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Abschirmgehäuse für Schaltunssplatten
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Die Erfindung betrifft ein Abschirmgehäuse für Schaltungsplatten,
bei dem zwei gegenüberliegende Schmalflächen an der Innenseite mit jeweils einer
parallel zu den Gehäuseseitenflächen verlaufenden Nut zur Aufnahme des Randes einer
Schaltungsplatte und an der Außenseite mit jeweils einer in gleicher Richtung verlaufenden
Führungsleiste zum Einführen des Gehäuses in mit Nuten versehene Führungen einer
Aufnahme, z.B. eines Einschubrahmens, ausgebildet sind.
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Beim Einbau von Schaltungsplatten in elektrische Geräte ist es oft
erforderlich, die gesamte Schaltung abzuschirmen und die geschirmte Baugruppe als
Ganzes in das Gerät einschieben zu können. Aus der DE-OS 1 766 661 ist ein hochfrequenzdichtes
Abschirmgehäuse der eingangs genannten Art bekannt, das aus einem Kaltfließpreßteil
besteht und an gegenüberliegenden Innenseiten mit Nuten zur Aufnahme und Halterung
von einschiebbaren Schaltungsplatten und an gegenüberliegenden Außenseiten mit Führungsleisten
zum Einstecken der abgeschirmten Baugruppe in mit Nuten ausgebildete Führungselemente
einer Aufnahme, z.B. eines Einschubrahmens, versehen ist. Damit ist das bekannte
Gehäuse so ausgebildet, daß die Schaltungsplatte in das Gehäuse einschiebbar, die
gesamte Schaltung im eingeschobenen Zustand abgeschirmt und die abgeschirmte Baugruppe
ihrerseits als Ganzes in das Gerät einschiebbar ist.
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Bei Schaltungsplatten stellt sich abet oft das Problem, einzelne Schaltkreise
der auf einer Schaltungsplatte sich befindenden Schaltung gegeneinander abzuschirmen.
Zur Abschirmung einzelner Schaltkreise werden daher häufig metallische Schirmungen
verwendet, die mittels Schraub- oder Lötverbindungen mit der Schaltungsplatte verbunden
werden.
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Dies führt aber insbesondere bei bereits entwickelten bzw.
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fertig bestückten Schaltungsplatten zu erheblichen Schwierigkeiten,
da derartige Schaltungsplatten, vor allem voll ausgenutzte und mehrlagige Platten,
eine nachträgliche mechanische Bearbeitung, wie z.B. die Herstellung von Bohrungen
zur Schirmblechbefestigung, kaum zulassen. Außerdem benötigen die Auflageflächen
von Schirmblechkonstruktionen einen gewissen Platz auf der Schaltungsplatte, der
nicht immer vorhanden ist bzw. durch elektrische Schaltungen besser genutzt werden
könnte.
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Darüber hinaus ist es bei derartigen abgeschirmten Baugruppen erforderlich,
die durch die elektrischen Bauelemente auf der Schaltungsplatte erzeugte Wärme ausreichend
an die Aufnahme abzuführen, um so für eine Wärmeableitung zu sorgen und eine möglichst
gute thermische Ausnutzung der Schaltungsplatte zu erreichen. Ferner ist es häufig
notwendig, z.B.
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bei mobilen Geräten, Schaltungsplatten erschütterungsfrei in dem Abschirmgehäuse
zu haltern, so daß Mikrophonie-Effekte durch klappernde oder schwingende Schaltungsplatten
weitgehend vermieden werden und die Schaltungsplatten auch bei Schock- und Schwingungsbeanspruchungen
sicher genug in dem Abschirmgehäuse gehalten sind. Diese Forderung ist meist nur
durch zusätzlichen Aufwand, z.B. durch zusätzliche Federelemente in den für die
Schaltungsplatte vorgesehenen Führungen des Abschirmgehäuses, zu erfüllen. Die Lösung
all dieser aufgezeigten Probleme bereitet bei einem Abschirmgehäuse der eingangs
genannten Art in konstruktiver Hinsicht häufig erhebliche Schwierigkeiten.
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Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, bei einem Abschirmgehäuse
der eingangs genannten Art einen Weg zur Lösung dieser Probleme aufzuzeigen und
neben einer sicheren Abschirmung und einer festen Halterung einer Schaltungsplatte
im Abschirmgehäuse bei einfacher Herstellung und mit möglichst geringem Aufwand
eine gute Wärmeableitung zu gewährleisten sowie eine Abschirmung auch einzelner
Schaltkreise gegeneinander zu ermöglichen.
