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Anordnung zur Codierung von Einschüben und Einschubplätzen
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in Geräten Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Codierung von
Einschüben und Einschubplätzen in Geräten mit handelsüblichen Steckverbindern für
indirektes Stecken (z.B. DIN 41612), die dazu dient, eine sichere Zuordnung bestimmter
Einschübe zu bestimmten Einschubplätzen zu gewährleisten.
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Die Steckverbinderelemente, an denen die Teile der Codierungseinrichtung
angeordnet sind, bestehen beispielsweise aus Messerleiste am Einschub und Federleiste
am Einschubplatz im Baugruppenträger.
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Bei einer bekannten Anordnung (DT-Gbm 1 933 162) werden an die Steckverbinderelemente
Leisten angesetzt, die entweder zur Halterung von Anschlägen oder zur Aufnahme der
überstehenden Enden von Anschlägen, die in der Leiste am gegenüberliegenden Steckverbinderelement
eingesetzt sind, dienen.
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Bei einer anderen Anordnung (DT-Gbm 6 605 363) tragen an die Steckverbinderelemente
ansetzbare Leisten eine Reihe von durch schmale Schlitze getrennten Zähnen. Für
die Zuordnung von Einschüben und Einschubplätzen müssen sowohl an der Leiste am
Steckverbinderelement des Einschubplatzes als auch an der Leiste am Steckverbinderelement
des Einschubes Zähne ausgebrochen werden.
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Bei beiden Anordnungen ist die Codierungseinrichtung an der Oberseite
der Steckverbinderelemente angeordnet (entspricht Bauelementeseite der Leiterplatte
des Einschubs). In den meisten Fällen übersteigt die Höhe der Bauelemente auf der
Leiterplatte des Einschubs nicht die.Höhe der an der Leiterplatte montierten Messerleiste,
so daß der minimale Baugruppenabstand in Geräten durch die Höhe der Messerleiste
zuzüglich der Höhe der Lötlinsenabdeckung an der Unterseite der Leiterplatte des
Einschubs bestimmt wird. Bei beiden bekannten
Anordnungen wird also
der minimale Baugruppenabstand vergrößert, wodurch unnötig Platz im Gerät verschwendet
wird.
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Wenn eine sogenannte "freie Rückwandverdrahtung" statt einer 'hgedruckten
Verdrahtung", was eine Leiterplatte mit eingelöteten Steclrverbinderelementen (Federleisten)
an der Rücxwand im Baugruppenträger bedeutet, verwendet wird, müssen die Teile am
Baugruppenträger dieser Codierungseinrichtungen ziemlich stabil sein, um ein Verbiegen
oder Zerstören bei falschem Stecken zu vermeiden, wodurch der Baugruppenabstand
noch weiter vergrößert werden muß.
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Die Aufgabe der Erfindung ist, eine bei handelsüblichen Steckverbinderelementen
für indirektes Stecken anwendbare Codierungseinrichtung anzugeben, die keine Vergrößerung
des minimalen Baugruppenabstandes im Baugruppenträger verursacht.
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Diese Aufgabe wird, ausgenend von einer Anordnung, deren am Einschub
und am Einschubplatz angeordnete Teile sich quer zur Steckrichtung über die ganze
Länge der Steckverbinderelemente erstrecken und zahnartig herausragende Teile mit
dazwischenliegenden Lücken aufweisen, dadurch gelöst, daß der einschubseitige Teil
der Codierungseinrichtung an der Unterseite des Steckverbinderelements des Einschubs
angeordnet ist und daß die Höhe dieses einschubseitigen Teils und die Höhe des unter
dem Steckverbinderelement des Einschubplatzes entgegengesetzt zur Steckrichtung
hervorragenden Schenkels des quer zur Steckrichtung winkelförmigen Teils am Binschubplatz
die Höhe der Lötlinsenabdeckung nicht überschreitet.
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Bei einer vorteilhaften Weiterbildung dieser erfindungsgemäßen Anordnung
ist einer der beiden Teile der Codierungseinrichtung als Vorrichtung zur Aufnahme
(Halter) von Rastbolzen in den Lücken zwischen den Zähnen ausgebildet. In mindestens
einer Lücke steckt dann ein Rastbolzen und der dieser besetzten Lücke entsprechende
Zahn des anderen gegenüberstehenden Teils (Kamm) der Codierungseinrichtung fehlt.
