DE2000864A1

DE2000864A1 - Halterahmen fuer elektrische Schaltungsplatten

Info

Publication number: DE2000864A1
Application number: DE19702000864
Authority: DE
Inventors: Shattuck David Carlton; Lowry Denis Earl; Johnson Lloyd Eugene; O'brian Paul Leonard; Cardwell William Richard
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1969-01-16
Filing date: 1970-01-09
Publication date: 1970-11-19
Also published as: GB1224970A; US3541396A; CA918814A; DE2000864B2

Description

IBM Deutschland Internationale Büro-Maithinen GetelUchaft mbH

Böblingen, 18. Dezember 1969 wi-sk

Anmelderin: International Business Machines

Corporation, Armonk, N.Y. 10

Amtl.Aktenzeichen; Neuänmeldung

Aktenzeichen der Anmeld.: Docket LE 969 004

Halterahmen für elektrische Schaltungsplatten

In elektronischen datenverarbeitenden Geräten, Maschinen und Anlagen sind die elektrischen Schaltungen auf einzelnen Schaltungskarten oder -platten zusammengefaßt, die in entsprechenden Rahmen der Maschine eingesetzt sind und zu Montage-,Test- bzw. Austauschzwecken leicht ent*· nornmen und wieder eingesetzt werden können.

Die bekannten Rahmenausführungen für solche Schaltungsplatten sind, wenn es sich vorzugsweise um kleine Scha L-tungskarten oder-einhelten handelt, mit einor Anzahl In Reihen und Spalten angeordneter Stecksockel ausgestattet, auf die dLe üLnzoln<jn Schaltung ;olnheiten aufgeaetzt werden können. Zur J.okaLL.'jierung oinor StÖrungsurnache

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wird bei diesen Anordnungen durch Austausch einzelner Schaltungskarten die fehlerhafte Schaltungseinheit ermittelt, während bei nur gelegentlich auftretenden Pehlfunktionen die Fehlersuche beträchtliche Zeit in Anspruch nehmen kann. In solchen Fällen werden bisweilen zur Wiederherstellung der Betriebsfähigkeit der Anlage entweder sämtliche einzelnen in Frage kommenden Schaltungsteile ausgetauscht, oder der ganze Rahmen mit den entsprechenden Schaltungseinheiten wird ausgebautjund durcheinen neuen ersetzt.

Die bekannten Rahmenausfuhrungen für Schaltungen, die zu diesem Zweck leicht ausbaubar sein müssen, haben aber meist eine Gestaltung, die ausschließlich auf die optimale Unterbringung der Schaltungskomponenten und die leichte Austauschbarkeit im Maschinenrahmen hin entworfen wurde, die sich aber für einen Transport der ganzen Rahmeneinheit nicht eignet, da hierbei die Gefahr einer Boschädlgung einzelner Schaltungsklassen oder-komponenten besteht. Er; ist zwar bekannt, zum Zwecke der Erleichterung beim Austausch ganzer Schaltungaberelche nur eine relativ geringe Anzahl verhältnismäßig grosser Schaltungskarten zu verwenden, welche selbst unmittelbar im Maschinenrahmen befestigt sind, wobei zur Vermeidung von Beschädigungen durch die in der Maschine auftretenden Erschütterungen,

Vlbrationen usw. die tragenden IViIe des Maschinenrahmens , 0,0,98^7/093 1

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mit Hilfe von Dämpfungsmitteln gelagert sind. Diese Rahmenteile sind jedoch nicht zur schnellen Demontage vorgesehen.

Infolgedessen müssen aus dem Maschinenrahmen entnommene Schaltungskarten mit größter Sorgfalt behandelt werden, damit bei deren Handhabung oder Transport keine Beschädigungen einzelner Komponenten oder Plattenteile auftreten. Außerdem sind die zur Aufnahme der Schaltungsplatten dienenden Trägerrahmen im allgemeinen relativ zum Maschinenrahmen so beweglich gelagert, daß in der einen Stellung ein Ieicuter Zugriff zu den Schaltungsplatten möglich ist und in der anderen Stellung dennoch eine maximale ochaltung^r-aichte erzielt wird. Die die Schaltungsplatten aufnehmenden Trügerrahmen sind daher verhältnismäßig schwer ausgeführt und stellen ein verhältnismässig hohes zusätzliches Gewicht dar.

