DE2431087B2 - Elektronik-Baustein - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Elektronik-Baustein gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Bei derartigen Elektronik-Bausteinen ist es erforderlich, daß die Funktionselemente einerseits gegen mechanische und klimatische Einflüsse geschützt sind und daß andererseits die Möglichkeit besteht, die mit der Leiterplatte zu einer Funktionseinheit zusammengefaßten Funktionselemente schnell ohne Werkzeuge aus dem Becher herauszulösen, ohne die angelegten Versorgungs-, Steuer- und Signalleitungen zu entfernen. Die Prüfbarkeit der Daten der einzelnen Funktionselemente muß jederzeit ohne großen zeitlichen Aufwand an Ort und Stelle möglich sein.

Es ist bekannt, bei einem Elektronik-Baustein der eingangs genannten Art die Funktionseinheit zwischen zwei Halbschalen oder in einer flachen, rechteckigen, einseitig offenen, mit einem Deckel zu versehenden Lade anzuordnen, wobei die Halbschalen oder der Deckel aus technologischen und wirtschaftlichen Gründen unlösbar mit dem jeweiligen anderen Teil verbunden sind. Eine automatische Montage ist daher bei dieser Konfiguration der Teile nicht möglich (vgl. DE-OS 19 39 583).

Weiterhin ist es bei dem Elektronik-Baustein nach dem Stande der Technik nicht möglich, einzelne Funktionselemente oder die komplette Funktionseinheit ohne Beschädigung der den mechanischen und klimatischen Schutz darstellenden Teile auszutauschen. Darüber hinaus konnte die Lösung des Problems der > einfachen und schnellen Moniage bzw Demontage einer kompletten Funktionseinheit sowie eines ausgefallenen passiven und/oder aktiven Funktionselementes nicht auf einfache Art und Weise erreicht werden, insbesondere dann nicht, wenn die Funktionseinheit

w durch die zusammengenieteten Schalenhälften gegen äußere Umwelteinflüsse geschützt ist und beispielsweise auf einer Normprofiltragschiene zwischen aneinandergereihten Elektronik-Bausteinen angeordnet ist. Wenn die Funktionseinheit durch den Ausfall eines einzir/°n

'τ passiven Funktionselementes funktionsunfähig wird, muß daher bei der bekannten Anordnung der komplette Elektronik-Baustein herausgenommen und durch einen neuen, eventuell erst zu eichenden, ersetzt werden. Eine Reparatur der Funktionseinheit an Ort und Stelle ist

2<> nicht möglich, da die Schaienhälften nach dem öffnen unbrauchbar sind.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Elektronik-Baustein der eingangs genannten Art so weiterzuentwikkeln, daß ev sich ohne Zerstörung des Bechers jederzeit

2^r> auch in eingebautem Zustand leicht wieder öffnen läßt, beispielsweise zur Reparatur oder Überprüfung einzelner Bauelemente.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1.

i" Mit dieser besonderen Ausgestaltung ist es einerseits ohne weiteres möglich, die Kammplatte auch in eingebautem Zustand des Bausteins schnell aus dem Baustein zu lösen und auf diese Weise die einzelnen Funktionsteile zwecks Reparatur oder Überprüfung

>'■ herauszuholen; andererseits ergeben bei einem Baustein, dessen Breite ein Vielfaches des Grundmaßes beträgt, mehrere aneinanderstoßende Kammplatten von der Breite des einfachen Grundmaßes ohne zusätzliche Maßnahmen einen exakten Verschluß der

"> Becheröffnung.

Die erfindungsgemäß gestalteten Elemente des Elektronik-Bausteins gestatten als weiteren Vorteil die Durchführung einer automatischen Montage in vier Arbeitszyklen:

I. Becher greifen.

II. Vorgefertigte Funktionseinheit in den Becher einfügen und mittels der Schnappverbindung form- und kraftschlüssig verrasten.

III. Schwenkendes Elektronik-Bausteins zum Einfügen der Feder der Schnellbefestigung.

IV. Eichen der so geschaffenen Einheit und gegebenenfalls Einfügen von Bezeichnungsschildträgern.

Weitere Vorteile der Erfindung bestehen darin, daß

^r>5 die Anzahl der Lagerteile und Arbeitsgänge auf ein Minimum verringert werden können. Der Austausch eines aktiven und/oder passiven Funktionselementes bzw. der kompletten Funktionseinheit ist an Ort und Stelle mit wenigen Handgriffen ohne Zuhilfenahme von

μ Werkzeugen möglich. Eine Funktionsprüfung von passiven und/oder aktiven Elementen erfordert kein vorheriges Entfernen der Versorgungs-, Steuer- und Signalleitungen.

Weiterbildungen Her Erfindung ergeben sich aus den t>5 Unteransprüchen in Verbindung mit der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung.
Es zeigt

Fig. 1 die perspektivische Ansicht eines Elektronik-Bausteines in Einfachbreite,

Fi g. 2 einen Schnitt durch einen Elektronik-Baustein in Doppelbreite,

Fig.3 den Elektronik-Baustein nach F'g.2 in der Draufsicht,

F i g. 4 Bausteine nach F i g. 1 und 2 zu einer größeren Einheit zusammengefaßt,

F i g. 5 eine perspektivische Darstellung einer Kammplatte.

