DE2000864C3 - Halterahmen für elektrische Schaltungsplatten - Google Patents

Description

In elektronischen datenverarbeitenden Geräten, .i" Maschinen und Anlagen sind die elektrischen Schaltungen auf einzelnen Schaltungsarten oder -platten zusammengefaßt, die in entsprechenden Rahmen der Maschine eingesetzt sind und zu Montage-, Test- bzw. Austauschzwecken leicht entnommen und wieder eingesetzt werden können.

Die bekannten Rahmenausführungen für solche Schaltungsplatten sind, wenn es sich vorzugsweise um kleine Schaltungskarten oder -einheiten handelt, mit einer Anzahl in Reihen und Spalten angeordneter -to Stecksockel ausgestattet, auf die die einzelnen Schaltungseinheiten aufgesetzt werden können. Zur Lokalisierung einer Störungsursache wird bei diesen Anordnungen durch Austausch einzelner Schaltungskarten die fehlerhafte Schaltungseinheit ermittelt, während bei nur gelegentlich auftretenden Fehlfunktionen 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 ausgebaut und durch einen neuen ersetzt.

Die bekannten Rahmenausführungen 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 Beschädigung einzelner Schaltungsklassen oder -komponenten besteht. Es ist zwar bekannt, zum Zwecke der Erleichterung beim Austausch ganzer Schaitungsbereiche nur eine relativ geringe Anzahl verhältnismäßig großer Schaltungskar- '" ten zu verwenden, welche selbst unmittelbar im Maschinenrahmen befestigt sind, wobei zur Vermeidung von Beschädigungen durch die in der Maschine auftretenden Erschütterungen, Vibrationen usw. die tragenden Teile des Maschinenrahmens mit Hilfe von Dämpfungsmittel 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 leichter Zugriff zu den Schaltungsplatten möglich ist und in der anderen Stellung dennoch eine maximale Schaltungsdichte erzielt wird. Die die Schaltungsplatten aufnehmenden Trägerrahmen sind daher verhältnismäßig schwer ausgeführt und stellen ein verhältnismäßig hohes zusätzliches Gewicht dar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden und einen Halterahmen für elektrische Schsltungsplatten 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 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 aus der Maschine, und infolge der flexiblen Unterbringung der Schaltungsplatten innerhalb der Rahmen selbst werden während des Transports des 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 Transports, voll wirksam. Der Ausbau und Einbau der erfindungsgemäßen Halterahmen kann durch verhältnismäßig wsnig geschultes Bedienungspersonal ausgeführt werden, und für den Transport der einzelnen Halterahmen ist weiterhin das äußerst geringe Gewicht der Rahmenteile von Vorteil.

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

F i g. 1 einen Halterahmen mit Schaltungsplatten in auseinandergezogener schaubildlicher Darstellung;

Fig.2 eine schaubildliche Ansicht der Kabelanschlußleiste und der Kabelanschlußblöcke für die Anschlußleitungen aller Schaltungsplatten eines Halterahmens gemäß F i g, 1 und

F i g. 3 eine schaubildliche Darstellung einer Querverbindungsplatte als gedruckte Schaltung zur Herstellung der elektrischen Verbindungen zwischen in dem Halterahmen gemäß F i g. 1 benachbart angeordneten

Sci'ialtungsplatten.

Gemäß Fig. 1 besteht der Halterahmen aus einer äußeren Halteplatte U, einer inneren Halteplatte 13, und einer weiteren äußeren Halteplatte 15, wobei sich zwischen je zweien dieser Halteplatten eine Schaltungsplatte 17 bzw. 19 befindet. Der gesamte Haltsrahmen wird durch Schrauben 21 und Muttern 28 zusammengehalten, wofür in der äußeren Halteplatte 15 Löcher 23, in der inneren Halteplatte 13 Löcher 25 und in der äußeren Halteplatte 11 Löcher 27 vorgesehen sind. Durch u, Distanzhülsen 29, 31 und 33 ist der Abstand zwischen den einzelnen Halteplatten bestimmt.

Die äußeren Halteplatten 11 und 15 sind identisch ausgebildet, so daß ihre Gestaltung im folgenden anhand der Halteplatte 11 erläutert wird. Diese besteht i.s aus Kunststoff, beispielsweise einem thermisch härtbaren, mit einem Füllmittel versehenen Phenoiharz, und weist eine gitterähnliche Form auf, mit horizontalen und vertikalen Rippen 35 bzw. 37. Die vertikalen Rippen 37 sind als Rille 39 ausgebildet, auf die eine Gummileiste 41 m aufgesetzt ist. An jedem Kreuzungspunkt zwischen 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 j.s inneren Halteplatte 13 und dienen als Auflagefläche für die Oberflächen der Schaltungsplatten 17 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 Länge der Schaltungsplatten beispielsweise 40 cm, so wird mit einer Halteplattenlänge von etwa 43 cm eine ausreichende Sicherung erzielt.