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Diese Aufgabe wird bei einem Abschirmgehäuse der eingangs genannten
Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das Gehäuse aus zwei mit jeweils zwei
gegenüberliegenden Seitenwänden ausgebildeten Blechteilen besteht, daß die Seitenwände
beider Blechteile jeweils mit einer nach innen offenen, im Querschnitt U-förmigen
Führungsschiene ausgebildet sind, daß die Innenweite der Führungsschienen des ersten
Blechteiles etwa gleich der Dicke des Randes der Schaltungsplatte ist, und daß die
Innenweite der Führungsschienen des zweiten Blechteiles so gewählt ist, daß das
zweite Blechteil mit seinen Führungsschienen unter Formschluß auf die Führungsschienen
des ersten Blechteiles schiebbar ist. Zweckmäßigerweise wird dabei das Innenmaß
der Führungsschiene des zweiten Blechteiles geringfügig größer gewählt als das Außenmaß
der Führungsschiene des ersten Blechteiles, so daß sich das zweite Blechteil zwar
unter Formschluß, aber relativ leicht über das erste Blechteil schieben läßt.
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Auf diese Weise ist ein Abschirmgehäuse aus zwei einfach herzustellenden
Blechteilen geschaffen, die in vorteilhafter Weise mit aufeinander schiebbaren Führungsschienen
ausgebildet sind. Das hierbei von der (inneren) Führungsschiene des ersten Blechteiles
und der (äußeren) Führungsschiene des zweiten Blechteiles gebildete Führungselement
dient dabei gleichzeitig sowohl dem Zusammenfügen der beiden Blechteile
als
auch zur Aufnahme einer Schaltungsplatte sowie zum Einführen der gesamten abgeschirmten
Baugruppe in einen Träger oder eine Aufnahme und zur Wärmeableitung von der Schaltungsplatte,
wobei ohne zusätzlic#he Mittel ein guter Wärmekontakt insbesondere zwischen der
Schaltungsplatte und der inneren Führungsschiene, aber auch zwischen der inneren
und der äußeren Führungsschiene sowie zwischen letztere und dem Träger herstellbar
ist. Die besonders wichtige wärmeleitende Verbindung zwischen der inneren Führungsschiene
und der Schaltungsplatte wird hierbei noch in vorteilhafter Weise von einer federnden
Klemmwirkung der den Plattenrand umfassenden Seitenschenkel der U-förmigen (inneren)
Führungsschiene unterstützt. Diese Federklammerwirkung gewährleistet darüber hinaus
auch einen ausreichend sicheren Halt der Schaltungsplatte# in dem Abschirmgehäuse.
Somit ist mit dem erfindungsgemäß ausgebildeten Abschirmgehäuse ohne zusätzliche
Elemente z.B. zur Herstellung des Wärmekontaktes, gleichzeitig die Aufgabe der Abschirmung,
der festen Halterung, der Wärmeableitung und der Aufnahme in einem Träger lösbar.
Darüber hinaus ermöglicht ein erfindungsgemäßes Abschirmgehäuse auch die Abschirmung
einzelner Schaltkreise gegeneinander, da aufgrund der zweiteiligen Ausbildung Schirmbleche
an dem als bauteileseitige Abdeckung dienenden zweiten Blechteil vorgesehen,werden
können.
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In bestimmten Fällen, z.B. wenn manche Bauteile der elektrischen Schaltung
zugänglich und/oder bedienbar bleiben sollen, ist es zweckmäßig, wenn das bauteileseitige
Blechteil aus zwei im Bereich der Seitenwände geteilten, über seitliche Flansche
miteinander-verbindbaren Einzelteilen besteht.
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Ferner ist es im Hinblick auf die Handhabung und Befestigung einer
aus einem erfindungsgemäßen Abschirmgehäuse mit Schal-
tungsplatte
bestehenden Baugruppe von Vorteil, wenn die beiden Blechteile im Bereich der Schaltungsplattenstirnseite
miteinander und mit einem gleichzeitig als Griff ausgebildeten und zur Befestigung
des Abschirmgehäuses in einer Aufnahme mit Befestigungselementen versehenen Teil
mechanisch fest verbindbar sind.
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Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen Abschirmgehäuses sind
im folgenden anhand der Zeichnung näher beschrieben.
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Fig. 1 zeigt ein erstes Abschirmgehäuse in Seitenansicht, Fig. 2 einen
Schnitt II-II nach Fig. 1, Fig. 3 eine Vorderansicht auf das Abschirmgehäuse nach
Fig.1, Fig. 4 eine Draufsicht auf das Abschirmgehäuse nach Fig.1, Fig. 5 einen Schnitt
V-V nach Fig.1 in vergrößerter Darstellung und Fig. 6 eine weitere Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Abschirmgehäuses in einem der Darstellung in Fig.2 entsprechenden
Schnitt.
