Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zum Anschluß von in rahmenartigen Baugruppenträgern mit
rückwärtiger Anschlußebene einschiebbaren und dort als Teil einer Daienverarbeitungseinrichtung zusammengefaßten,
elektronischen Baugruppen mit Kontaktmitteln an mehreren Seitenflächen zum Anschluß von
Leitungen.
Elektronische Baugruppen bestehen üblicherweise aus bestückten, rechteckigen Leiterplatten, die hochkant
und reihenweise in Baugruppenträger einschiebbar sind. Die rückwärtige Schmalseite jeder Baugruppe ist
mit Kontaktmitteln, im einfachsten Falle mit einer genormten Steckerleiste versehen, die in eine entsprechende
Federleiste in der Rückwand des Baugruppenträgers eingreift Die Kontakte der Federleiste sind
wiederum mit von der Rückseite des Baugruppenträgers her zugänglichen Anschlußkontakten verbunden,
die als Wrap-Stachel, Lötfahnen oder dergleichen ausgebildet sein können und an denen die zu- und
abführenden Leitungen sowie die Schaltverdrahtung von Baugruppe zu Baugruppe angeschlossen wird. Die
vordere Schmalseite der Baugruppe ist mit einer Frontplatte oder Frontleiste versehen, die einen Teil der
Bedien- und Anzeigeebene auf der Vorderseite des Baugruppenträgers bildet
Bei der bekannten Anschlußtechnik dient die rückwärtige Anschlußebene mit ihren Kontaktmitteln
zum Anschluß der Energieversorgung, der Leitungen für die sogenannten Standard-Datenwege und der
Individual-Verdrahtung.
Für die Standard-Datenwege, d.h. für die in
Datenverarbeitungseinrichtungen gleicher Art immer benötigten Verbindungen sind serienmäßig herstellbare,
üblicherweise als Festverdrahtung bezeichnete Leitungswege gebräuchlich. Da es bei der geforderten
hohen Packungsdichte der Baugruppen in vielen Fällen nicht mehr möglich ist, alle Anschlüsse auf der
rückwärtigen Anschlußebene unterzubringen, sind auch sogenannte Frontstecker üblich (Siemens-Z. 48 (1974),
668—673), mit denen Kabel an entsprechende Kontaktmittel auf den Frontseiten der Baugruppen anschließbar
sind, wa1? jedoch die Funktion der Frontseite als Bedien-
und Anzeigeebene erheblich beeinträchtigt
Es besteht demgemäß die Aufgabe, über die bisher bekannten Anschlußtechniken hinaus weitere Anschlußmöglichkeiten
zu schaffen und gleichzeitig die immer komplizierter und deshalb störanfälliger werdenden
Anschlüsse sämtlicher Leitungen in einer Anschlußebene der Rückseite zu entflechten.
Eine Lösung der Aufgabe wird darin gesehen, daß in dem Baugruppenträger weitere Anschlußebenen mit
fest eingebauten und mit fest \orgegebenen ».eitungiwegen
verbundenen Kontaktmitteln vorgesehen sind, die mit den Kontaktmitteln der eingeschobenen Baugruppen
zusammenwirken, und daß mindestens eine der weiteren Anschlußebenen zum Anschluß der die für den
Betrieb der Baugruppen erforderliche Hilfsenergie führenden Leitungswege und mindestens eine andere der
weiteren Anschlußebenen zum Anschluß der fest verdrahteten Datenwege (Standard-Datenwege) vorgesehen
sind.
Damit wird einmal erreicht, daß die fest vorgegebenen
Leitungswege zu im Innern des Baugruppenträgers befindlichen Anschiußebenen geführt und deshalb bei
fertig bestückten Baugruppenträgern nicht mehr von außen zugänglich sind, zum anderen steht die von außen
zugängliche rückwärtige Anschlußebene nunmehr voll für die Vornahme der Individual-Verdrahtung für die
spezifische Datenverarbeitung zur Verfügung.
Die Gefahr "on Fehlverdrahtungen, wie sie bei der bisher üblichen Anschlußtechnik auf der Rückseite der
Baugruppenträger gegeben war, ist mit dieser erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung erheblich herabgesetzt.
Eine weitere Verbesserung der Entflechtung wird dadurch erreicht, da3 die Leitungs-s. erbindungen zu
wenigstens zwei der weiteren Anschlußebenen im Baugruppenträger von dessen vertikalen Seiten her
eingeführt sind.