An den Seiten der äußeren Halteplatten 11 und 15 befinden sich weiterhin abgerundete Ansätze 51, die über an den Schaltungsplatten befestigte Kontaktleisten 53 hinausragen und die Seiten der Schaltungsplatten vor Beschädigung schützen, ohne den Kontakt mit den Kontaktleisten 53 zu beeinträchtigen. Angenommen, die Breite der symmetrisch ausgebildeten Schaltungsplatten beträgt 23 cm und die zugeordneten Halteplatten sind 23,5 cm breit ausgeführt, so können die Ansätze 51 in einer Höhe von etwa iOOmm ausgebildet, werden. Im übrigen befinden sich an den Außenseiten der äußeren Halteplatten 11 und 15 in Fig. 1 nur an der Halteplatte 15 sichtbare Rippen 55.

Die innere Halteplatte 13 ist ähnlich wie die äußeren Halteplatten gestaltet. Sie besteht aus Kunsts'.off und weist gitterähnliche horizontale und vertikale Rippen 57 5" bzw. 59 auf. Auf den vertikalen Rippen 59 sind Schienen 61 angebracht, auf denen die bereits erwähnten Leisten 45 sitzen, auf denen die Oberfläche der Schiltungsplatten 17 bzw. 19 aufliegt. Die Leisten 45 ermöglichen es, zwischen den Schienen 61 und der Oberfläche der 5^ Schaltungsplatten 17 bzw. 19 zusätzliche Leiter anzubringen.

An der inneren Halteplatte 13 sind weiterhin Richtstifte 63 und 64 befestigt, die in entsprechende Löcher 65 und 66 in den Schaltungsplatten eingesteckt (10 werden. Eine Kabelanschlußleiste 67 an der inneren Halteplatte 13 dient als Halterung für die Anschlußleitungen, die zu den Kontaktleisten 53 der Schaltungsplatten 17 und 19 führen.

Die Schaltungsplatten 17 und 19 sind aus lameliiertem <>s Epoxydglasharzgewebe hergestellt und enthalten Löcher für integrierte Schaltungsmoduln 69, sowie für einzelne Schaltungskomponenten 71. Zur Verbindung der Moduln und Schaltungskomponenten sind auf beiden Seiten der Schaltungsplatten 17 und 19 gedruckte Schaltungen aufgebracht. Die jeweils auf einer Seite der Schaltungsplatten 17 und 19 befindlichen Moduln und Schaltungskomponenten sind so auf den Schaltungsplatten verteilt, daß sie nicht in dem Auflagebereich der Leisten 45 der inneren Halteplatte 13 liegen. Eine Anzahl Ansätze 73 an den Rändern der Schaltungsplatten 17 und 19 sind mit leitenden Kontaktanschlüssen versehen. Die Kontaktleiste 53 sowie, auf der anderen Seite der Schaltungsplatten 17 und 19, 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 Schrauben 77 sind Kabelanschlußblocks 79 und 83 an der Kabelanschlußleiste 67 befestigt. Zu den Kabelan-Schlußblöcken 79 bzw. 83 führt eine Anzahl Anschlußkabel 81, die zu anderen Schaltungseinheiten führen. An den Enden der Anschlußkabel 81 befinden sich Schaltungsstifte zum Einstecken in die Löcher auf der Kontaktleiste 53 an der Schaltungsplatte 19 bzw. 17.

Die in Fig.3 dargestellte Querverbindungsplatte 85 besteht aus einer Gedruckten-Schaltungs-Platte 87 mit den darauf befindlichen Gedruckten-Schaltungs-Leitern 89. An der entgegengesetzten Seite der Gedruckten-Schaltungs-Platte 87 sind Kontaktstifte (in F i g. 3 nicht sichtbar) angebracht und an die Gedruckten-Schaltungs-Leiter 89 angeschlossen. Die Kontaktstifte sitzen in einem Stiftträgerblock 91 aus Kunststoff und werden an die Kontaktleiste 75 bzw. 53 der Schaltungsplatten 17 und 19 angeschlossen. Die innere Halteplatte 13 hat weiterhin auf der Außenseite eine Fläche 93, auf der der Stiftträgerblock 91 sitzt, nach dem Zusammensetzen der einzelnen Platten ragen die Ansätze 51 der äußeren Halteplatten 11 bzw. 15 über den Rand der Gedruckten-Schaltungs-Platte 87 hinaus.