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Dies hat den Vorteil, daß durch die Erhöhung der Zahl der verwendeten
Rastbolzen die Anzahl der Codierungsmöglichkeiten vergrößert werden kann. Ein weiterer
Vorteil ist die einfache und problemlose Umcodierung bei Zuordnung eines Einschubs
zu einem anderen Einschubplatz als bisher, da dann nur die Rastbolzen am Halter
umgesteckt werden müssen und der andere Teil (Kamm) der Codierungseinrichtung nicht
entfernt oder verändert zu werden braucht.
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Eine vorteilhafte Ausführung der Erfindung besteht darin, daß der
am Einschub angeordnete Teil der Codierungseinrichtung als Vorrichtung zur Aufnahme
(Halter) von Rastbolzen ausgebildet ist. Der Vorteil dieser Ausführungsform besteht
darin, daß bei einer Umcodierung an den an den Einschubplätzen im Baugruppenträger
angeordneten Teilen (Kämmen) nichts verändert werden muß, da diese oft schwer zugänglich
und nicht leicht demontierbar sind. Es müssen nämlich nur die Rastbolzen des am
Einschub angeordneten Teils umgesteckt werden.
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Andere vorteilhafte Ausgestaltungen sind den übrigen Patentansprüchen
entnehmbar.
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Im folgenden soll anhand eines in den Figuren 1 bis 5 dargestellten
Ausführungsbeispiels die Erfindung näher beschrieben und erläutert werden.
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Es zeigen: Fig. 1 eine vereinfachte perspektivische Darstellung eines
Halters mit einem Rastbolzen, befestigt an einem Einschub mit Steckverbinderelement
(Messerleiste), Fig. 2 eine vereinfachte perspektivische Darstellung eines Kamms
am Baugruppenträger (Einschubplatz) und dem Steckverbinderelement (Federleiste),
Fig. 3 einen Rastbolzen, Fig. 4 einen auf der Leiterplatte eines Einschubs verschraubten
Halter (Schnitt C-D in Fig. 1),
Fig. 5 einen Halter.
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In Fig. 1 ist an der Unterseite des Einschubs, also an der Lötseite
der Leiterplatte des Einschubs ein Halter 20 mit einem Rastbolzen 40 montiert. Der
Pfeil zeigt die Steckrichtung des Einschubs an. Quer zur Steckrichtung sind belspielsweise
zwölf Zähne 22 bzw. elf Lücken 24 nebeneinander angeordnet, von denen aus Gründen
der Übersichtlichkeit fünf Zähne und vier Lücken dargestellt sind. Die Zähne 22,
deren Längsausdehnung in Steckrichtung verläuft, haben bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
eine Verdickung mit einer Anlaufschräge am Ende (23). Der Rastbolzen 40 mit T-förmigem
Querschnitt weist an der Unterseite der beiden T-Stege in Längsrichtung eine dem
Querschnittsverlauf eines Zahnes inverse Kontur (41, Fig.3) auf.
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Um eine bestimmte Codierung zu erreichen, wird mindestens ein Rastbolzen
40 in eine Lücke 24 geschoben, wie hier z.B. in Fig.1 in Lücke oder Platz Nr.1,
wobei die Lücken durch entsprechende Zahlen 25 (beispielsweise von 1 bis 11) auf
dem Halter markiert sind. Durch die Kontur der Zähne und des Rastbolzens wirken
die Zähne als federndes Element, so daß die beiden benachbarten Zähne des Rastbolzens
bei dessen Einführung von der Unterseite 56 des Steckverbinderelements weggedrückt
werden und wieder zurückschnappen, sobald der Rastbolzen am Grund der Lücke anschlägt
und nun an seinem Platz festgehalten wird.
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Für das Herausziehen eines Rastbolzens aus einer Lücke ist ein größerer
Kraftaufwand als für das Einführen erforderlich, bedingt durch die steilere Anlauf
schräge beim Herausziehen, um einem möglichen Herausfallen des Rastbolzens nach
vorne vorzubeugen. Bin z.B. bei Umcodierung erforderlich werdendes Herausziehen
des Rastbolzens wird durch eine Ausnehmung 42 im Rastbolzen erleichtert, in die
ein Drahthaken oder ein dünner Schraubenzieher oder ähnliches gesteckt wird.