Zur Erläuterung der Erfindung sind in den Fig. 1 bis
11 verschiedene Ausführungsbeispiele der Baugruppen, Anschlußebenen und ihrer Kontaktmine!, sowie der
Zusammenbau in den Baugruppenträgern dargestellt und im folgenden beschrieben.
In Fig. 1 sind in einem Baugruppenträger BGT in
Form eines rahmenartigen Gestells die elektronischen Baugruppen BG von vorne einschiebbar. Sie bestehen
im wesentlichen aus bestückten Leiterplatten 2, deren Leitungswege auf der rückwärtigen Schmalseite der
Baugruppe, wie auch bisher üblich, in einer Steckerleiste 3 münden, die als Kontaktmtttel mit einer der in der
Rückwand des Baugruppenträgers BGT angeordneten Federleisten (hier nicht gezeichnet) die Verbindung zu
der Anschlußebene AEi auf der Rückseite des Baugruppenträgers BGT herstellt. Die vorderen
Schmalseiten der Baugruppen BG sind, wie üblich, mit Frontplatten 4 versehet in welchen Bedienungs-
und/oder Anzeigeorgane angeordnet sind. Außer der Anschlußebene AE1 auf der Rückseite sind hier zwei
weitere Anschlußebenen AEI und AE3 vorgesehen, die
sich innerhalb des Baugruppenträgers BGT befinden und in zusammengebautem Zustand der Anlage von
außen unzugänglich sind. Die Anschlußebene AE 2 erstreckt sich beispielsweise parallel zu oberen Horizontalebene
des Baugruppenträgers BGT und ist ihrerseits mit Kontaktmitteln KMT ausgestattet (hier
nur angedeutet), die mit Kontaktmitteln an den oberen to Längskanten der Baugruppen BG zusammenwirken.
Diese obere Anschlußebene AE2 dient hier beispielsweise zum Anschluß der fest verdrahteten Standard-Datenwege,
die in Form eines vieladrigen Kabels (Standard-Bus) SB von der linken Vertikalseite des
Baugruppenträgers BGTher eingeführt sind.
Eine weitere Anschlußebene AE3 befindet sich im unteren Teil des Baugruppenträgers BGT, sie dient zur
Zuführung und Verteilung der zum Betrieb der elektronischen Baugruppen notwendigen Hilfsenergie,
die über ein Kabel (Energie-Bus) EB von der rechten Vertikalseite des Baugruppenträgers BGTher eingeführt
wird und von den Kontaktmine^ KM3' der Anschlußebene AE3 auf die Kontaktmittel KM3 der
einzelnen Baugruppen BG übertragen wird. Die rückwärtige Anschlußebene AEi steht somit voll zur
Vornahme der systemspezifischen Individual-Verdrahtung zur Verfügung.
Die Anschlußebenen in dem Baugruppenträger können senkrecht, parallel oder in einem Winkel zur
Einschubrichtung und zu dieser nach rückwärts konvergierend angeordnet sein.
In den F i g. 2 bis 5 sind verschiedene Ausführungsbeispiele von Baugruppen mit der Lage der Anschlußebenen
entsprechenden Kontaktmiteln dargestellt
In Fig.2 weist die Baugruppe BG an ihrem rückwärtigen Ende von den beiden Längsseiten her
rechtwinklige Abstufungen 5 auf, deren senkrechte Kanten oder Seiten mit Kontaktmitteln KM4, KMS
versehen sind. Ebenfalls sind die Längskanten oder -seiten der Baugruppe BG mit Kontaktmitteln KM2
und KM 3, beispielsweise federnd ausrückbaren Kontaktstiften,
versehen, die mit den hier nicht gezeichneten Kontaktmitteln der parallel zur Einschubnchtung E
verlaufenden Anschlußebenen AE2 und AE3 sowie den senkrecht zur Einschubrichtung E verlaufenden Anschiußebenen
AE4 und AES zusammenwirken. Die an der verbleibenden rückwärtigen Kante der Baugruppe
BG angeordneten Kontaktmittel KMi sind über das
Zwischenstück ZS mit den Anschlüssen der rückwärtigen Anschlußebene AE1 verbindbar. Eine beispielsweise
als Kontaktmine) KMi an der Baugruppe BG angebrachte Steckerleiste verbindet sich beim Einschieben
mit der am Zwischenstück angeordneten Federleiste als Gegenkontaktmittel KMY. Um den für die
üblichen Drahtanschlußtechniken (Wire-Wr?p, Löten)
notwendigen Abstand der Anschlußpunkte AP der rückseitigen Anschlußebene AE i zu erhalten, sind die
Verbindungsleitungen VL von den Kontaktmitteln KMY zu den Ansch'jßpunkten AP in dem Zwischenstück
ZS entsprechend aufgefächert Das Zwischenstück ZS kann entweder fest als Bestandteil der
Anschlußebene AEi eingebaut sein oder aber als bewegliches Zwischenstück, dessen Anschlüsse für die
Anschlußpunkte AP mit entsprechenden Kontaktmitteln der Anschlußebeni. AE1 zusammenwirken.
