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Anordnung zur Herstellung von Masseverbindungen in
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einer RUckwandverdrahtung Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung
zur Herstellung von Masseverbindungen in einer Rückwandverdrahtung für steckbare
elektrische Baugruppen, welche auf Kontaktelemente aufsteckbar sind, die auf der
den Baugruppen abgewandten Seite der Rückwandverdrahtung als Anschlusselemente für
Schaltdrähte ausgebildet sind, wobei die Rückwandverdrahtung auf der den Baugruppen
abgewandten Seite zusätzlich zu den Anschlusselementen der Kontaktelemente Masseanschlusselemente
aufweist, die der Zuführung von Massepotential dienen.
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Es ist bekannt, zur Potentialführung in Verdrahtungsfeldern sogenannte
Streifenleiter in dem für die Rahmenteile freibleibenden Bereich anzuordnen. An
den Streifenleitern sind Anschlusselemente ausgebildet, die durch einen gemeinsamen
Blechstreifen miteinander verbunden sind. Die Anschlusselemente des Streifen-
leiters
sind normalerweise den Anschlusselementen des Verdrahtungsfeldes nachgebildet und
wahlfrei mit diesen verdrahtet. Es ist möglich, das Massepotential über die Streifenleiter
an die Anschlusselemente des Verdrahtungsfeldes heranzuführen. Da sich die Streifenleiter
über die gesamte Breite eines Verdrahtungsfeldes erstrecken, lassen sich in der
Querrichtung dazu keine weiteren durchgehenden Streifenleiter anbringen. Die Anschlusselemente
der Streifenleiter sind also in dem Verdrahtungsfeld nur in einer Richtung orientiert,
was zu langen Verdrahtungswegen zwischen den Masseanschlusselementen und den Anschlusselementen
des Verdrahtungsfeldes führen kann.
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Bei modernen Anlagen der Signalverarbeitung müssen besondere elektrische
Schutzmassnahmen getroffen werden, um Störungen zu vermeiden. Beispielsweise wird
die Verdrahtung Uber gedruckte Mehrlagenplatten geführt, von denen eine Lage an
Massepotential liegt.
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Dadurch entsteht eine enge Massebeziehung, die gegenseitige Störbeeinflussung
verringert. Derartige Mehrlagenplatten sind aber insbesondere bei kleinen Stückzahlen
mit hohen Kosten verbunden. Daher werden häufig einfache doppelseitig kaschierte
Rückwandplatten verwendet, die einen Teil der Signalverdrahtung aufnehmen. Die restliche
Verdrahtung erfolgt durch Schaltdrähte. Um deren Ubertragungseigenschaften für Signale
zu verbessern, verwendet man paarweise verdrallte Drähte, von denen jeweils einer
an Masse liegt.
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Um aber auch den Massedraht anschliessen zu können, muss zusätzlich
zum Anschlusselement für den Signaldraht ein diesem möglichst naheliegendes Masseanschlusselement
gefunden werden. Diese Masseanschlusselemente können aber so weit entfernt sein,
dass die verdrallten Drähte ein Stück entdrallt werden müssen.
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Das Entdrallen und das Suchen eines Masseanschlussstiftes ist aber
mit einem erheblichen Zeitaufwand verbunden, der bei der Vielzahl der zu verlegenden
Drähte eine beträchtliche Kostensteigerung mit sich bringt. Bei hochwertigen verdrallten
Leitern sind diese von einem gemeinsamen Isolierstoffmantel geschützt.
