DE3303508C2 - Vorrichtung zur Aufnahme von eine funktionelle Einheit bildenden elektrischen und/oder elektronischen Bauelementen oder dergleichen innerhalb eines tragenden Gehäuses - Google Patents

Abstract

Es wird eine Vorrichtung beschrieben, die nach Art herkömmlichen Verpackungsmaterials aus einer Kunststoffaufschäumung besteht und die während des Transports und der Lagerung der Vorrichtung auch ausschließlich als solche dient. Für den Betrieb der Vorrichtung, beispielsweise als Leuchtbake, wird dieses Verpackungsmaterial jedoch nicht entfernt, sondern dient als Mehrebenenplatine oder Halterung für eine Mehrzahl von Bauelementen, die eine funktionelle Geräteeinheit vorgeben.

Description

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Die Erfindung bezieh! sich auf eine Vorrichtung zur Aufnahme von eine funktioneile Einheit bildenden elektrischen und/oder elektronischen Bauelementen oder dergleichen innerhalb eines tragenden Gehäuses.

Für den Schutz elektrischer insbesondere aber auch elektronischer Produkte aller Art während ihrer Lagerung und des Transportes ist es ganz allgemein bekannt, zwischen die zu schützende Ware und ihre Verpackung, beispielsweise einen Pappkarton, formgerecht ausgebildete Arretierungseinlagen, beispielsweise aus Styropor, eo einzubringen, die das Produkt insbesondere vor mechanischen Belastungen, insbesondere Stoßbelastungen, schützen.

Bei hochempfindlichen Geräten besteht die Verpakkung meist aus einem das Gerät vollständig umschließenden und in einer formäquivalenten Ausnehmung in sich aufnehmenden Styroporumhüllung in Form eines auseinandernehmbaren zweiteiligen Kastens. Diese Art der Vollverpackung hat den wesentlichen Vorteil, daß sie über die Stoßsicherung des in ihm eingebetteten Gerätes hinaus dieses auch zusätzlich durch die feuchtigkeitsabweisende Eigenschaften und das hohe thermische Isoiiervermögen vor Witterungseinflüssen und anderen gegebenenfalls nachteiligen Umweltbedingungen schützt. So macht es derart verpackten Geräten auch dann, wenn sie temperaturempfindlich sind, beispielsweise nichts aus, wenn sie in der Nahe von Heizkörpern gelagert werden, für eine gewisse Zeit starker Sonneneinstrahlung ausgesetzt werden oder vorübergehend eine Lagerung in Feuchträumen erfolgt.

Kunststoffaufschäumun'jen der hier angesprochenen Axt haben sich somit als Verpackungsmaterial in mehrfacher Hinsicht bewährt und werden auch wegen ihres sehr geringen Eigengewichtes, ihrer hohen Eigenstabilität und der geringen Herstellungskosten mit noch steigender Beliebtheit anderen Verpackungsmaterialien gegenüber bevorzugt

Ausgehend von dieser Erkenntnis liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die für Verpakkungsmaterialien bekannten positiven Eigenschaften von Kunststoffaufschäumungen über diesen Anwendungsbereich hinaus auch auf die Betriebsbedingungen der in dem Material verpackten Bauteile zu übertragen.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale.

Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen dieser Aufgabenlösusg ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Der Vorteil, der sich in der Ausbildung einer Kunststoffaufschäumung dergestalt, daß diese sowohl Verpackung als auch Platinenanordnung bzw. allgemeine Halterung einer eine funktioneile Einheit bildenden Baugruppe darstellt, liegt in der gleichzeitigen Erfüllung einer Vielzahl von Problemlösungen. Das bisher ohnehin für den Versand von gegen mechanische und/oder Witterungseinflüsse empfindliche Proouüte verwendete Material wird für die Inbetriebnahme dieser Produkte nicht überflüssig und deshalb weggeworfen, sondern bleibt auch bei Einsatz desselben als für dessen Funktionsfähigkeit zwingend erforderlich in der vorliegenden Form erhalten. Die Verpackung ist somit Teil des Gerätes selbst und übernimmt zusätzlich reine Betriebsfunktionen. Das hier angesprochene in der Verpakkungsindustrie allgemein üblich angewendete Material hat den Vorteil, daß es durch seine hohe Steifigkeit selbsttragend ist und auch schwerere Bauteile fest fixiert umgreifend hält, ohne hierbei seine sonstigen Schutzfunktionen zu verlieren.