Der in der Fig. 1 dargestellte Elektronik-Baustein 1 ist im wesentlichen als Becher 3 ausgebildet und an seiner offenen Seite mittels einer zu einer Funktionseinheit 2 gehörigen Kamrcpiatte 2a (F i g. 5) abgeschlossen. Die Halterung der Funktionseinheit 2 im Becher 3 erfolgt mittels Schnappverbindungen 4. Die Schnappverbindungen 4 ragen mit ihren freien Enden 4a über Flächen 3a der Becherschmalseiten 3b hinaus. In den freien Enden 4a sind beidseitig parallel zu Flächen 3a Nuten 46 angeordnet, die zur Aufnalune eines Bezeichnungsschildträgers 5 dienen. Weiterhin sind an den Becherschmalseiten 3b halbkreisförmige Zapfen 3d angeordnet, die sich dann zu einem Vollkreiszapfen ergänzen, wenn zwei Becher 3 bzw. Elektronik-Bausteine 1 nebeneinander auf der Tragschiene aufgeschnappt sind. Die Verbindung beider erfoljjt dann, wie in der Fig.4 gezeigt, mittels eines Sprengringes 15. An der Befestigungsseite 6 des Elektronik-Bausteines t st eine Formfeder 7 parallel zu einer hälftigen schwalbenschwanzförmigen Nase 6a in einer Ausnehmung 6b angeordnet, wobei die Formfeder 7 mittels eines selbstfedernden Hakens 3e, der seinerseits in einer Aussparung 7a der Formfeder 7 einrastet, diese in der Ausnehmung 6b formschlüssig halten. Zur Begrenzung des Federwegs ist in Verlängerung einer seitlichen Wandung 6c ein Anschlag 6d angeformt, durch den ein ungewolltes Überdehnen der Formfeder 7 verhindert wird.

Wie aus der Fi g. 1 ersichtlich ist, ist die Kammplatte 2a aus Isolierstoff so bemessen, daß sie die freien Ränder der Becherwände vollständig abdeckt; sie ist also so breit wie der Abstand der äußeren Becherseitenwände voneinander. Die Kammplatte 2a besitzt kammartige öffnungen, durch welche mit Leiterplatten 2c verbundene Kontaktsteckmesser 2dhindurchgreifen, Im Inneren ist der Elektronik-Baustein 1 analog ausgebildet wie der Elektronik-Baustein 10 der F i g. 2, so daß hierauf verwiesen wird.

Der Elektronik Baustein 1 wird bei der Montage auf eine Normprofiltragschiene 8 zuerst mit der Nase 6a von oben auf ein freies Ende 3a aufgehakt. Vermittels des so gebildeten Drehpunktes wird der Elektronik-Baustein 1 mit seinem angeschrägten, anliegenden freien Formfederende 7b, bedingt durch Eigengewicht und angelegte Kraft P1, über das andere freie Ende Sb der Normprofiltragschiene 8 in die den Elektronik-Baustein 1 arretierende Lage bewegt. Die Formfeder 7 hintergreift mit einem durch einen Radius gebildeten Teilbereich das freie Ende Sb derart, daß der Elektronik-Baustein 1 rüttelfest in dieser Lage verharrt. Diese Schnellbefestigung ist wartungs- und ermüdungsfrei und kann ohne Werkzeug gelöst werden.

Die gleiche Formfeder 7 gemäß der F i g. 1 ist in der Ausnehmung 6b des in der F i g. 2 dargestellten Eilektronik-Bausteins 10 in Doppelbreite angeordnet.

Wie weiter der F i g. 1 zu entnehmen ist, befinden sich in den Schmalseiten 3bdes Bechers an der Befestigungsseite 6 beginnende rechteckige öffnungen 9, die da/u

dienen, von den Funktionselementcn erzeugte Warme abzuführen.

Der in Fig.2 als Teilschnitt dargestellte Elektronik-Baustein 10 zeigt jeweils nebeneinander in einem Doppelbecher 13 angeordnete komplette Funktionseinheiten 2, deren Leiterplatten 2c in durch Stege 3c gebildeten Nuten 14 geführt sind. Die Nuten 14 sind zum leichteren Einfügen bei der automatischen Montage stark angeschrägt, so daß die Leiterplatten 2c zwangsläufig in die Nuten 14 hineingleiten und das Einrasten der Schnappverbindungen 4 in die Ausnehmungen 2b der Kammplatten 2a ermöglichen. Die Kammplatten 2a liegen dabei auf den umlaufenden freien Flächen der Becherwände auf, so daß die Becheröffnung 3/ abgedeckt ist. Ausgenommen davon sind die in der Mitte des Doppelbechers 13 aneinanderstoßenden, innerhalb des Doppelbechers 13 befindlichen Bereich der Kammplatte 2a, sowie unterhalb der Schnappverbindungen 4 befindliche Bereiche. Durch diese Maßnahme sind die Funktionselemente der Funktionseinheiten 2 gegen jeglichen Zugriff geschützt. Darüber hinaus ist durch die Konfiguration der Kammplatten 2a sichergestellt, daß eine Austauschbarkeit zwischen Funktionseinheiten 2 eines Bechers 3 und denen eines Bechers 13 möglich ist, ohne daß dies eine Änderung der Zwischenabstände der Kontaktsteckmesser 2dder einen Funktionseinheit zur anderen nach sich zöge. Selbst der Austausch einer Funktionseinheit 2 mit Kontaktsteckmessern 2d gegen eine Funktionseinheit 22, deren Kammplatte in der Fig.5 dargestellt ist, mit wenigen Kontaktsteckmessern 2d, jedoch mit aktiv anzeigenden Funktionselementen, erfordert keine Abänderung und keinen Austausch des Bechers.