In Fig.3 sind weitere Anschlußmöglichkeiten und
-kombinationen dargestellt, hier weist die Baugruppe BG in ihrer unteren rückwärtigen Hälfte eine Abstufung
S auf, die mit einer Steckerleiste als Kontaktmittel KM 3
versehen und mit einer entsprechenden Federleiste als Kontaktmittel KM3' der Anschlußebene AE3 verbindbar ist. Über die Anschlußebene -4 £"3 wird vorzugsweise die Energieversorgung vorgenommen, während die
parallel zur Einschubrichtung E verlaufende Anschlußebene AE2 zum Anschluß der fest verdrahteten
Datenwege dient Da diese Daten in der Regel leistungslos Obertragbar sind, können hier die Kontaktmittel als kapazitive, induktive oder optoelektronische
Koppelelemente zur berühmngslosen Übertragung von der Anschlußebene AE2 auf die Baugruppe BG
ausgebildet sein. In der Figur ist als Beispiel eines der optoelektronischen Koppelelemente dargestellt, die
entsprechend der gewünschten Kontaktzahl in der Anschlußebene AE2 und in der oberen Längskante der
Baugruppe BG aufgereiht sind. Als Kontaktmittel KM 2 in der Baugruppe BG kann eine Reihe von Fotodioden
vorgesehen werden, in der Anschlußebene AF2 entsprechend als Kontaktmittel KM' eine Reihe von
Lumineszenzdioden oder umgekehrt. Die verbleibende rückwärtige Kante der Baugruppe BG ist mit den
Kontaktmitteln KMi versehen, die, wie bereits in F i g. 2 beschrieben, über ein entsprechend geformtes
Zwischenstück ZS mit den Kontaktmitteln KM Γ an die
Anschlußebene AE1 anschließbar ist.
Fig.4 zeigt eine Baugruppe BG, die trapezförmig
ausgebildet ist, wobei ihre Längskanten von den Schenkeln des Trapezes gebildet werden. Diese
Längskanten können entweder geradlinig verlaufend oder, wie hier gezeichnet, abgestuft sein. Die an den
Längskanten angebrachten Kontaktmittel KM2, KM3 wirken beim Einschieben der Baugruppe BG mit denen
der zur Einschubrichtung E geneigt und zu dieser konvergierend verlaufenden Anschlußebenen AE2 und
AE3 zusammen. Die Kontaktmitel können entweder in
den waagrecht verlaufenden Stufenteilen, wie bei KM 2 gezeichnet, oder in den senkrecht verlaufenden
Stufenteilen der Längskanten, wie bei KM3 gezeichnet, angeordnet sein. Die der mit der Frontplatte 4
versehenen Vorderkante der Baugruppe BG gegenüberliegende, schmalere RQckkante ist, wie in den
anderen Ausführungsbeispielen, mit Kontaktmitteln KM 1 zum Anschluß an die rückwärtige Anschlußebene
AEi versehen.
Zur Führung der Baugruppe beim Einschieben sind auf beiden Seiten der Baugruppe senkrecht zu ihren
Seitenflächen und parallel zur Einschubrichtung E verlaufende Führungsrippen 7 angebracht, die in
entsprechenden Schienen im Baugruppenträger geführt sind.
