DE3504079C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Geräteeinsatz mit wenigstens einer Leiterplatte, dessen Gehäuse an einem aus gut wär­ meleitendem Material bestehenden Strangpreßprofilstück mit rechteckigem Querschnitt gebildet ist, dessen beide offene Seiten mittels Deckeln verschlossen sind.

Der Geräteeinsatz ist zum Einsetzen in Gestelle der Nach­ richtentechnik oder in ein mehrere derartige Geräteein­ sätze aufnehmendes Gehäuse vorgesehen. An zwei einander gegenüberliegenden Innenseiten befinden sich Führungsnu­ ten, in welche eine oder mehrere Leiterplatten von der Rückseite des Geräteeinsatzes her eingeschoben werden können. In der Rückwand des Geräteeinsatzes sind Steck­ verbinderteile befestigt, die nach dem Einsetzen eines Geräteeinsatzes in ein Gestell bzw. in ein Gehäuse mit in diesen Einrichtungen vorhandenen Gegensteckverbindertei­ len zusammenwirken und über welche elektrische Verbin­ dungen zwischen den Baugruppen auf den Leiterplatten so­ wie zu von außen herangeführten Verbindungsleitungen her­ gestellt werden. Auf den Leiterplatten sind unter anderem auch thermisch hochbeanspruchte Halbleiterbauelemente an­ geordnet.

Im DE-GM 81 23 180 ist ein gattungsgemäßes Gehäuse für ein mit Bauteilen und Schaltungsplatten bestücktes elektrotechnisches Gerät angegeben, das aus Abschnitten von extrudiertem Hohlpro­ filmaterial aus Metall besteht, das die senkrecht verlau­ fenden Wände des Gehäuses bildet. Die Frontseite ist als Kühlrippenprofil ausgebildet. Das Gehäuse ist oben und unten mit Deckeln verschlossen. Im Inneren des Gehäuses befindet sich eine an einem Blechwinkel be­ festigte Leiterplatte, wobei die wärmeerzeugenden Bauele­ mente auf dem Blechwinkel befestigt und elektrisch mit der Leiterplatte verbunden sind. Ein Schenkel des Blech­ winkels liegt an der Innenwand der Frontplatte an. Zum Anschließen externer Leitungen ist an dem der Frontplat­ tenseite gegenüberliegenden Rand der Leiterplatte we­ nigstens ein Steckverbinder vorgesehen, welcher durch ei­ ne Ausnehmung in der Gehäuserückwand zugänglich ist. Die beiden das Gehäuse oben und unten verschließenden Deckel sind perforiert, so daß eine Durchströmung des Gerätes mit Kühlluft möglich ist.

Aus der DE-AS 19 29 725 ist eine abgeschirmte Flachbaugruppe bekanntgeworden, die einen metallischen Rahmen aufweist, an dessen einer Stirnseite Steckverbinder angeordnet sind.

Die Anforderungen an die Störstrahlfreiheit und die Stör­ strahlungssicherheit machen es notwendig, daß der Geräte­ einsatz auch bei sehr hohen Frequenzen noch HF-dicht ist. Dies hat aber zur Folge, daß Öffnungen im Gehäuse nicht vorhanden sein dürfen, welche eine Durchlüftung des Gerä­ teeinsatzes zum Zwecke der Wärmeabfuhr ermöglichen. Eben­ so sind Schlitze, wie sie zwischen dem Bund der an einem Leiterplattenrand angeordneten Steckvorrichtung und der Ausnehmung in der Gehäuserückwand wegen der Fertigungsto­ leranzen verbleiben, unzulässig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Geräte­ einsatz der oben angegebenen Art zu schaffen, der preis­ günstig herstellbar ist und mit dem die Forderung nach einer weiteren Verbesserung der HF-Dichtheit wie nach gu­ ter Wärmeabfuhr in gleicher Weise erfüllt wird.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Geräteeinsatz der eingangs genannten Art gemäß der Erfindung dadurch ge­ löst, daß die der Frontseite gegenüberliegende Seitenwand zusammen mit überstehenden Teilen der Deckel entfernt und auf der hierdurch gebildeten Öffnung eine einerseits die Leiterplatte und andererseits Steckverbinderteile tragen­ de Sockelplatte angeordnet ist.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist zwischen den Deckeln und den Rändern des Strangpreßprofilstücks eine unter Vorspannung stehende Zwischenlage aus elektrisch gut leitendem dauerelastischem Material angeordnet. Dies hat den Vorteil, daß mit einer nur geringen Anzahl von Befestigungsmitteln ein HF-dichter Abschluß erzielt wird. Eine weitere Verbesserung wird dadurch erreicht, daß die die Frontseite bildende Außenwand des Strang­ preßprofilstücks als Kühlkörper ausgebildet ist, wodurch die im Geräteeinsatz entstehende Wärme bevorzugt nach vorne abgeführt werden kann. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die beiden Längsseiten der Sockelplat­ te etwa rechtwinklig nach außen umgebogen, so daß sie die Steckverbinderteile in der Sockelplatte überragen und daß zwischen der Sockelplatte und den Rändern des Strangpreß­ profilstücks eine unter Vorspannung stehende Zwischenlage aus dauerelastischem elektrisch gut leitendem Material eingelegt ist. Hierdurch wird eine sehr große Steifigkeit der Sockelplatte erreicht, so daß in Verbindung mit der Zwischenlage aus dauerelastischem elektrisch gut leiten­ dem Material auch bei einer nur geringen Anzahl von Befe­ stigungspunkten ein ausreichend guter HF-dichter Abschluß der Rückwand erreicht wird. Außerdem kann der Geräteein­ satz ohne schädliche Folgen für die Steckverbinderteile auch auf seiner Rückseite abgestellt werden.