Die F i g. 3 zeigt den gleichen Doppelbecher 13 in der Draufsicht. Die Kammplatten 2a liegen mit ihren Längsseiten 2e und 2e' wie auch aus F i g. 2 ersichtlich ist, dicht aneinander, so daß eine exakte Abdeckung der Becheröffnung gewährleistet ist. Der Ausgestaltung in bezug auf die Bestückung der Kammplatte 2a sind im Rahmen dieser Ausführung keine Grenzen gesetzt. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind jeweils zwischen den Kontaktsteckmessern 2din der Mitte der Kammplatte 2a Funktionselemente 17 angeordnet, mittels derer der Elektronik-Baustein 1 bzw. 10 eichbar ist, d. h. jeder einzelne Elektronik-Baustein bzw. die Baugruppe kann jederzeit ohne großen Aufwand auf den erforderlichen Wert justiert werden.

Die Fig.4 zeigt ein Ausführungsbeispiel, in welchem Elektronik-Bausteine unterschiedlicher Becherabmessungen zu einer Baugruppe zusammengefaßt sind. Die einzelnen Elektronik-Bausteine werden dabei durch auf die halbkreisförmigen Zapfen 3d aufgeschobene Sicherungsringe 15 formschlüssig zusammengehalten. Damit ist eine Vormontage bereits im Herstellerwerk möglich. Am Aufstellungsort erfolgt dann nur noch die Schnellbefestigung an einer Normprofiltragschiene und die Herstellung der elektrischen Verbindungen zu externen Vcrsorgungs-, Steuer- und Signalleitungen. Diese Befestigungsart ist im Prinzip bekannt aus dem DE-Gm 19 07 457.

In Fig. 5 ist eine Kammpla'.te 2a perspektivisch dargestellt. Man erkennt Erweiterungen 2f, in welche anzeigende Funktionselemente, z. B. Leuchtdioden, eingeselzt werden können. Dabei sind diese Erweiterungen ?fzickzackförmig an der Kammplatte 2a angeordnet. Dies ermöglicht eine günstigere optische Ablesbarkeit.

Die Zahl der Bauteile ist, gemessen an den

Variationsmöglichkeiten, im Verhältnis zu herkömmlichen Elektronik-Bausteinen auf ein Minimum beschränkt; die Teile sind außerdem konstruktiv einfach und unkompliziert angeordnet, so daß der Zusammenbau sowohl automatisch als auch manuell in sehr kurzer Zeit erfolgen kann.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Elektronik-Baustein, bestehend aus einem mit einer Schnellbefestigung auf einer Normprofilschiene zu mehreren anreihbaren, scheibenförmigen Becher, dessen Dicke in Richtung der Normprofilschiene ein bestimmtes Grundmaß oder ein ganzzahliges Vielfaches davon beträgt und der an seiner Innenseite Führungsnuten aufweist, und aus mindestens einer von einer Schmalseite in den Becher eingeführten Leiterplatte, deren als Steckmesser ausgebildete Anschlüsse von einer mit der Leiterplatte fest verbundenen Kammplatte aus Isolierstoff gehalten sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Becher (3,13) aus einem Stück geformt ist, daß die Kammplatte (2a) zugleich als Deckel für die im Becher (3,13) zum Einfügen der Leiterplatte (2c) vorgesehene öffnung ausgebildet ist, daß die Breite der Kammplatte (2a) gleich dem Grundmaß der Dicke des Bechers (3, 33) ist, und daß die Kammplatte (2a) mit einer Schnappbefestigung (4) derart auf der Becheröffnung befestigt ist, daß mindestens eine ihrer langen Seitenkanten (2e. 2e') mit der entsprechenden äußeren Seitenfläche des Bechers(3,13) bündig abschließt.

2. Baustein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Becher (13) als Doppelbecher ohne Zwischenwand ausgebildet und die Becheröffnung durch zwei Kammplatten (2a) verschließbar ist.

3. Baustein nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß innen am Boden des Bechers (3, 13) Stege (3c)angeordnet sind, die sich senkrecht zur Ebene der Leiterplatten {2c) erstrecken und Führungsnuten (14) zur Aufnahme derselben aufweisen.

4. Baustein nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsnuten (14) in den Stegen (3c,)stark angeschrägt sind.