Dür Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden und einen Halterahmen für elektrische Schaltungsplatten zu schaffen, der wesentlich leichter ausgeführt ist und eine Mehrzahl verhältnismässig großer Schaltungsplatten aufnehmen kann, die so geschützt im Halterahmen angeordnet sind, daß auch nach der Entnahme aus der Maschine die Handhabung und der Transport für die einzelnen Schaltungsplatten keine Beschädigungsgefahr mit sich bringen. Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß

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dadurch gelöst worden, daß der Rahmen aus zwei äußeren Halteplatten und mindestens einer inneren Halteplatte besteht, die zur Halterung von je einer Schaltungsplatte zwischen den äußeren und der inneren Halteplatte miteinander verschraubt sind, wobei die äußeren Halteplatten an ihrer Innenseite eine Anzahl vertikaler Kanäle bildende Rippen aufweisen und mit als Auflagefläche für die Schaltungsplatten dienenden flexiblen Leisten versehen sind, während die innere Halteplatte mit den flexiblen Leisten der äußeren Halteplatten ausgerichtete Auflageleisten für die Schaltungsplatten aufweist.

Die Ausbildung des Halterahmens gemäß der Erfindung ermöglicht ein leichtes Entnehmen eines solchen Rahmens aur der faschine, und infolge der flexiblen Unterbringung der Schaltungsplatten innerhalb der Rahmen selbst werden während des Transports dos Halterahmens auf diesen wirksame Erschütterungen stark gedämpft auf die Schaltungsplatten übertragen. Der Schutz der Schaltungskomponenten ist somit sowohl im eingebauten Zustand in der Maschine als auch nach der Entnahme aus der Maschine, z.B. während des Transporte, voll wirksam. Der Ausbau und Einbau der erfindungsgemäßen Halterahmen kann durch verhältnismässig wenig geschultes Bedienungspersonal ausgeführt werden, und für den Transport der einzelnen Halterahmen ist weiterhin das äußerst geringe Gewicht der Rahmenteile von "Vorteil.

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Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen in einem Ausführungsbeispiel beschrieben.

Es zeigen:

Fig.1 einen Halterahmen mit Schaltungsplatten in auseinandergezogener schaubildlicher Darstellung;

Pig.2 eine schaubildliche Ansicht der Kabelanschlußlelste/und der Kabelanschlußblöcke für die Anschlußleitungen aller Schaltungsplatten eines Halterahmens gemäß B¹Ig. 1 und

Fig.2 eine schaubildliche Darstellung einer

verbindungsplatte als gedruckte Schaltung zur Herstellung der elektrischen Verbindungen zwischen in dem Halterahmen gemäß Fig.1 benachbart angeordneten Schaltungnplatten.

Gemäß i?'ig.1 besteht der Ilalterahmen aus einer äußeren Halte platte 11, einer inneren Halt*..; platte Y$ und einer weiteren äußeren Halteplattd 1i3, wobei sich zwischen j.; zweien dieser Halteplatten eine SchaltungUitbi; \"( bzw. D boi'Lndyt. D:r c/inamt« Iiait-x'fihmen v/Lt'd durch ."'.ohr*üb ;n Ί u;k! Mutb-rJtn '.H) '/.UfJaIlIiIl-JiI₁/ ;h * L- ü, ./ r"h." IiJ r'.U· iujltii'ül !irilt.

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platte 15 Löcher 23, in der Inneren Halteplatte I3 Löcher und in der äußeren Ilaltoplatte 11 Lücher 27 vorgesehen sind. Durch Distanzhülsen 29, 3I und 33 ist der Abstand zwischen den einzelnen Halteplatten bestimmt.