Falls die Anzahl der Kontaktstellen, insbesondere in der für die Standard-Datenwege vorgesehenen Anschlußebene AE 2, in den bisher gezeigten Ausführungsformen nicht ausreicht, kann neben einer Längsabstu-
fung auch noch eine Querabstufung, wie in F i g. 5 an einem vergrößerten Ausschnitt der Oberseite einer
Baugruppe BG mit büchsenartigem Gehäuse gezeigt, vorgenommen werden.
In den F i g. 6 bis 8 sind verschiedene Möglichkeiten der beweglichen Anordnung der Kontaktmittel der
Anschlußebenen bei üblichem Einschub der Baugruppen aufgezeigt
Zwischen den Kontaktmitteln KM 2 der Baugruppe BG und den entsprechenden Kontaktmitteln KMT der
Anschlußebene AE2 sind nach Fig.6 Zwischenkontaktmittel ZK in Form einer Schiene mit abwechselnd
leitenden und nichtleitenden Abschnitten vorgesehen.
Bei nicht eingeschobener Baugruppe BG wird das Zwischenkontaktmittel ZK mitteis einer Feder 8 in
einer solchen Stellung gehalten, daß seine nichtleitenden Abschnitte an den Kontaktpunkten der Kontaktmittel KM 2' anliegen, während sich seine leitenden
Abschnitte in den Zwischenräumen der einzelnen Kontaktpunkte der Kontaktmittel KM 2' befinden.
Wird die Baugruppe BG eingeschoben, so gleiten die Kontakte ihrer Kontaktmittel KM2 auf der Unterseite
der federnd gehaltenen Zwischenkontaktmittel ZK, ohne mit den entsprechenden Kontaktmitteln KM 2'
der Anschlußebene AE2 in Verbindung zu kommet), bis ein als Anschlag 9 ausgebildeter Teil der Baugruppe BG
das Zwischenkontaktmittel ZK gegen die Kraft der Feder 8 so verschiebt, daß nunmehr die Kontaktmittel
KM2 der Baugruppe mit den Kontaktmitteln KM2' der Anschlußebene AE2 über die leitenden Abschnitte des
Zwischenkontaktmittels ZK verbunden sind.
Anstelle der automatischen Betätigung des Zwischenkontaktmittels ZK beim Einschieben kann auch eine
Betätigung von Hand vorgesehen werden.
In Fig.7 sind zwei weitere Anschlußmöglichkeiten
dargestelllt, bei denen die Kontaktmine! der Anschlußebenen in klappenartig oder parallel zu den Kanten der
Baugruppen bewegbaren Leisten zusammengefaßt sind.
Die Baugruppe BG ist hier bereits in eingeschobenem Zustand gezeichnet, die Kontaktmittel KM1, KM Γ der
Anschlußrbene AEi sind bereits in Eingriff. An den parallelen Längskanten der Baugruppe BG sind die
Kontaktmittel KM 2 bzw. KM3 in Form von Federleisten angebracht. Die beim Einschieben um den
Drehpunkt 10 nach oben geschwenkte, die Kontaktmittel KMT der Anschlußebene AE2 enthaltende
Steckerleiste 11 wird nach unten geschwenkt, so daß sich die Kontaktmittel KM2, KMT verbinden.
Die der unteren Anschlußebene AE3 zugeordneten und ebenfalls in einer Leiste 11' befindlichen Kontaktmittel KM3' sind über einen, an sich bekannten,
scherenartigen Mechanismus 12 parallel in Richtung auf die Kontaktmittel KM3 verschiebbar und mit diesen in
Eingriff zu bringen. Der Scherenmechanismus 12 kann dabei ebenfalls von Hand oder beim Einschieben über
einen Anschlag 9 betätigt werden.
Neben den bisher gezeigten, im wesentlichen an den Längskanten der Baugruppen BG angeordneten Kontaktmitteln und den mit diesen zusammenwirkenden
Anschlußebenen, können auch, wie in F i g. 8 schematisch dargestellt parallel zu den Seitenflächen der
Baugruppe BG weitere Anschlußebenen AE6, AEl angeordnet werden, die mit entsprechenden Kontaktmitteln KM6', KMT versehen sind und mit seitlch
längs der Ober- und Unterkanten der Baugruppe BG angeordneten Kontaktmitteln KM6, KM 7 zusammenwirken. Die Kontaktmittel KM6' und KM T können
dabei fest in Leisten angeordnet sein, die nach Einschub der Baugruppe BG gegen diese bewegbar und mit den
entsprechenden Kontaktmitteln KM 6, KM 7 verbindbar sind. Zur Führung weist die Baugruppe BG an ihren
schmalen Längskanten Leisten 15 auf, die in entsprechende Nuten im Baugruppenträger ßGTpassen.
