DE3340975C3 - Vorrichtung zur lösbaren Montage mehrerer Schaltungsplatten auf einer Trägerplatte - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur lösbaren Montage mehrerer gedruckter Schaltungsplatten in zu­ einander parallelen Ebenen auf einer senkrecht dazu verlaufenden Trägerplatte, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Es ist allgemein bekannt, gedruckte Schaltungsplat­ ten als sogenannte "Steckkarten" in zueinander paralle­ len Ebenen steckbar auf einer senkrecht dazu verlaufen­ den Haupt- oder Trägerplatte anzuordnen, so daß sie leicht abgenommen oder ersetzt werden können, wäh­ rend die Schaltung insgesamt weiterhin unter Spannung steht. Zur elektrischen Verbindung der Schaltungsplat­ ten mit anderen Schaltungsplatten, der Trägerplatte und weiteren Schaltungsteilen können nahe den Rändern der Schaltungsplatten metallisierte Oberflächenberei­ che vorgesehen und die Schaltungsplatten zwischen die Kontaktfinger von Federkontakten eingesteckt werden, die auf der Trägerplatte befestigt sind. Auch besteht die Möglichkeit, mit Hilfe von Stift- und Buchsenkontakten eine elektrisch leitende Verbindung zu den Schaltungs­ platten herzustellen. Schließlich können auch, wie z. B. aus der DE-AS 14 65 734 bekannt, U-förmige Kontakt­ bügel an den unteren Kanten der Schaltungsplatten vor­ gesehen sein, um sich federnd gegen stiftförmige Kon­ taktstücke an der Schaltungsplatte zu legen.

In vielen Fällen tragen die Trägerplatten nicht nur die Halterungen zur mechanischen Verankerung der Schal­ tungsplatten, sondern auch Verbindungseinrichtungen, welche für die elektrischen Verbindungen zwischen den Bauteilen verschiedener Schaltungsplatten sorgen. Zu diesem Zweck haben die an der Trägerplatte befestig­ ten Kontaktstücke häufig Anschlußstifte, die von der Unterseite der Trägerplatte abstehen und an denen Drähte angelötet oder angewickelt werden, um einzelne Paare der Anschlußstifte miteinander zu verbinden. Fer­ ner ist es häufig erwünscht, an der Trägerplatte Strom­ schienen vorzusehen, die zur gemeinsamen Potential­ versorgung mehrere aufgesteckter Schaltungsplatten dienen und die üblicherweise ebenfalls an der Untersei­ te der Trägerplatte verlaufen.

Diese Schienen können jedoch Probleme mit sich bringen, insbesondere, wenn sie relativ hohe Ströme leiten sollen. In diesem Fall müssen die Schienen entwe­ der entsprechend groß ausgebildet werden, oder es müssen mehrere Schienen und entsprechende Kontakte in Parallelschaltung vorgesehen werden. Beides erfor­ dert relativ viel Platz und birgt die Gefahr, daß die Schienen unter Umständen mit Drahtwickelverbindun­ gen oder anderen Leiterbahnen an der Unterseite der Trägerplatte ins Gehege kommen können. Ein weiteres Problem, das insbesondere bei starken Strömen auftritt, bilden die Übergangskontakte zwischen den Schienen und den einzelnen Schaltungsplatten, denn neben dem Übergangskontakt der Steckverbindung gehört auch der Übergangskontakt zwischen der Schiene und einem notwendigerweise vorzusehenden gesonderten Kon­ taktstück in der Schaltungsplatten-Steckfassung an der Oberseite der Trägerplatte.

Aus der DE-AS 16 65 247 ist eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt, bei der die hochstehenden Kontaktbereiche aus blattfederartigen Kontakten bestehen, die von dem den Schaltungsplatten zugewandten Rand auf der Trägerplatte angeordneter Kontaktstreifen in dazu quer verlaufende Ebenen abgebogen sind und seitlich an je einer Kontaktfläche am stecker­ artig ausgebildeten Rand der Schaltungsplatten anliegen.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht dar­ in, bei einer Vorrichtung der im Oberbegriff des Patent­ anspruchs 1 beschriebenen Gattung unter optimaler Ausnutzung des auf der Trägerplatte verfügbaren Rau­ mes leistungsfähige Stromschienen vorzusehen und für leistungsfähige elektrische Verbindungen zwischen den Stromschienen und den Bauelementen auf den gedruck­ ten Schaltungsplatten zu sorgen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkma­ le des Patentanspruchs 1 gelöst.