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Das erfindungsgemäße Abschirmgehäuse besteht aus zwei dünnen zusammenfügbaren
Blechteilen 1 und 2, die mit jeweils zwei gegenüberliegenden Seitenwänden 3 bzw.
4 ausgebildet sind, welche die obere und die untere Gehäuseschmalfläche bilden.
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Die Gestaltung dieser Blechteile geht insbesondere aus Fig.2 deutlich
hervor, in der der Schnitt II-II eine der beiden gleich ausgebildeten Gehäuseschmalflächen,
hier die obere Gehäuseschmalfläche 5, zeigt. Die Seitenwände 3,4 beider Blechteile
1 und 2 sind jeweils mit einer nach innen offenen, im Querschnitt U-förmigen Führungsschiene
6 bzw. 7 ausgebildet. Diese Führungsschienen sind jeweils am freien Ende der unterschiedlich
hohen Seitenwände 3,4 von diesen nach außen abragend angeformt, wobei die die Führungsschienen
6 bzw. 7 bildenden Seitenschenkel 23 bis 26 an der offenen
Seite
leicht federnd wirken. Das erste Blechteil 1 dient als Abdeckung der Schwallseite
der Schaltungsplatte 8 und ist hierzu mit seinen Führungsschienen 6 auf die von
Bauteilen und Lötanschlüssen freigehaltene schmale Führungsfläche der Schaltungsplatte
8, also auf den Plattenrand 9, geschoben.
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Hierzu ist das Innenmaß der beiden Führungsschienen 6 des ersten Blechteiles
1, d.h. der Abstand der die Führungsschienen 6 bildenden Seitenschenkel 23,24, etwa
gleich der Dicke des Plattenrandes 9 gewählt, so daß die ggf. nach innen geneigten
Seitenschenkel 23,24 als Federklammer wirkend fest am Plattenrand anliegen und somit
sowohl einen besonders guten Wärmekontakt als auch einen sicheren Halt der Schaltungsplatte
herbeiführen. Die Höhe h der Seitenwände 3 des ersten Blechteiles 1 ist etwas größer
als die Länge der an der Schwallseite der Schaltungsplatte 8 vorstehenden Bauteileanschlüsse
10. Um bei besonders dünnen Blechteilen eine evtl. mögliche Berührung der eine Gehäuseseitenfläche
bildenden ebenen Fläche 11 des ersten Blechteiles 1 mit den Bauteileanschlüssen
10 zu vermeiden, ist an der Innenseite dieser Fläche 11 eine Folie 13 aus isolierendem
Material vorgesehen. Das zweite Blechteil 2 dient als Abdeckung der Bauteileseite
der Schaltungsplatte und ist mit seinen U-förmigen Führungsschienen 7 über die U-förmigen
Führungsschienen 6 des schwallseitigen Blechteiles 1 geschoben, so daß jede Führungsschiene
6 des ersten Blechteiles 1 nunmehr als innere Führungsschiene von der dann äußeren
Führungsschiene 7 des zweiten Blechteiles 2 umklammert wird. Hierbei ist das Innenmaß
der äußeren Führungsschienen 7, d.h. der Abstand der die Führungsschienen 7 bildenden
beiden Seitenschenkel 25,26, geringfügig größer gewählt als das Außenmaß der inneren
Führungsschienen 6, so daß sich das zweite Blechteil 2 zwar unter Formschluß, aber
relativ leicht auf die inneren Führungsschienen schieben läßt. Trotzdem können auch
die äußeren Führungs-
schienen 7, z.B. durch leicht nach innen
geneigte Seitenschenkel 25, 26, die inneren Führungsschienen 6 fest umklammern.
Bei dem zweiten Blechteil 2 ist die Höhe H der Seitenwände 4 entsprechend der Höhe
der Bauteile, deren Raumbedarf in Fig.2 strichpunktiert angedeutet ist, größer als
die Höhe h der Seitenwände 3 des ersten Blechteiles.