Die äußeren Halteplatten 11 und I5 sind identisch ausgebildet, so daß ihre Gestaltung im folgenden anhand der Halteplatte 11 erläutert wird. Diese besteht/aus Kunststoff, beispielsweise einem thermisch härtbaren, mit einem Füllmittel versehenen Phenolharz, und weist eine gitterähnliche Form auf, mit horizontalen und vertikalen Hippen 35 bzw. 37· Die vertikalen Rippen 37 sind als Rille 39 ausgebildet, auf die eine Gummileiste 41 aufgesetzt ist. An jedem Kreuzungspunkt zwisjnen einer horizontalen und einer vertikalen Rippe 35 bzw. 37 ist eine kurze Leiste 43 als Halterung für die Gummileiste 41 vorgesehen. Die Leisten 43 fluchten mit entsprechenden Leisten 45 auf den beiden Seiten der inneren Halteplatte 13 und dienen als Auflagefläche für.die Oberflächen der Schaltungsplatten I7 und 19· Der unterste Teil 47 und der oberste Teil 49 der Halteplatten 11,13 bzw. 15 ragen über den oberen und unteren Rand der Schaltungsplatten 17 bzw. 19 mit deren Schutz beim Transport hinaus. Beträgt die Lange der Schaltungsplatten beispielsweise 40 cm, so wird mit einur HaLtuplattunlänge von etwa 43 cm eine aus- !■'Michu'iul ί Sicherung erzielt.

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An den S:iten der äußeren Halteplatten 11 und 15 befinden sich weiterhin abgerundete Ansätze 51 > die über an den Schaltungsplatten befestigte Kontaktleisten 55 hinausragen und die Seiten der 3ehaltungsplatten .vor Beschädigung schützen, ohne den Kontakt mit den Kontaktieisten 55 zu beeinträchtigen. Angenommen, die Breite der symmetrisch ausgebildeten Schaltungsplatten beträgt 2j5 cm und die zugeordneten Halteplatten sind 2j5,5 ^Gm breit ausgeführt, so können die Ansätze 5' in einer Höhe von etwa 10 mm ausgebildet werden. Im übrigen befinden sich an den Außenseiten der äuß -en Halte platten 11 und 15 in Pig.1 nur an der Halteplatte i5 oiohtbare Rippen 55·

Die innere Halteplatte 13 ist ähnlich wie die äußeren Halteplatten gestaltet. Sie besteht aus Kunststoff und weist gitterähnliche horizontale und vertikale Rippen 57 bzw. auf. Auf den vertikalen Rippen 59 sind Schienen 61 angebracht, auf denen die bereits erwähnten Leieten 45 sitzen, auf denen die Oberfläche der Schaltungsplatten I7 bzw. 19 aufliegt. Die Leisten 45 ermöglichen es, zwischen den Schienen 61 und der Oberfläche der Schaltungsplatten I7 bzw. I9 zusätzliche Leiter anzubringen.

An der inneren Halteplatte I5 sind weiterhin Richtstifte 6j5- und 64 befestigt, die in entsprechende Löcher 65 und 66 in den Sohaltungsplatten eingesteckt werden. Eine Kabel-

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anschlußleiste 67 an der inneren Halteplatte I3 dient als Halterung für die Anschlußleitungen, die zu den Kontaktleisten 53 der Schaltungsplatten I7 und I9 führen.

Die Schaltungsplatten I7 und 19 sind aus lamelliertem Epoxydglasharzgewebe hergestellt und enthalten Löcher für integrierte Schaltungsmoduln 69, sowie für einzelne Schaltungskomponenten 7I· Zur Verbindung der Moduln und Schaltungskomponenten sind auf beiden Seiten der Schaltungsplatten I7 und I9 gedruckte Schaltungen aufgebracht. Die jeweils auf einer Seite der Schaltungsplatten I7 und I9 befindlichen Moduln und Sohaltungskomponenten sind so auf den Schaltungsplatten verteilt, daß sie nicht im dem Auflagebereich der Leisten 45 der inneren Halteplatte I3 liegen. Eine Anzahl Ansätze 75 an den Rändern der Schaltungsplatten 17 und 19 sind mit leitenden Kontaktanschlüssen versehen. Die Kontaktleiste 53 sowie, auf der anderen Seite der Sohaltungsplattun I7 und I9, eine Kontaktleiste 75 sind auf die Kontaktpunkte aufgeschoben und dienen als Stiftsockel für die Schaltungen auf der zugehörigen oder einer anderen Schaltungsplatte.