Indem erfindungsgemäß die Stromschiene auf dersel­ ben Seite der Trägerplatte angebracht ist, auf der sich auch die Schaltungsplatten befinden, und indem die Schaltungsplatten mit Anschlußkontakten ausgerüstet sind, die unmittelbar auf Kontaktbereiche auf den Stromschienen passen, wird einerseits Platz gespart und andererseits eine bessere leitende Verbindung zwischen den Schaltungselementen der Schaltungsplatten und den Stromschienen hergestellt, was einen geringeren Widerstand und erhöhte Zuverlässigkeit bedeutet. Aus der DE 24 50 298 B2 ist es zwar an sich bekannt, Strom­ schienen, die mehrere in parallelen Ebenen angeordnete gedruckte Schaltungsplatten gemeinsam versorgen, senkrecht zu diesen Ebenen verlaufen zu lassen und so auszubilden, daß sie zwischen gegabelte Enden von An­ schlußkontakten an den Schaltungsplatten treten kön­ nen. Hierbei sind die Stromschienen jedoch nicht auf der den Schaltungsplatten zugewandten Seite einer Träger­ platte angeordnet. Eine Trägerplatte ist im bekannten Fall überhaupt nicht vorgesehen; das Tragelement für die Schaltungsplatten ist vielmehr ein Kasten, dessen Seitenwände mit Nuten zur Halterung der Ränder der Schaltungsplatten versehen ist. Die Verbindungsein­ richtung zur Herstellung leitender Verbindungen zwi­ schen Bauteilen auf verschiedenen Schaltungsplatten wird durch besondere Buchsenleisten realisiert, die an der vorne offenen Seite des Kastens auf dort befindliche Kontakte der Schaltungsplatten gesteckt werden sollen. Die Stromschienen hingegen befinden sich an einer ganz anderen Stelle, nämlich an der Rückwand des Ka­ stens.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in Unteransprüchen gekennzeichnet. Nachfolgend wer­ den in Verbindung mit der Zeichnung einzelne Ausfüh­ rungsbeispiele näher erläutert. Im einzelnen zeigen:

Fig. 1 eine teilweise aufgebrochene Seitenansicht ei­ ner Anordnung für das lösbare Aufstecken mehrerer gedruckter Schaltungsplatten auf eine Trägerplatte;

Fig. 2 in perspektivischer Ansicht einen Ausschnitt einer Trägerplatte und einen Ausschnitt einer darauf zu befestigenden Schaltungsplatte;

In den Fig. 1 und 2 ist das gesamte Befestigungssy­ stem zwischen Schaltungsplatten 12 und einer Träger­ platte 14 mit 10 bezeichnet und weist Stromschienen 16, 17 auf, die mit Anschlußkontakten 18 in Verbindung treten sollen, welche einen vorspringenden Kontaktbe­ reich 20 der Stromschienen 16, 17 übergreifen sollen. Die Schaltungsplatten 12 besitzen eine Vielzahl derarti­ ger aufsteckbarer Anschlußkontakte 18, mit denen sie mit den Stromschienen 17, 18 und weiteren (nicht ge­ zeigten) in Verbindung treten können. An den nicht ge­ zeigten Teilen der Schaltungsplatten 12 können sich weitere Kontakte befinden, mit deren Hilfe leitende Verbindungen zwischen den Bauteilen auf verschiede­ nen Schaltungsplatten hergestellt werden können, z. B. mit Hilfe drahtumwickelter Anschlußstifte.

Die Stromschienen 16, 17 bestehen bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel aus Kupfer und haben einen Rechteckquerschnitt im Schienenteil 22 von 3,75 × 3,5 mm, auf dem senkrecht nach oben eine An­ schlußleiste 20 von 0,62 mm absteht. Die Stromschienen 16 und 17 sind elektrisch isoliert auf der Trägerplatte 14 mit Hilfe von Haltern 24 aus einem dielektrischen Mate­ rial befestigt. Zwischen die Stromschienen 16 und 17 ist ein Kondensator 30 gelegt. An die Stromschiene 17 ist eine Zuleitung 32 mit Hilfe einer Schraube 34 ange­ schlossen, die in ein Gewindeloch 36 eingeschraubt wird während an der Stromschiene 16 ein Kontaktstück 38 befestigt ist mit einem Aufnahmeloch für eine Strom­ zuführungsleitung 37, die darin mit einer Madenschrau­ be 39 festgesetzt wird. Die Massestromschiene wird hö­ her angebracht als die übrigen, Spannung führenden Stromschienen, damit sichergestellt ist, daß beim Auf­ setzen der Schaltungsplatten 12 diese zunächst mit der Masseschiene in Verbindung gebracht werden.

Die Anschlußkontakte 18 sind bekannte gabelförmige Fingerkontakte der Militärnorm MIL-C-28754, von de­ nen jeder einen Strom von 5 A führen kann. Sie sind mit metallisierten Bereichen auf den Schaltungsplatten 12 verlötet und in Isoliermaterial 26 eingebettet, das so geformt ist, daß die Isoliermaterialeinbettung genau zwischen nach oben gerichtete Abschnitte der Halter 24 hineinpassen, wenn die federnden Finger 28 der An­ schlußkontakte 18 auf die Kontaktleisten 20 aufgesteckt werden. Bereiche der Anschlußkontakte 18, mit denen sie mit den Schaltungsplatten 12 verbunden sind liegen in einer Linie vertikal übereinander und sind elektrisch parallelgeschaltet, wodurch eine größere Stromführung ermöglicht wird, ohne daß in Breitenrichtung der Schal­ tungsplatten 12 zusätzlich Platz benötigt wird.