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Die pfeilspitzenähnliche Ausbildung 43 der Ausnehmung 42
gibt
die Steckrichtung des Rastbolzens 40 in den Halt er 20 an, die der Steckrichtung
des Einschubs entgegengesetzt ist.
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Gegen Herausfallen nach unten ist der Rastbolzen durch den T-förmigen
Querschnitt gesichert nach oben stützt sich die Fläche der Oberseite des T-förmigen
Querschnitts an der.Unterseite 56 des Steckverbinderelements ab.
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Zentriert wird hier der Halt er 20 gegenüber der Längs- und Querachse
des Einschubs durch zwei am jeweiligen Ende liegende zylindrische Ansätze (35, Fig.5),
die konzentrisch zur Ausnehmung für die Befestigungsschrauben (36, Fig.5) angeordnet
sind und in die beiden Bohrungen der Leiterplatte, die als Durchgang für die Befestigungsschrauben
dienen, eingreifen (37, Fig.4).
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Der Halt er 20 hat auf seiner aufliegenden Fläche eine Ausnehmung
(31, Fig.4 und 5), um darin die aus der Unterseite der Leiterplatte herausragenden
Kontaktstifte der Messer 57 des Steckverbinderelements 55 aufzunehmen. Außerdem
ermöglicht der Halter durch zwei weitere Ausnehmungen 32 an den Enden eine schraubenlose
Befestigung einer Lötlinsenabdeckung 51 an der Steckverbinderseite dadurch, daß
zwei Lappen 53 dieser Lötlinsenabdeckung, die an den Außenkanten parallel zur Längsrichtung
verlaufen, in diese Ausnehmungen gesteckt werden.
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An der Begrenzung 54 zum Halter stützt sich die Lötlinsenabdeckung
51 an drei symmetrisch über die Breite des Halters verteilte Nasen (33, Fig.5) ab,
um einen Berührungsschluß durch ein eventuelles Niederdrücken einer metallischen
Abdeckung zu verhindern.
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Fig.2 zeigt vereinfacht einen Kamm 60 am Einschubplatz, ein Steckverbinderelement
80 (Federleiste) und andeutungsweise einen Baugruppenträger 90 von der Rückseite
des Baugruppenträgers aus gesehen. Der Pfeil zeigt die Steckrichtung des Einschubs
an. Zur Zuordnung des in Fig.1 dargestellten Einschubs zum in Fig.2 gezeigten Einschubplatz
muß nun der erste Zahn 63 des Kamms 60 Fig.2 entfernt werden, um für den an Platz
Nr.1 £Fig.1) befindlichen Rastbolzen
40 eine zasat2liche Lücke
zu schafen. Dies ist durch die strich-punktierte Darstellung des Zahnes Nr.1 angedeutet.
Die Yerteilungder Zähne 62 des Kamms 6Q ist so, daß sie jeweils in Lücken 24 des
Halters 20 in Fig.1 passen. Demgemäß entsprechen die Zahlen 64 der Zähne des Kamms
in Fig.2 den Zahlen 25 der Lücken (PLätze) des Halters in Fig.1, so daß die Bezeichnung
einer bestimmten Codierung für den Halter am Einschub und den Kamm am Einschubplatz
im Baugruppenträger einheitlich ist. Zum Beispiel bedeutet dann die Codierung 247,
daß am Halter in Fig*1 in den Lücken Nr.2, 4 und 7 Je ein Rastbolzen eingefügt wird
und am Kamm in Fig.2 die Zähne Nr. 2, 4 und 7 entfernt werden. Soll nun diesem Einschubplatz
ein anderer Einschub oder dieser Einschub einem anderen Einschubplatz zugeordnet
werden, so müssen nur die Rastbolzen am Halter des åeweiligen Einschubs auf die
den Einschubplatz zugeordnete Codierung umgesteckt werden. Der am Einschubplatz
angeordnete Kamm braucht nicht ausgetauscht oder verändert zu werden.
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Der Querschnitt der Zähne 62 des Kamms 60 in Fig.2 verjüngt sich zur
Zahnspìtze hin, um einen Freischnitt gegenüber der Unterseite 56 der Messerleiste
55 in Fig.1 bei gestecktem Einschub zu erreichen. Der Kamm 60 hat ein winkelförmiges
Profil (61, 70), dessen einer Schenkel 61 entgegengesetzt zur Steckrichtung des
Einschubs unter der Federleiste 80 hervorragt und an dessen Ende die Zähne 62 angebracht
sind.