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Dieser muss entsprechend lang abisoliert werden, was ebenfalls mit
erheblichem Mehraufwand verbunden ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Verdrahtungsaufwand
zu verringern, ohne die Übertragungs güte zu beeinträchtigen.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Masseanschlusselemente
an zumindest einer gemeinsamen Potentialplatte befestigt sind, die sich grossflächig
über die Rückwandverdrahtung erstreckt, dass die Masseanschlusselemente elektrisch
mit der Potentialplatte kontaktiert sind, dass die Anschlusselemente der Kontaktelemente
durch die Potentialplatte hindurchragen und dass die Masseanschlusselemente zwischen
den Rasterpunkten für die Anschlusselemente beliebig verteilt angeordnet sind. Dadurch
ist es möglich, Massepotential führende Anschlusselemente in unmittelbarer Nähe
Jedes beliebigen Kontaktelementes für die Baugruppen anzuordnen. Das bedeutet, dass
das Erdpotential auf kürzestem Wege an die Anschlusselemente der Kontaktelemente
herangeführt werden kann. Da die Masseanschlusselemente dem 3jeweiligen Anschlusselement,
welches Erdpotential benötigt, unmittelbar benachbart angeordnet werden können,
entfällt Jeder Suchaufwand bei der Herstellung der entsprechenden Masseverbindung.
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Auch beim Anschliessen verdrallter Drähte kann das Jeweilige Masseanschlusselement
dem zugehörigen Kontaktelement unmittelbar benachbart sein. Dadurch wird der
Verdrahtungsvorgang
erheblich vereinfacht. Verdrallte Drähte brauchen nicht oder nur wenig entdrallt
und abisoliert zu werden. Die Anschlusselemente und die Masseanschlusselemente können
z.B. unterschiedlich lang ausgebildet und damit ohne weiteres unterscheidbar sein.
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Die Anzahl der Masseanschlusselemente kann so gross gehalten werden,
dass sämtliche Signalleiter mit einem Massedraht verdrallt werden können. Damit
erspart man sich die langwierige Entwicklung einer Mehrlagenplatte, die insbesondere
bei kleinen Serien erhebliche Kosten verursachen würde.
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Nach einer Ausgestaltung der Erfindung sind die Masseanschlusselemente
gleichmässig über das gesamte Verdrahtungsfeld verteilt angeordnet. Dadurch lässt
sich jedem Kontaktelement ein Masseanschlusselement zuordnen. Eine derartige Rückwand
eignet sich universell für nach wechselnden Verdrahtungsplänen erstellte Rtokwandverdrahtungen.
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Gemäss einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Potentialplatte
als Metallplatte ausgebildet, die Freibohrungen für die Anschlusselemente aufweist.
In einer derartigen Metallplatte lassen sich die Masseanschlusselemente z.B. durch
Einpressen einfach und sicher befestigen, womit gleichzeitig ein guter elektrischer
Kontakt zustande kommt. Die Metallplatte kann ihrerseits z.B. über Schrauben mit
einem Tragrahmen für die Baugruppen elektrisch verbunden sein. Die Freibohrungen
für die Anschlusselemente der Kontaktelemente müssen so weit gehalten werden, dass
eine Berührung mit der Metallplatte vermieden wird.
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Gemäss einer Weiterbildung der Erfindung ist die Potentialplatte als
doppelseitig gedruckte Leiterplatte
ausgebildet, bei der auf einer
Seite das Massepotential, auf der anderen Seite zumindest ein anderes Potential
angelegt ist. Auch in einer derartigen Potentialplatte können die Masseanschlusstifte
durch Einpressen oder Verlöten einfach und sicher befestigt werden. Eine derartige
Leiterplatte hat aber den Vorteil, dass auf der anderen Seite noch zumindest ein
anderes Potential angelegt werden kann, über das die Anschlusselemente und damit
die Baugruppen mit Strom versorgt werden können.
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Nach einer anderen Weiterbildung der Erfindung ist die doppelseitig
gedruckte Leiterplatte auf einer Seite an Massepotential angelegt und auf der anderen
Seite mit Signalleitern versehen. Damit dient die Leiterplatte nicht nur der Führung
und Bereitstellung von Massepotential sondern auch der Signalverdrahtung. Dadurch
kann ein Teil der Verdrahtung in kostengünstiger Weise der Leiterplatte übertragen
werden. Dies ist insbesondere für Rückwände günstig, bei denen ein Teil der Verdrahtung
gleich bleibt und ein anderer Teil veränderlich ist. Zusätzlich zu der Potentialplatte
kann auch noch eine weitere Leiterplatte vorgesehen werden, die einen noch grösseren
Anteil der Signalverdrahtung übernimmt.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen: FIG 1 einen schematisierten Querschnitt
durch einen Teil einer Rückwandverdrahtung für steckbare Baugruppen mit Kontaktelementen
und Masseanschlusselementen, FIG 2 die Verteilung der Kontaktelemente und der Masseanschlusselemente
in der Verdrahtungsebene nach FIG 1.