Gemäß Fig. 1 werden die Richtstifte 63 und 64 der inneren Halteplatte 13 in die Löcher 65 und 66 der Schaltungsplatten eingesteckt; sodann werden die Halteplatten mittels der Schrauben 21 in der beschriebenen Weise zusammengeschraubt, wobei die Distanzhülsen 29,31 und 33 den erforderlichen lichten Abstand zwischen den Halteplatten bestimmen. Eine ausreichende Belüftung der Schaltungsplatten wird bei den vorher beispielsweise angegebenen Abmessungen der Platten durch einen Abstand von etwa 25 mm gewährleistet.

Sind die Platten in der beschriebenen Weise zusammengefügt, so liegen die Gummileisten 41 der äußeren Halteplatten 11 und 15 an den Außenrändern der Schaltungsplatten 17 und 19 an, und die Leisten 45 der inneren Halteplatte 13 liegen auf den Oberflächen der Schaltungsplatten 17 und 19 auf. Wie bereits erwähnt, befinden sich unter den Gummileisten 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 Haltcplatten 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 Schaltungsplatten 17 und 19 zu verhindern, zumindest aber weitestgehend zu dämpfen, und bilden gleichzeitig wirksame Haltelemente zur Halterung der Schaltungsplatten. Da die Gummileisten 41 auf ihrer ganzen Länge auf den Schaltungsplatten aufliegen, sind s bei der Dämpfung auch diejenigen Bereiche der Gummileisten 41 wirksam, die zwischen den Leisten 43 liegen. Eine besonders wirksame Dämpfung erhält man durch Aufsetzen halbkugelförmiger Gummikappen auf die Leisten 43. ι ο

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 SchalUingsplatten 17 und 19 gebildet. Dadurch wird für die Schaltungen auf den Schaltungsplatten eine wirksame Konvektionskühlung erzeugt, wobei die erwärmte Luft durch die entstände- _m nen Kanäle nach oben abzieht. Besondere Ventilatoren sind daher zur Vermeidung einer übermäßigen Erwärmung der Schaltungsplatten nicht erforderlich.

Wenn die Rahmenteile zusammengesetzt sind, wird die Querverbindungsplatte 85, wie in F i g. 3 dargestellt, >₅ in die Kontaktleisten 75 eingesteckt. Nun kann die ganze Einheil zum Montageort oder zu Austauschzwekken transportiert werden. Infolge der federnden Verwendung zwischen den Schaltungsplatten und den Halteplatten werden beim Transport auftretende _?c> Erschütterungen nur stark gedämpft auf die Schaltungsplaüen übertragen.

Zum Einsetzen des gesamten Rahmens in eine Maschine wird der untere Rand der inneren Halteplatte 13 in eine entsprechende Rille des Maschinenrahmens eingeschoben und sodann das Ganze mittels einer durch das Schraubenloch 95 am oberen Rand der inneren Halteplatte 13 geführten Schraube befestigt. Zweckmäßig wird zur Verringerung der auf die innere Halteplatte übertragenen Vibrationen in das Schraubenloch 95 ein Gummiring eingesetzt. In entsprechender Weise sind die Rillen im Maschinenrahmen zur Aufnahme der inneren Halteplatte 13 mit dämpfendem Material ausgelegt. Wenn der Halterahmen eingesetzt ist, wird der Kabelanschlußblock 79 gemäß Fig.2 in die Kontaktleiste 53 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 Leisten 43 an den Innenseiten der äußeren Halteplatten aber auch mit halbkugelförmigen Gummikappen abgedeckt werden. Weiterhin kann man zwischen den einzelnen Schaltungsplatten elastische Verbindungsleitungen verwenden, sowie weitere Verbindungsklemmen zum Schutz der Querverbindungs platte.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Halterahmen für elektrische Schaltungsplatten, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen aus zwei äußeren Haltepialten (11, 15) und mindestens einer inneren Halteplatte (13) besteht, die zur Halterung von je einer Schaltungsplattc (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 gitterförmigen Ausbildung (35, 37; 57, 59) der Halteplatten (11, 13, 15) sind und daß die Schaltungsplatten (17, 19) auf den entsprechenden Vertikal-Linien Leerbereiche aufweisen.