 rechtsliegend ein zweites Halbmodul 23 noch vor der Monta­ ge im Adapterrahmen 27 gezeigt ist.

Jedes der Halbmodule 23 umfaßt dabei in Längsrichtung 40 des Adapterrahmens 27 und damit auch in Längsrichtung 40 des Halbmoduls 23 versetzt liegend zwei Schrauben 47 auf, die das Halbmodulgehäuse 23' durchragen und an einem nach innen zurückspringenden Stufenabsatz 23" des Halbmodul­ gehäuses 23' nach unten überstehen. Im montierten Zustand greifen dann die eindrehbaren Gewindeschrauben 47 zum einen in ein Mutterngewinde 49 im Adapterrahmen 27 ein, das zum einen jeweils im Ansatz 31 benachbart zur Bohrung 33 vorgesehen ist (wobei die Bohrung 33 von Schrauben durchsetzt werden, die den Adapterrahmen 27 am Modulträger 1 fixieren), und zum anderen in ein weiteres Muttergewinde 51, welches etwa benachbart zur Mittelquerebene 53 jeweils am Seitenlängswandabschnitt 27' des Adapterrahmens 27 ausgebildet ist.

Die Halbgehäuse sind zudem in Steckrichtung in ihrer Bewe­ gungsbahn relativ zu den Sekundärschnittstellen 39 liegend nicht nur mit einer entsprechenden Gehäuseausnehmung 57 versehen, sondern weisen an jener Stelle zudem entspre­ chende Sekundär-Gegenstecker 59 auf, die zu den Halbmodu­ len 23 gehören, wobei in der Darstellung gemäß Fig. 6 teilweise unter Weglassung des Gehäuses der für das dort wiedergegebene linke Halbmodul vorgesehene Sekundär-Ge­ genstecker 59 sichtbar ist, der dort im eingesteckten Zustand in dem ihm zugeordneten Sekundäranschluß 45 ge­ zeigt ist.

Da der Adapterrahmen 27 im gezeigten Ausführungsbeispiel nur an seinen gegenüberliegenden Stirnseitenwandabschnit­ ten 27' mit dem Trägermodul 1 fest verbunden ist, zumin­ dest also die beiden Befestigungsstellen des Adapterrah­ mens 27 vergleichsweise weit in dessen Längsrichtung ver­ setzt zueinander liegen und die zugehörigen Halbmodule 23 demgegenüber zumindest mit einer Befestigungsschraube, nämlich ihrer benachbart zur Mittelquerebene 53 liegenden Befestigungsschraube allein oder zusätzlich an dem Adap­ terrahmen 27 befestigt werden, hat dies zur Folge, daß bei zunehmenden Festdrehen der entsprechenden Schraube 47, 47', wenn nämlich der untere Boden, d. h. die rückwärtige Anlagefläche 65 des Halbmoduls 23 an der Kontaktfläche 5' der Kühl- oder Rückwand 5 des Baugruppenträgers 1 anstößt, der Adapterrahmen 27 zumindest geringfügig weiter in Rich­ tung zugehöriges Halbmodul 23, also von der Kontaktfläche 5' weg zugespannt wird, mit der Folge, daß der Adapterrah­ men 27 als Vorspanneinrichtung für das betreffende Halbmo­ dul 23 dient. Über den so vorgespannten Adapterrahmen 27 wird nämlich das Halbmodul 23 mit seiner rückwärtigen Anlagefläche 65 nunmehr vollflächig auf den Auflagebereich 5" des Modulträgers 1 angepreßt gehalten, d. h. an den jeweils auf einer der beiden Seiten der Schnittstelle 9 vorgesehenen Auflagebereich 5". Dadurch wird auch bei unterschiedlichen Temperaturbedingungen und bei tempera­ turbedingten Materiallängenänderungen gleichwohl sicher gewährleistet, daß ein optimaler Wärmeübergang zwischen Halbmodul und Modulträger ermöglicht und aufrecht erhalten wird.

Durch die Aufteilung der Vorspannkraft auf je einen Sei­ tenarm des Adapterrahmens 27 für jeweils ein Halbmodul, gilt dies für jedes Halbmodul unabhängig davon, ob das gegenüberliegende Halbmodul montiert, gerade montiert wird oder nicht vorhanden ist.