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Durch dieses winkelförmige Profil wird die erforderliche Stabilität
erreicht, die nötig ist, um die Kräfte aufzufangen, die bei dem Versuch auftreten,
einen Einschub in einen ihm nicht zugeordneten Einschubplatz zu stecken, ohne daß
der Kamm weiter abgestützt werden müßte, wie z.B. durch die Leiterplatte bei gedruckter
Rüc'rwandverdrahtung", d.h.
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der Kamm besitzt genügend Stabilität, um auch bei Baugruppenträgern
mit "freier Verdrahtung1t angewandt werden zu können, ohne daß er bei falschem Stecken
zerstört werden würde.
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Der Kamm 60 weist ie zwei Bohrungen mit Gewinde 66 an beiden Enden
auf, so daß er wahlweise mit den beiden oberen oder den beiden unteren Gewinden
befestigt werden kann. Der Abstand 67 der beiden Gewinde an einem Ende (z.B. 2,5
mm) entspricht dem halben Abstand 92 der Befestigungslöcher 91 (z.B. 5 mm) im Bæugruppenträger
90, so daß mit nur einer Kammausführung eine Halbierung des Teilungsabstandes 92
der Einschübe im Baugruppenträger möglich wird.
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An der Rückseite, auf dem anderen Schenkel 70 des Xamms in Fig.2,
sind Felder 71 und 72, welche mit Zahlen (z.B. 4, 8, 12...32) zur Markierung der
Anschlußstifte 81 einer (z.B. 32-, 64- oder 96-poligen) Federleiste versehen werden
können. Diese Felder sind wechselweise erhöht (71) und vertieft (72) angeordnet,
und die Kanten an den Übergängen 73 sind abgeschrägt, um optisch einen Licht-Schatten-Effekt
zu erzielen, damit die Zahlenfelder gut unterschieden werden können.
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Für die Gesamtzahl C aller Codierungsmöglichkeiten gilt
wobei n die Anzahl der Rastmöglichkeiten, d. h. die Anzahl der Lücken im Halt er
bzw. die Anzahl der Zähne am Kamm und m die Anzahl der verwendeten Rastbolzen in
einem Halter bzw. die Anzahl der abzubrechenden Zähne ist. In ein und derselben
Anlagernkonfiguration sind natürlich nur Codierungen mit derselben Anzahl verwendeter
Rastbolzen m und derselben Anzahl Rastmöglichkeiten n zulässig, um eine absolute
Wichtaustauschbarkeit, d;h.eine absolute Sicherheit gegen falsches Stecken eines
Einschubs, zu erhalten.
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In dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel existieren beispielsweise
n = 11 Bücken (Rastmöglichkeiten) im Halter für die Rastbolzen. Bei Verwendung von
nur m = 2 Rastbolzen in einem Halter ergibt dies schon C (11,2) = (112) =55 Codierungsmöglichkeiten
und bei m = 3 Rastbolzen 165 Codierungsmöglichkeiten.
Die Verwendung
von m=5 oder m=6 Rastbolzen stellt das Maximum der Codierungsmöglichkeiten bei n=11
Lücken im Halter dar, und zwar ergibt es in beiden Fällen 462 Codierungsmöglichkeiten.
Das bedeutet, wenn eine Anlage erweitert werden soll und bei der bisherigen Verwendung
von z.B. m= 2 Rastbolzen die Codierungsmöglichkeiten nicht mehr ausreichen, daß
durch eine Erhöhung der verwendeten Rastbolzen auf z.B. m=3 die Anzahl der Codierungsmöglichkeiten
einfach und problemlos vergrößert werden kann, ohne daß neue Halter oder Kämme verwendet
werden müssen. Es müssen lediglich an den Kämmen zusätzlich Zähne ausgebrochen werden.
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Allgemein gilt, daß das Maximum an technisch verwertbaren Codierungsmöglichkeiten
erreicht wird, wenn man halb so viel Rastbolzen verwendet wie Lücken im Halter vorhanden
sind (m=n2). Wird m keine ganze Zahl (z.B. m=5,5 bei n=11) so erhält man die maximale
Anzahl von Codierungsmöglichkeiten sowohl für die nächst kleinere als auch für die
nächst größere ganze Zahl (m=5 und m=6).