Um mechanisch bewegte Kontaktmittel, wie sie in den Ausführungsbeispielen der Fig.6, 7 und 8
dargestellt sind, zu vermeiden, können auch elektrische
oder elektronische Schalter zwischen den Kontaktmitteln der Anschlußebenen und ihren Zuleitungen
vorgesehen werden, die erst nach Einschieben der Baugruppe geschlossen werden, so daß die Kontaktmittel beiderseits fest angeordnet und beim Einschieben
Wischkontakte auftreten können, ohne daß daraus eine momentane Fehlschaltung resultiert. Um die beim
Einscheiben der Baugruppe und bei der Kontaktierung mit der Hilfsenergie auftretenden Einschwingvorgänge
von der übrigen Schaltung fernzuhalten, ist weiterhin vorgesehen, daß die der Energieversorgung dienende
Anschlußebene mit voreilenden Kontaktmitteln versehen ist, se *aß zuerst die Kontaktmittel der Energie-Anschlußeben«.! und dann die der übrigen Anschlußebenen
in Verbindung kommen.
Eine weitere Möglichkeit der Verbindung der fest angebrachten Kontaktmittel der Baugruppe BG und der
Anschlußebene ist in den F i g. 9 und 10 dargestellt.
Die Längskanten oder -Seiten der Baugruppe BG sind mit mehreren in Längsrichtung und/oder Querrichtung
verlaufenden Einschnitten oder Abstufungen versehen, in denen die Kontaktmittel KM angeordnet sind.
Eine derartige Baugruppe wird, wie in Fig. 10 beschrieben, in einem k!?inen Winkel zur vertikalen
Einschubebene gekippt in den Baugruppenträger BGT eingeführt, so daß beim folgenden Schwenken in die
Vertikale die Kontaktmittel KMder Baugruppe BG mit
den entsprechend geformten Kontaktmitteln KM' der Anschlußebenen AEm Eingriff kommen.
Eine weitere Möglichkeit besteht darin, eine Baugruppe in einem spitzen Winkel schräg zur Einschubebene einzuführen und sie dann in diese zu schwenken.
Die Aufzählung der in den vorhergehenden Beispielen gezeigten Anschlußmöglichkeiten und Anordnun-
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gen der Kontaktmittel ist nicht erschöpfend. Es sind je
nach Bedarf die verschiedenen Anschluß- und Kontaktmöglichkeiten miteinander zu kombinieren.
Für den Aufbau von umfangreicheren Datenverarbeitungseinrichtungen können die: mit den Baugruppen
versehenen Baugruppenträger in Gestellen oder Schränken zusammengefaßt werden. In F i g. 11 ist die
erfindungsgemäße, flußorientierte Anschlußtechnik für ein mehrere Baugruppenträger BGT enthaltendes
Gestell schematisch aufgezeigt. Die benötigte Hilfsenergie, beispielsweise Netzspannung und/oder verschiedene stabilisierte Gleichspannungen, werden über
den Energie-Bus EB den in dem Gestell zusammengefaßten Baugruppenträgern BGTvon der einen Seite her
zugeführt und dort in einer Nutz- oder Anschlußbaugruppe NBG verarbeitet und den jeweils unteren,
gestrichelt gezeichneten Anschlußebenen AE3 in den Baugruppenträgern zugeleitet.
Die fest verdrahteten Datenwege sind in dem Standard-Bus SB zusammengefaßt und aus diesem über
Koppelbaugruppen KBG in den einzelnen Baugruppenträgern BGT den oberen, strichpunktiert gezeichneten
Anschlußebenen AE 2 zugeführt.
Wie bereits erwähnt, ist die auf der Rückseite des Gestells befindliche Anschlußebene AEi (hier nicht
sichtbar) der Individual-Verdrahtung vorbehalten, so daß eine saubere Trennung der verschiedenen Daten-
und Energieflüsse von den Sammelleitungen bis in die Baugruppen hinein gewährleistet ist.
Hierzu 6 Blatt Zeichnungen