Gemäß Fig.2 ist an der inneren Halteplatte 13 die Kabelanschlußleiste 67 fest angebracht. Mittels Sohrauben 77 sind Kabelanschlußblocks 79 und 83 an der Kftbelanschluß-Ie is te 67 befestigt. Zu den Kabelanschlußblöcken 79 bzw. 8,?

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führt eine Anzahl Anschlußkabel 81, die zu anderen Sohaltungseinheiten führen. An den Enden der Anschlußkabel 81 befinden sich Schaltungsstifte zum Einstecken in die Löcher auf der Kontaktleiste 53 an der Schaltungsplatte bzw.17.

Die in Fig.3 dargestellte ^uerverbindungeplatte 85 besteht aus einer ©edruckte-Schaltunga-Platte 87 mit den darauf befindlichen Qedruckten-Sohaltungs-Leitern 89. An der entgegengesetzten Seite der Qedruckten-Schaltunge-Platte 87 sind Kontaktstifte (in Fig.3 nicht sichtbar) angebracht und an die Gedruckten-Sohaltungs-Leiter 89 angeschlossen. Die Kontaktstifte sitzen in einem Stiftträgerblock 91 aus Kunststoff und werden an die Kontaktleiste 75 bzw. 53 der Schaltungsplatten I7 und I9 angeschlossen. Die innere Halteplatte 13 hat weiterhin auf der Außenseite eine Fläche 93, auf der der Stiftträgerblock 9I sitzt, nach dem Zusammensetzen der einzelnen Platten ragen die Ansätze 5I der äußeren Halteplatten 11 bzw.15 über den Rand der Güdruokten-Sohaltungs-Platte 87 hinaus.

Gemäß Fig.! werden die Richtstifte 63 und 64 der inneren Halteplatte 13 in die Löcher 65 und 66 der Schaltungsplatten eingesteckt; sodann werden die Halteplatten mittel« der Schrauben 21 in der beschriebenen Weise zusammengeschraubt, wobei die DlstanzhUlsen 29,31 und 33

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den erforderlichen lichten Abstand zwischen den Halteplatten bestimmen. Eine ausreichende Belüftung der Schaltungsplatten wird bei den vorher beispielsweise angegebenen Abmessungen der Platten durchkinen Abstand von etwa 25 mm gewährleistet.

Sind die Platten in der beschriebenen tfeise zusammengefügt, so liegen die Gummileisten 41 der äußeren Halteplatten 11 und 15 an den Außünrändern der Sohaltungsplatten I7 und an, und die Leisten 45 der inneren Halteplatte 13 liegen auf den Oberflächen der Sohaltungsplatten I7 und 19 auf. Wie bereite erwähnt, befinden sich unter den Qummileisten

41 mit den Leisten 45 fluchtende Leisten 43, so daß zwischen den Schaltungsplatten und den Halteplatten kleine Kontaktflächen bzw.-Punkte entstehen. Da infolge der vorherigen Verlötungen auf den Schaltungsplatten gewisse Unebenheiten unvermeidlich sind, ist durch diese kleinen Kontaktflächen dennoch ein einwandfreier Sitz gesichert und gleichzeitig werden in den Halteplatten auftretende Erschütterungen wirksam gedämpft.

Die Gummileisten 41 an den äußeren Halteplatten 11 und 15 haben somit die Funktion, eine übertragung der im Maschinenrahmen auftretenden Erschütterungen auf die Schaltungsplafeten 17 und I9 zu verhindern, zumindest aber weitestgehend zu dämpfen, un-- bilden gleichzeitig wirksame Haltelemente zur Halterung der Schaltungsplatten. Da die Gummileisten

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41 auf ihrer ganzen Länge auf den Schaltungsplatten aufliegen, sind bei der Dämpfung auch diejenigen Bereiche der Gummileisten 41 wirksam, die zwischen den Leisten 45 liegen. Eine besonders wirksame Dämpfung erhält man durch Aufsetzen halbkugelförmiger Gummikappen auf die Leisten 4j.