Ferner wird ein Verfahren zur Herstellung des Geräteeinsatzes angegeben.

Im folgenden soll ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Figuren näher beschrieben und erläutert wer­ den. Es zeigt

Fig. 1 einen Geräteeinsatz schräg von der Seite,

Fig. 2 einen Schnitt durch einen Geräteeinsatz,

Fig. 3 eine Ansicht des Geräteeinsatzes von oben,

Fig. 4 eine Ansicht eines anderen Ausführungsbeispiels eines Geräteeinsatzes von oben.

Der Grundbestandteil des Geräteeinsatzes ist das Strang­ preßprofilstück 1, welches aus einem gut wärmeleitenden Material, z. B. einer Aluminiumlegierung, hergestellt ist. An einer Seite des Strangpreßprofils sind Kühlrippen 2 angeformt. Diese Seite bildet die Vorderseite des Gerä­ teeinsatzes. Die Kühlrippen können durch Fräsen oder Sä­ gen auf die gewünschte und nach der abzuführenden Wärme­ verlustleistung zu bemessende Länge gebracht werden. Vom Strangpreßprofil können Stücke beliebiger Länge abge­ trennt werden, so daß die Geräteeinsätze kostengünstig in jeweils gewünschter Höhe gefertigt werden können.

Die beiden nach dem Abtrennen eines einzelnen Strangpreß­ profilstücks offenen Seiten werden mittels der Deckel 4 verschlossen, wobei zwischen den Deckeln und den Rändern eine unter Vorspannung stehende Zwischenlage 5 aus dauer­ elastischem elektrisch gut leitendem Material eingelegt wird. Diese Zwischenlage 5 besteht im Ausführungsbeispiel aus einem Blechstreifen aus Neusilber, dessen äußere Rän­ der etwas hochgebogen sind. Der umgebogene Rand ist etwa so breit wie die Materialstärke des Strangpreßprofil­ stücks. Zur Befestigung der Deckel dienen die Schrauben 6, die durch Bohrungen in den Deckeln hindurch in ent­ sprechende Gewindelöcher in den Rändern des Strangpreß­ profilstücks eingedreht werden. Durch die Wahl eines gut wärmeleitenden Materials ist gewährleistet, daß die durch Strahlung oder durch unmittelbaren Kontakt von den Baue­ lementen auf der Leiterplatte an die Außenwand des Gerä­ teeinsatzes abzugebende Wärme schnell gleichmäßig ver­ teilt und vorzugsweise nach vorne zu den Kühlrippen abge­ führt wird. Die Wärmeabstrahlung nach den Seiten zu be­ nachbarten Geräteeinsätzen wird vermieden. Für einen Ge­ räteeinsatz zur Aufnahme einer Leiterplatte in der übli­ chen Größe (z. B. sog. Europaformat) genügen vier Schrau­ ben 6 zu einer zuverlässig HF-dichten Befestigung. Diese vier Schrauben können jeweils an den Ecken eingesetzt werden, so daß die auf der Oberseite der Deckel verlau­ fende Führungsschiene 13 nicht durch Löcher unterbrochen ist.

Mit der Führungsschiene 13 wird der Geräteeinsatz im Ge­ stell bzw. im Gehäuse geführt. Der überstehende Rand 11 dient als Anschlag beim Einschieben des Geräteeinsatzes. Mittels der in diesem Rand unverlierbar gehaltenen Schrauben 12 kann der Geräteeinsatz im Gestell bzw. im Gehäuse befestigt werden.

Nach der Montage der Deckel 4 und der Zwischenlage 5 wird die der Frontseite gegenüberliegende Seitenwand des Strangpreßprofilkörpers abgetrennt, z. B. abgesägt, wo­ durch in einem einzigen Arbeitsgang auf einfache Weise die rückseitige Wand 14 des Strangpreßprofilstücks zusam­ men mit überstehenden Rändern 11 der aufgeschraubten Dec­ kel entfernt werden. Dadurch wird das zunächst allseitig geschlossene Gehäuse mit hoher Genauigkeit plan geöffnet, ohne daß eine Nachbearbeitung der Einzelteile nötig ist. Die Trennebene ist in Fig. 3 durch die Linie A-A′ ange­ deutet. Nach diesem Arbeitsgang werden die Deckel nicht mehr entfernt.