Abschließend wird noch darauf hingewiesen, daß an den erläuterten Geräten in Form von Halbmodulen gegenüberlie­ gend zu ihrer Kontaktfläche dann bekannterweise übliche koaxiale Steckanschlüsse 71 vorgesehen sein können (Sei­ tendarstellung gemäß Fig. 3 und 6). Mit Bezugszeichen 73 sind in Fig. 3 und 6 wegdrückbare Auszugssicherungs­ bügel für Winkelstecker gekennzeichnet.

Claims (13)

1. Elektronische Anlage mit einem Modulträger (1), und daran elektrisch und mechanisch anbringbaren Modulen (19, 23), wobei der Modulträger (1) zumindest eine und vorzugs­ weise mehrere nebeneinander angeordnete Anschluß- oder Schnittstellen (9) jeweils zum Anschluß eines Modules (19, 23) aufweist, und mit einer mechanischen Befestigungsein­ richtung der Einzelmodule (19, 23) am Modulträger (1), gekennzeichnet durch die folgenden weiteren Merkmale

• - an der Schnittstelle (9) ist ein Schnittstellenadapter (37) anschließbar,
• - der Schnittstellenadapter (37) weist einen Gegenanschluß (41) und zwei Sekundärschnittstellen (39') auf, die versetzt zueinander liegen und funktionsrichtig mit dem an der Schnittstelle (9) des Modulträgers (1) anschließ­ baren Gegenanschluß (41) elektrisch verbunden sind,
• - am Modulträger (1) ist ein Adapterrahmen (27) befestig­ bar, und
• - am Adapterrahmen (27) ist an einer der beiden Sekundär­ schnittstellen (39) ein Halbmodul (23) oder an beiden Sekundärschnittstellen (39) zwei Halbmodule (23) an­ schließbar.

2. Elektronische Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Adapterrahmen (27) als umlaufender Rah­ men ohne Boden ausgebildet ist.

3. Elektronische Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Adapterrahmen (27) mit Bohrungen (33) versehen ist, die mit im Modulträger (1) vorgesehenen Gewinden (15) zur Befestigung mittels Schrauben (35) fluchten.

4. Elektronische Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Adapterrahmen (27) in einem Bereich benachbart zu seinen gegenüberliegenden Stirnseiten am Modulträger (1) befestigt ist.

5. Elektronische Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Adapterrahmen (27) nur in seinem mittleren Bereich am Modulträger (1) befestigt ist.

6. Elektronische Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der beiden Halbmodule (23) mittels Schrauben (47, 47') am Adapterrahmen (27) befestigbar ist, wobei zumindest eine Schraube (47') am Adapterrahmen (27) an einer Verankerungsstelle angreift, die versetzt zu den Befestigungsstellen liegt, an denen der Adapterrahmen (27) am Modulträger (1) befestigt ist.

7. Elektronische Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Adapterrahmen (27) als Vorspanneinrichtung zur Vorspannung des zumindest einen oder der beiden Halbmodule (23) in Richtung Rückwand (5) des Modulträgers (1) dient.

8. Elektronische Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in einen Adapterrahmen (27) zwei Halbmodule (23) einsetzbar sind.

9. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß pro Halbmodul (23) ein auf die Größe des Halbmoduls abgestimmter Adapterrahmen (27) vorgesehen ist.

10. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Gehäusewände (23') des Halbmoduls (23) eine nach innen einspringende Gehäuseausnehmung (57) aufweisen, in deren Bereich bei montiertem Halbmodul (23) zumindest Teile der Sekundärschnittstelle (39), d. h. zu­ mindest Teile des Sekundäranschlusses (45) liegen.

11. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäusewand (23') des Halbmoduls (23) einen zurückspringenden Stufenabsatz (23") umfaßt, in dessen Bereich im montierten Zustand des Halbmoduls (23) eine Schraube (35) zur Befestigung des Adapterrahmens (27) am Modulträger (1) zu liegen kommt.

12. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Schnittstellenadapter (37) einen Gegenstecker (41) zur elektrischen Verbindung mit einer Anschluß-Schnittstelle (9) auf dem Modulträger (1) und zwei dazu versetzt liegende Sekundärschnittstellen (39) zur Bildung zweier Sekundäranschlüsse (45) umfaßt.

13. Anlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Schnittstellenadapter (37) ferner eine Leiterplatine (43) umfaßt.