Die Gesamtheit der Bauelemente, die eine funktionel-Ie Einheit bilden, wie beispielsweise die Lampenanordnung innerhalb einer Ampelanlage mit zugehöriger elektronischer Überwachung oder die für den Betrieb einer Leuchtbake erforderliche Baugruppe mit zugehöriger eigener Energieversorgung, kann in einem Einschub zusammengefaßt werden, der in dieser Form als tragender Teil die Baugruppe zusammenhält, die elektrischen und mechanischen Verbindungen untereinander sicherstellt und den selbständigen Versand wie auch die Lagerung ohne zusätzliche Maßnahmen und Hilfsmittel möglich macht.

Obwohl eine Vielzahl von Anwendungsmöglichkeiten des vorliegenden Erfindungsgedankens denkbar ist, läßt sich dieser letztlich allgemein dahingehend zusammenfassen, daß ein aus einer Mehrzahl von Bauteilen zusammengesetztes in sich funktionsfähiges Gerät derart auf-

gebaut ist, daß die Halterung für die Gesamtheit der Bauelemente gleichzeitig Verpackung und Schutzkörper für dieselben ist

Anhand der Zeichnungen soll eine beispielsweise Anwendungsmöglichkeit der vorliegenden Ertindung für eine Lichtbake beschrieben wurden. Solche Lichtbaken bestehen dann, wenn sie mit eigener Energieversorgung versehen sind und diese nicht aus einem getrennt hiervon aufzustellenden Akku bestehen soll, aus einem im Querschnitt rechteckigen schrankartigen Hohlkörper, auf dessen oberer Stirnseite sich die Leuchte befindet, wobei in dem Bakenkörpsr die elektrischen Anschlüsse für die Leuchte und in mehreren Ebenen auf speziellen Halterungen eine Mehrzahi von Batterien installiert ist.

Die Anwendung des vorliegenden Erfindungsgedankens auf dieses Beispiel ist in den Figuren dargestellt. Hierbei bedeutet

Fig. ia eine Draufsicht auf ein erstes Teil einer Kunststoffaufschäumung mit eingesetzten Bauelementen;

F i g. 1 b eine Seitenansicht nach F i g. 1 a;

Fig. Ic eine Draufsicht gemäß Fig. la auf :in zweites Teil der Kunststoffaufschäumung;

Fig.2a eine Darstellung gemäß Fig. la mit in Betriebsstellung gebrachter Leuchte; und

F i g. 2b eine geschnittene Seitendarstellung entlang der Linie A-A von F i g. 2a.