Die Schaltungsplatten 12 können sehr leicht dadurch auf der Trägerplatte 14 befestigt und an sie angeschlos­ sen werden, indem sie von oben auf die Stromschienen und sonstige Anschlußkontakte aufgesetzt werden. Da die Masseschiene höher als die übrigen Stromschienen hervorsteht, wird zunächst die Masseverbindung zu der Schaltungsplatte te hergestellt, so daß deren Bauteile nicht beschädigt werden können. Da sich die Strom­ schienen auf derselben Seite der Trägerplatte befinden wie die Schaltungsplatten und unmittelbar mit letzteren verbunden werden, wird Platz gespart und für eine gute elektrische Leitungsverbindung zwischen den Bauele­ menten auf den Schaltungsplatten und den Stromschie­ nen gesorgt. Das Anordnen der Stromschienen auf der­ selben Seite mit den Schaltungsplatten schafft überdies Raum für eine einfache Unterbringung von Kondensa­ toren zwischen den Stromschienen und vermeidet, daß sich die Stromschienen und die um die Anschlußstifte gewickelten Drähte gegenseitig stören.

Anstelle von Kupfer kann als Material für die Stromschienen auch anderes hinreichend starres und elektrisch leitendes Material wie Phosphorbronze oder Messing verwendet werden.

Claims (9)

1. Vorrichtung zur lösbaren Montage mehrerer ge­ druckter Schaltungsplatten in zueinander paralle­ len Ebenen auf einer senkrecht dazu verlaufenden Trägerplatte,
unter elektrischer Kontaktgabe zwischen einerseits Kontaktbereichen mindestens einer leitenden Stromschiene, die zur gemeinsamen Potentialver­ sorgung aller Schaltungsplatten auf einer Seite der Trägerplatte verläuft, und andererseits zugeordne­ ten Anschlußkontakten an jeder Schaltungsplatte, und unter elektrischer Kontaktgabe anderer Kon­ taktstücke der Schaltungsplatten mit Verbindungs­ einrichtungen an der Trägerplatte zur Herstellung leitender Verbindungen zwischen Bauteilen auf verschiedenen Schaltungsplatten,
wobei die oder jede Stromschiene (16; 17) auf der den Schaltungsplatten (12) zugewandten und Halterun­ gen (24) für die Schaltungsplatten (12) tragenden Seite der Trägerplatte (14) quer zu den parallelen Ebenen der Schaltungsplatten verläuft und hoch­ stehende Kontaktbereiche (20) aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kontaktbereiche (20) der oder jeder Stromschiene (16; 17) durch einen Abschnitt der Stromschiene gebildet sind, der sich als eine gegenüber der Trägerplatte (14) hochstehende Lei­ ste über die gesamte Länge der Stromschiene erstreckt und zwischen gegabelte Enden der Anschlußkontakte (28) tritt, wenn die Schaltungs­ platten in die Halterungen eingeführt werden,
und daß jede Stromschiene (16; 17) unter ihren schmal aus­ gebildeten Kontaktbereichen (20) einen verbreiter­ ten Bereich (22) hat.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die besagten Anschlußkontak­ te (28) an jeder Schaltungsplatte (12) in einem Iso­ lierstück (26) eingebettet sind und daß die Halte­ rung für jede Schaltungsplatte einen dielektrischen Halter (24) aufweist, der an der Trägerplatte (14) befestigt ist und zwei hochstehende Abschnitte hat, zwischen die das Isolierstück (26) paßt.

3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an jeder Schaltungsplatte (12) mehrere Anschlußkontakte (28) vorgesehen sind, die zur Kontaktgabe mit je­ weils ein und derselben Stromschiene (17) angeord­ net sind und an der betreffenden Schaltungsplatte entlang einer Linie befestigt sind, die quer sowohl zur betreffenden Stromschiene als auch zur Trä­ gerplatte (14) verläuft.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Stromschienen (16, 17) über einen Kondensator (30) miteinander verbunden sind.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine (17) von zwei Stromschienen (16, 17) höher ist als die andere.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die oder jede Stromschiene (16; 17) aus Kupfer, Phosphor­ bronze oder Messing besteht.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kon­ taktbereiche (20) der oder jeder Stromschiene (16; 17) etwa 0,55 mm dick sind.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder An­ schlußkontakt (28) eine Stromleitfähigkeit von we­ nigstens 5 A besitzt.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die oder jede Stromschiene (16; 17) aus jeweils einem einzi­ gen Metallstück besteht.