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Hierbei ist die Höhe H so gewählt, daß sich die die andere Gehäuseseitenfläche
bildende ebene Fläche 12 des zweiten Blechteiles 2 möglichst nahe an der Oberseite
der Bauteile befindet. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein Verhältnis der
Höhe H der Seitenwände 4 zur Höhe h der Seitenwände 3 von etwa 3:1 gewählt. Durch
das Zusammenfügen der äußeren und inneren Führungsschienen7 und 6 zu einem einzigen
Führungselement ist an der oberen und an der unteren Gehäuseschmalfläche ein Formschluß
mit sehr guter HF-Schirmung erzielt. Dieses von jeweils zwei zusammengefügten Führungsschienen
6,7 gebildete Führungselement dient neben der Verbindung der beiden Blechteile 1
und 2 miteinander somit gleichzeitig auch an seiner Innenseite mit der durch die
Seitenschenkel 23, 24 der inneren Führungsschienen 6 gebildeten Nut zur Aufnahme
der Schaltungsplatte, d.h. zum Aufschieben auf den Plattenrand 9, zur festen Halterung
der Schaltungsplatte und zur Herstellung eines guten Wärmekontaktes mit der Schaltungsplatte,
ferner an seiner Außenseite mit den durch die Seitenschenkel 25, 26 der äußeren
Führungsschienen 7 gebildeten Leiste zum Einstekken der aus Abschirmgehäuse und
Schaltungsplatte bestehenden Baugruppe in eine mit einer Nut 14 versehene Führung,
z.B. eines Einschubrahmens 15, sowie außerdem der Wärmeableitung über die Nut 14,
da zwischen der Führungsleiste und der Nut 14 ein guter Wärmekontakt herstellbar
ist.
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Zur Handhabung und Befestigung der Baugruppe in dem Einschubrahmen
15 sind die beiden auf die Schaltungsplatte 8
aufgeschobenen bzw.
aufeinander geschobenen und das Abschirmgehäuse bildenden Blechteile 1 und 2 im
Bereich der Stirnseite der Schaltungsplatte miteinander und mit einem gleichzeitig
als Griff ausgebildeten, mit Befestigungselementen versehenen Teil 16 mechanisch
fest verbunden. Wie insbesondere in Figur 5 deutlich gezeigt ist, weisen die beiden
Blechteile 1 und 2 an der Vorderseite der Baugruppe jeweils ein nach innen gekröpftes
leistenartiges Seitenteil 17 bzw. 18 auf, wobei das Teil 16, das mit einer Griffleiste
19 und den daran am oberen und unteren Ende angeordneten Befestigungsschrauben 20
ausgebildet ist, mit einem von der Griffleiste 19 senkrecht abragenden Steg 21 zwischen
die Seitenteile 17,18 eingeführt ist. Die mechanische Verbindung erfolgt dann -
wie in Fig.1 zu sehen ist - über mehrere, z.B. drei die Seitenteile 17 und 18 und
den Steg 21 durchdringende Schraubverbindungen 22. Die Griffleiste 19 ist -wie ebenfalls
aus Fig.1 hervorgeht - länger als die Baugruppe, so daß die freien, mit den Befestigungsschrauben
20 versehenen Enden der Griffleiste über die obere und untere Gehäuseschmalfläche
hinausragen.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 6 besteht das bauteileseitige zweite
Blechteil 30, welches wie das in Fig.2 gezeigte zweite Blechteil 2 an den Enden
seiner Seitenwände 33 in oben näher beschriebener Weise jeweils mit einer im Querschnitt
U-förmigen Führungsschiene 35 ausgebildet und mit dem ersten Blechteil 1 verbunden
ist, aus zwei Einzelteilen 31 und 32, die im Bereich der Seitenwände 33 geteilt
und über seitliche Flansche 34 miteinander verbunden sind.
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Hierbei bildet das Einzelteil 31 mit seinen äußeren Führungsschienen
35 das Verbindungsteil zu dem ersten Blechteil 1, während das andere Einzelteil
32 die eigentliche Abdeckung der Bauteileseite der Schaltungsplatte 40 darstellt.
Diese Abdeckung besitzt mindestens eine Einsenkung 36, in welcher
eine
Befestigungsschraube 37 gegenüber der Außenseite der von der Blechfläche 38 gebildeten
einen Gehäuseseitenfläche versenkt angeordnet ist. Die Schraube 37 dient hierbei
zur Befestigung einer Schirmblechanordnung 39, die zur Abschirmung einzelner Schaltkreise
der Schaltungsplatte 40 vorgesehen ist und durch die von der Schraube 37 und der
am Schirmblech gehaltenen Mutter 41 gebildete Schraubverbindung unmittelbar mit
der Abdeckung 32 selbst kontaktiert ist. Die Schirmblechanordnung 39 kann gegebenenfalls
auch mit kleinen, z.B. 0,8 mm breiten und im Rastermaß der Schaltungsplatte 40 angeordneten
Beinchen 42 ausgebildet und damit in die Schaltungsplatte eingeschwallt werden.
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In wärmetechnisch kritischen Fällen kann man zur Absenkung der Bauteiletemperatur
die Kühlflächen eines thermisch hochbelasteten Bauteiles direkt mit dem großflächigen,
bauteileseitigen Abdeckblech verbinden, welches wiederum über die äußeren Führungsschienen
7 oder 35 die Wärme an den Einschubrahmen 15 abgibt.
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5 Patentansprüche 6 Figuren