Wie aus den Zeichnungen ersichtlich, besteht die vorliegende Kunststoffaufschäumung aus zwei Teilen 1 und 2 von im wesentlichen identischer Ausbildung. Im zusammengefügten Zustand kennzeichnen ihre äußeren Umfangskanten einen langgestreckten Quader, der in ein nicht dargestelltes Gehäuse, hier das einer Kastenbake, eingeschoben oder von einer Seite her eingesetzt werden kann. Die Ausnehmungen 3', 4' und 9' im Innenbereich jedes der Teile 1 und 2 entsprechen gleichfalls einander, wobei F i g. la das Teil 1 mit eingesetzten Bauelementen 3,4,5 zeigt, während F i g. Ic das Teil 2 ohne diese Bauelemente wiedergibt Die Teile 1 und 2 bilden die Halterung vergleichbar einer Platinenanordnung für die einzelnen eine funktionell Einheit bildenden Bauelemente, nämlich eine Leuchte 3, eine Mehrzahl von paarweise zusammengefaßten Batterien 4 und eine Elektronikeinheit 5. Während des Transportes und der Lagerung befindet sich die Leuchte 3 mit ihrem L.euchtenfuß 11 innerhalb der Ausnehmung 3' etwa in der Mitte des Teiles 1 bzw. 2, und es ist vorteilhaft, die unter der Leuchte 3 liegenden Ausnehmungen 4' für die entsprechenden Batterien zum Betreiben der Leuchtbake zu verwenden, während d>e oberhalb der Leuchte 3 in den zugehörigen Ausnehmungen 4' untergebrachten Batterien 4 vorteilhaft Ersatzbatterien sind. In einer vorteilhaften Ausführungsform kann jedoch anstelle der Ersatzbatterien in dem dann verbleibenden Freiraum anderes Material, wie Ersatzteile, beispielsweise eine Ersatzglühlampe, oder Servicewerkzeug, untergebracht sein.

Die einzelnen Batterien 4 sind innerhalb ihrer Ausnehmungen 4' durch Querstege 8 und Längsstege 9 voneinander getrennt, die nicht nur einer paßformgerechten Einsatzmöglichkeit für die Energiequellen dienen, sondern diese auch im fest vorgegebenen Abstand gegeneinander arretieren. Im oberen stirnflächigen Bereich beider Teile 1, 2 ist noch eine Ausnehmung 9' vorgesehen, in die der Leuchtenfuß 11 der Leuchte 3 für die Betriebsstellung eingesteckt wird. Unmittelbar unter diesem und oberhalb der Kontaktanschlüsse der oberen beiden Batterien 4 ist die Elektronikeinheit 5 in eine zugehörige Ausnehmung 5' innerhalb der Kunststoffaufsehäumiing eingefügt, die beispielsweise für einen Blinkbetrieb der Leuchte erforderlich ist. Die nicht dargestellten elektrischen Verbindungen der Batterien un- o tereinander und zwischen der Batterie und der Leuchte bzw. zu der Elektronikeinheit 5 können aus flexiblem Kabel aber auch aus bereits in eines der Teile 1 oder 2 eingelegten und von diesen klemmend gehaltenen mit Kabelschuhen versehenen Flachstromleitern oder dergleichen bestehen. Entsprechend formschlüssig sind auch die elektrischen Verbinder 10 für jede einzelne Ebene der Batterien 4 in die Kunststoffaufschsumung eingefügt und ermöglichen damit eine servicefreundliche und rasche Anschlußmöglichkeit in optimal feuchteabweisender Umgebung.

Damit ist nach Zusammenfügung der Teile 1 und 2 entlang der mit einer Stufung versehenen Randkante 6 die Gesamtheit der eine funktionell Einheit bildenden Bauteile allseitig derart umschlossen, daß störende Einflosse durch mechanische Stöße oder ^'itterungseinflüsse von außen vollkommen abgesch!s°it sind ur.d die einzelnen Bauteile bilden für ihre zugehörigen Ausnehmungen innerhalb der Teile 1 und 2 steckbare Einschöbe, die durch das bloße Einschieben bereits arretiert, also an Ort und Stelle fixiert sind. Bisher diese Bauteile tragende Platinen oder dergleichen Halterungen mit zugehörigen Schraubverbindungen werden ersatzlos vermieden.
F i g. 1 b zeigt, daß im Ausführungsbeispiel das Teil 1 bezüglich seines Aufbaues nicht nur in Draufsicht identisch mit dem Teil 2 ist, sondern daß es darüber hinaus auch hinsichtlich seiner Tiefe den im zusammengefügten Zustand der beiden Teile 1 und 2 gebildeten rechteckigen Kasten halbiert, so daß von den einzelnen Bauteilen 3, 4 und 5 jeweils die eine Hälfte in dem Teil 1 und die andere Hälfte in den entsprechenden Ausnehmungen des Teiles 2 steckt. Ausführungsformen, bei denen das Teil 1 derart ausgebildet ist, daß es die einzelnen Bauteile in ihrer gesamten Tiefe aufnimmt und ein solcher Kasten dann nur von einem flachen Deckel einer Kunststoff iufschäumung abgedeckt wird, oder andere Zwischenlösungen sind denkbar.