Bei zusammengefügtem Halterahmen bilden die Rillen 39 und die darauf befindlichen Gummileisten 41 senkrecht verlaufende parallele Kanäle, welche die außenseitigen Oberflächen der Schaltungsplatten 17 und 19 berühren. Entsprechend werden durch die Schienen 61 ebenfalls senkrechte parallele Kanäle an den inneren Flächen der Schaltungsplatten 17 und 19 gebildet. Dadurch wird für die Schaltungen auf den Schaltungsplatten eine wirksame Konvektionskühlung erzeugt, wobei die erwärmte Luft durch die entstandenen Kanäle nach oben abzieht. Besondere Ventilatoren sind daher zur Vermeidung einer übermässigen Erwärmung der Schaltun^splatten nicht erforderlich.

Wenn die Rahmenteile zusammengesetzt sind, wird die verbindungsplatte 85, wie in Figo dargestellt, in die Kontakt le is ten 75 eingesteck't. Nun kann die ganze Einheit zum Montageort oder zu Austauschzwecken transportiert werden. Infolge der federnden Verwendung zwischen den Schaltungsplatten und den Halteplatten werden beim Transport auftretende Erschütterungen nur stark gedämpft auf die

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- 12 Schaltungsplatten übertragen.

Zum Einsetzen des gesamten Rahmens In eine Maschine wird der untere Rand der inneren Halteplatte I3 in eine entsprechende Rille des Maschinenrahmens eingeschoben und sodann das Ganze mittels einer durch das .Schraubenloch am oberen Rand der inneren Halteplatte 15 geführten Schraube befestigt. Zweckmässig wird zur Verringerung der auf die innere Halte platte übertragenen Vibrationen in das Schraubenloch 95 ein Gummiring eingesetzt. In entsprechender Weife sind die Rillen im Maschinenrahmen zur Aufnahme der inneren Halteplatte 1j5 mit dämpfendem Material ausgelegt. Wenn der Halterahmen eingesetzt ist, wird der Kabelanschlußblock: 79 gemäß Fig. 2 in die Kontakt le is te eingesteckt und an der Kabelanschlußleiste 67 befestigt.

Wenn ein Halterahmen mehr als zwei Schaltungsplatten aufnehmen soll, so ist die eine Seite einer zusätzlichen inneren Halteplatte wie die Innenseiten der äußeren Halteplatten ausgebildet und mit entsprechenden Gummileisten versehen. Anstelle der Gummileiste 41 können die Letten 4;5 an den Innenseiten der äußerun Halteplatten aber auch mit halbkugelförmigen Gunimikappen abgedeckt worden. Weiterhin kann man zwischen den einzelnen Schaltungaplatten elastieche Verbindungsleitungen verwenden, sowie weitere Verbindungsklemmen zum Schutz der ^uervorbindunr; splat te .

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Claims

Böblingen, 18. Dezember I969 wi-sk

Patentansprüche

. 7 Halterahmen für elektrische Schaltungsplatten, dadurch gekennzeichnet, daß. der Rahmen aus zwei äußeren Halteplatten (11,15) und mindestens einer inneren Halteplatte (I3) besteht, die zur Halterung von je einer Schaltungsplatte (17,19) zwischen den äußeren und der inneren Halteplatte miteinander verschraubt sind, wobei die äußeren Halteplatten (11,15) an ihrer Innenseite eine Anzahl vertikaler Kanäle bildende Rippen (37) aufweisen und mit als Auflagefläche für die Schaltungsplatten (17,19) dienenden flexiblen Leisten (41) versehen sind, während die innere Halteplatte (13) mit den flexiblen Leisten (41) der äußeren Halteplatten (11 ,15) ausgerichtete Auflageleisten (45) für die Schaltungsplatten (17*19) aufweist.
2. Halterahmen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die flexiblen Leisten (41) und die Auflageleisten (45) jeweils Teil einer gitterförmlgen Ausbildung (35,37i57,59) eier Halteplatten (11,13,15) sind und daß die Schaltungsplatten (17,19) auf den entsprechenden Yertlkal-Linien Leerbereich« aufweisen. 0098A7/0931
J5. Halterahmen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteplatten (11,15*15) etwas größer ausgebildet sind als die Schaltungsplatten (17,19).
4. Halterahmen nach den Ansprüchen 1-3,dadurch gekenn» zeichnet, daß die innere Halteplatte (13) einen oberen und einen unteren Führungsrand zum Einschieben des Halterahmens in den Maschinenrahmen enthält.

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