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Nach den FIG 1 und 2 weisen Rückwandsteckverbinder 1 Kontaktelemente
2 zum Aufstecken von gestrichelt angedeuteten elektrischen Baugruppen 3 auf. Die
Steckverbinder 1 sind so eng nebeneinander angeordnet, dass die Kontaktelemente
2 stets gleichbleibenden Abstand zueinander aufweisen. Auf diese Weise lässt sich
eine rasterförmige Anordnung der Kontaktelemente 2 erzielen.
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Die Kontaktelemente 2 sind so ausgebildet, die auf der den Baugruppen
3 abgewandten Seite der Steckverbinder 1 als Anschlusselemente 4 für Schaltdrähte
5 dienen können. Uber die Anschlusselemente 4 ist eine mit entsprechenden Freibohrungen
versehene Potentialplatte 6 geschoben, die mit Masseanschlusselementen 7 versehen
ist. Die Potentialplatte 6 erstreckt sich grossflächig über die Rückwandverdrahtung.
Die Masseanschlusselemente 7 weisen in die gleiche Richtung wie die Anschlusselemente
4. Sie sind in der Potentialplatte 6 z.B. durch töten befestigt. Die Potentialplatte
6 ist auf ihrer den Baugruppen 3 zugewandten Seite mit einem Netzwerk von in FIG
2 schraffiert dargestellten Leiterbahnen 8 versehen, die mit den Masseanschlusselementen
7 kontaktiert sind. Die Leiterbahnen 8 sind an Massepotential gelegt. Als Massepotential
dient in der Regel Erdpotential, das für Schirmzwecke besonders geeignet ist.
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Die Masseanschlusselemente 7 sind an Jeder Stelle der Rückwandverdrahtung
einem Anschlusselement 4 unmittelbar benachbart. Dadurch können Masseverbindungen
9 auf kürzestem Wege zwischen den Masseanschlusselementen 7 und den Anschlusselementen
4 der Kontaktelemente 2 hergestellt werden. Um Signalleiter gegen Störbeeinflussung
abzuschirmen, werden diese mit Erdleitern verdrallt. Der Schaltdraht 5 ist mit einem
Massedraht 10 verdrallt. Der Massedraht 10 ist an einem der Masse-
anschlusselemente
7 angeschlossen. Dieses Masseanschlusselement 7 ist dem Anschlusselement 4 für den
entsprechenden Schaltdraht 5 unmittelbar benachbart. Die Potentialplatte 6 trägt
auf der den an Massepotential liegenden Leiterbahnen 8 abgewandten Seite andere
Leiterbahnen 11, an die ein anderes Potential, z.B.
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von 5 Volt, zur Stromversorgung der Baugruppen angelegt ist. Diese
Leiterbahnen 11 sind mit einigen Anschlusselementen 4 z.3. durch Löten verbunden.
Dadurch wird eine elektrische Verbindung zwischen den Leiterbahnen 11 und den Baugruppen
3 hergestellt.
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Die Anschlusselemente 4 und die Masseanschlusselemente 7 ähneln sich
in ihrer Gestalt so stark, dass die Schaltdrähte 5, 10 nach gleicher Methode und
mit gleichen Werkzeugen angeschlossen werden können. Zur besseren Unterscheidung
sind Jedoch die Masseanschlusselemente 7 ein wenig kürzer gehalten als die Anschlusselemente
4.
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5 Patentansprüche 2 Figuren
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