Geräteeinsätze für die Aufnahme von Leiterplatten ohne thermisch hoch belastete Bauteile benötigen auf der Frontseite keine Kühlrippen. In solchen Fällen kann die das Kühlprofil tragende Wand mit überstehendem Deckelteil 16 abgetrennt werden (Fig. 4). Die Trennlinie ist hier durch die Linie B-B′ dargestellt. Dies hat den großen Vorteil, daß für beide Ausgestaltungen von nur ein einzi­ ger Strangpreßprofiltyp notwendig ist, ohne daß durch teure Fräsarbeiten das Kühlprofil von der Oberfläche der Wand entfernt werden muß.

Durch die durch das Abtrennen der Wand des Strangpreßpro­ fils geschaffene Öffnung auf der Rückseite kann eine Schaltungsbaugruppen tragende Leiterplatte eingeschoben werden. Die innen an den Deckeln vorhandenen Führungsnu­ ten für die Leiterplatte sind in den Figuren nicht darge­ stellt. Innen an der Frontwand des Geräteeinsatzes sind weitere Führungsnuten 15 vorgesehen, in welche die vorde­ re Längskante der Leiterplatte eingeführt wird, so daß die Leiterplatte über ihre ganze Länge in einer Nut gehalten ist und ein Verbiegen oder Verwinden der Leiterplatte vermieden wird. Die Verbindung zwischen den Schaltungs­ baugruppen der Leiterplatten untereinander und mit von außen herangeführten Leitungen erfolgt über die an der Rückseite des Geräteeinsatzes in der Sockelplatte 8 ge­ haltene Steckverbinderteile 10.

Die Sockelplatte selbst ist aus einem Blechstreifen her­ gestellt, dessen Ränder 9 nach außen etwa rechtwinklig abgebogen sind. Hierdurch wird der Sockelplatte eine sehr große Steifigkeit verliehen, die zusammen mit einer wei­ teren unter Vorspannung stehenden Zwischenlage 7 aus dau­ erelastischem elektrisch gut leitendem Material auch bei Verwendung von nur wenigen Befestigungspunkten eine gute HF-Dichtheit gewährleistet. Die Zwischenlage wird als Stanzteil aus Neusilberblech hergestellt, sie ist etwa so breit wie der Geräteeinsatz, die äußeren Ränder sind ebenfalls über eine Breite von etwa Materialstärke der Außenwand des Geräteeinsatzes etwas hochgebogen. Die Rän­ der der Sockelplatte überragen die auf der Sockelplatte angebrachten Steckverbinderteile, so daß diese auch bei unachtsamem Hantieren gegen Beschädigung geschützt sind.

Claims (5)

1. Geräteeinsatz mit wenigstens einer Leiterplatte, des­ sen Gehäuse aus einem aus einem gut wärmeleitendem Ma­ terial bestehenden Strangpreßprofilstück mit rechteckigem Querschnitt gebildet ist, dessen beide offene Seiten mit­ tels Deckeln verschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die der Frontseite gegenüberliegende Seitenwand zu­ sammen mit überstehenden Teilen der Deckel entfernt sind und auf der hierdurch gebildeten Öffnung eine einerseits die Leiterplatte und andererseits Steckverbinder­ teile (10) tragende Sockelplatte (8) angeordnet ist.

2. Geräteeinsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Deckeln (4) und den Rändern des Strangpreßprofilstücks (1) eine unter Vorspannung ste­ hende dünne Zwischenlage (5) aus gut leitendem dauer­ elastischem Material angeordnet ist.

3. Geräteeinsatz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die beiden Längsseiten (9) der Sockel­ platte (8) etwa rechtwinklig nach außen abgebogen sind, so daß sie die Steckverbinderteile (10) in der Sockelplatte (8) etwas überragen und daß zwischen der Sockelplatte (8) und den Rändern des Strangpreßprofil­ stücks (1) eine unter Vorspannung stehende Zwischenla­ ge (7) aus dauerelastischem, gut leitendem Material eingelegt ist.

4. Geräteeinsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß die Frontseite als Kühlkör­ per (2) ausgebildet ist.

5. Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses für einen Ge­ räteeinsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden offenen Seiten des Strangpreßprofilstücks mittels Deckeln verschlossen werden, daß in einem Ar­ beitsgang die der Frontseite gegenüberliegende Außenwand sowie die Ränder der Deckel an dieser Seite abgetrennt und durch die so gebildete Öffnung eine Baugruppe einge­ führt und mit einer an dieser befindlichen Sockelplatte die Öffnung verschlossen wird.