Die äußere Umfangsfläche der Teils 1 und 2 im zusammengefügten Zustand entspricht in ihrer Dimensionierung etwa der inneren Umfangsfläche der Kastenbake zumindest was den Querschnitt der Kunststoffaufschäumung betrifft. Für den Fall, daß der Abstand zwischen den durch die Ausnehmungen 3', 4', 5' vorgegebenen inneren Freiräumen und der inneren Umfangsfläche der Leuchtstoffbake relativ groß ist, kann eine zusätzliche Einsparung an zu verwendendem Aufschäumungsmaterial dadurch erreicht werden, daß nur Abschnitte der T^-Ie 1 und 2, also beispielsweise ringartige Flanschen oder dergleichen, bis an die innere Umfangsfläche des Gehäuses, hier der Leuchtstoffbake, herangeführt sind, wodurch gleichfalls ein paßgerechter Sitz aller untereinander und gegeneinander zu arretierender Teile erhielt werden kann.

Die F i g. 2a und 2b zeigen Darstellungen entsprechend Fig. ia und Ib, nachdem die Leuchte 3 aus der Ausnehmung 3', in der sie während des Transportes und der Lagerung beschädigungssicher gehalte.1 ist, herausgenommen wurde und ihr Fuß 11 in die zugehörige Ausnehmung 9' eingesetzt worden ist. Die Kontakte an

(}5 dem Fuß 11 können hierbei so beschaffen sein, daß sie durch Einsetzen in die Ausnehmung 9' eine galvanische Verbindung zu der Schalt- bzw. Elektronikeinheit 5 und/ oder zu den Batterieanschlüssen vorseben. Die Länge

der Teile 1 und 2 kann der Gesamtlänge der Kastenbake entsprechen, sie kann, falls gewünscht, jedoch auch nur einen Teil derselben ausmachen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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Claims (8)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Aufnahme von eine funktionel-

Ie Einheit bildenden elektrischen und/oder elektronischen Bauelementen oder dergleichen innerhalb eines tragenden Gehäuses, dadurch gekennzeichnet, daß eine als Verpackungsmaterial übliche Kunststoffaufschäumung (1, 2) vorgesehen ist, die der Form und Anzahl der voneinander im Abstand zu haltenden Bauelemente (3, 4, 5) entsprechende Ausnehmungen (3', 4', 5') aufweist, in denen die Bauelemente (3,4,5) aufgenommen sind, und daß die äußeren Umfangsflächen der Kunststoffaufschäumung wenigstens in Teilbereichen an die Innenkontur des sie umschließenden Gehäuses angepaßt sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffaufschäumung in an sich bekannter V/t-Jse aus Styropor oder ähnlichem Material besieht

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffaufschäumung (1, 2) in an sich bekannter Weise zweiteilig ausgebildet ist

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das die Kunststoffaufschäumung (1, 2) aufnehmende Gehäuse entlang wenigstens einer seiner Oberflächen aufklappbar ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch geken: zeichnet, daß das Gehäuse eine Kastenbake oder ähnliches ist

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die ?ine funktionell Einheit bildenden Bauelemente aus einer Leuchte (3), einer Mehrzahl von Batterien (4) und gegebenenfalls einer Elektronikeinheit (5) bestehen.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß Längs- und Querstege (7,8) zwischen den Ausnehmungen (3', 4', 9') Integraler Bestandteil der Kunststoffaufschäumung (1, 2) sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufnahme der Leuchte (3) in der Betriebsstellung und Lagerstellung jeweils eine getrennte Ausnehmung (3', 9') vorgesehen sind.