DE3935711A1 - Modular aufgebautes kompaktgehaeuse fuer schaltungen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein modular aufgebautes Kom­ paktgehäuse für Schaltungen mit einer Grundplatte, einer Deckplatte, Längsseitenflächen, Querseitenflächen, Einrich­ tungen für den mechanischen Anschluß auf einer Trägerplatte, sowie mit Einrichtungen für den elektrischen Anschluß.

Somit bezieht sie sich auf Vorrichtungen für den kompakten Einschluß insbesondere von elektronischen Schaltungen, die für komplexe Funktionen aus Elementarfunktionen aufgebaut und in Form von Moduln kompakt zusammengefaßt sind, welche auf elektronischen Schaltungskarten installiert sind.

Üblicherweise werden die Grundmoduln auf gedruckten Schal­ tungskarten montiert, die ihrerseits wiederum parallel zuein­ ander in besonderen, aus Unterbaugruppen aufgebauten Gehäusen zusammengebaut sind, wodurch die gewünschten komplexen elek­ tronischen Funktionen erzielt werden. Es kann sich hierbei, z.B. im Zusammenhang mit der Luftfahrtindustrie, um eine Stromversorgung, die an Bord eines Flugzeugs mitgeführt wird, oder auch um einen Navigationsrechner, handeln.

Bei bekannten elektronischen Ausrüstungsteilen dieser Art be­ trägt der genormte Abstand zwischen den Schaltungskarten 12,7 mm. Insbesondere bei Stromversorgungen mit Gleichumrichter ist dieser Abstand jedoch zu klein, um ein Gehäuse unterzu­ bringen, bei dem in der üblichen Weise die Modulstärke, die Stärke der gedruckten Schaltung und die Dicke der Lötstellen zusammenkommen, was sich störend auf eine optimale Nutzung der verfügbaren Einbauräume auswirkt.

Darüber hinaus muß bei der Befestigung der bisher bekannten Moduln auch die übernommene Montageart berücksichtigt werden. Ein Modul, das für eine Installierung auf einer gedruckten Schaltungskarte ausgelegt ist, ließ sich bisher nur mit Schwierigkeiten auf dem Rahmen montieren, und umgekehrt.

Außerdem sind die Mittel für den elektrischen Anschluß der Moduln auf die eingeführte Anschlußart abgestimmt. Eine Klem­ menleiste mit Anschlußstiften für eine gedruckte Schaltung ist nicht mit einem Anschluß mittels Drahtlötung zu vereinba­ ren, und umgekehrt. Eine Veränderung der Art der Anschluß­ stifte zieht erhebliche und kostspielige mechanische Verände­ rungen am Gehäuse nach sich.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, unter Vermei­ dung der vorstehend genannten Nachteile eine neue interessan­ te Lösungsmöglichkeit für den Aufbau eines Kompaktgehäuses zu schaffen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Kompaktgehäuse der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Grund­ platte ein im wesentlichen U-förmiges Profilteil mit vierec­ kigem ebenen Boden ist, dessen Länge im wesentlichen minde­ stens gleich der einfachen Breite ist, daß die Deckplatte die gleiche Ausbildung wie die Grundplatte aufweist, daß die Ein­ richtungen für den mechanischen Anschluß Laschen aufweisen, die sich parallel zum Boden an jeder der vier Ecken erstrec­ ken und quer aus dem Boden vorstehen, und daß die Einrichtun­ gen für den elektrischen Anschluß mindestens eine Klemmenlei­ ste aufweisen, die sich in einer in mindestens einer der Längsseitenflächen der Grundplatte beziehungsweise der Deck­ platte ausgebildeten Sicherungsnut befindet.

Vorteilhafterweise sind die Seitenflächen abnehmbar und wei­ sen eine kleine Platte auf, die über mindestens einen Vor­ sprung mit mindestens einem entsprechenden Steckschlitz in der Grundplatte und in der Deckplatte zusammenwirkt.

Nachstehend wird nun die Erfindung anhand einiger Ausfüh­ rungsbeispiele, insbesondere im Zusammenhang mit einem Kom­ paktgehäuse für ein Elektronikmodul auf Keramikträger mit Leistungs- bzw. Halbleistungsbauteilen in sogenannter "Flach­ drucktechnik", unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher beschrieben und erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht des Profilteils für die Grundplatte oder die Deckplatte des erfindungsgemä­ ßen Kompaktgehäuses;

Fig. 2 eine auseinandergezogene Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Kompakt­ gehäuses;

Fig. 3a, 3b und 3c zwei Beispiele für Klemmenleisten, jeweils in Vorder- und Seitenansicht;

Fig. 4 eine Detailansicht des Anschlusses der elektrischen Schaltung an eine Klemmenleiste;

Fig. 5 eine auseinandergezogene Darstellung des Aufbaus des Elektronikmoduls in der Grundplatte bzw. in der Deckplatte bei dem erfindungsgemäßen Kompaktsystem, und

Fig. 6 eine perspektivische auseinandergezogene Darstellung des erfindungsgemäßen Kompaktgehäuses mit vier Grundmoduln.

Aus Fig. 1 ist ersichtlich, daß die als Träger für ein Elek­ tronikmodul vorgesehene Grundplatte 1 aus einem Ü-förmigen Profil aus einem unelastischen Material besteht, im vorlie­ genden Fall vorteilhafterweise aus einem Aluminiumprofil, das quer auf die erforderliche Länge zugeschnitten wird. Die Grundplatte weist einen ebenen Boden 2 mit vier Ecken auf, an den zwei Längsseitenflächen 3 und 4 angrenzen. In den Seiten­ flächen 3, 4 erstrecken sich jeweils parallel zur Seitenkante Sicherungsnuten 5, 6.

Wenn es sich um ein Grundmodul handelt, wie es beispielsweise in Fig. 2 dargestellt ist, entspricht die Länge der Grund­ platte im wesentlichen ihrer Breite, nämlich rund 60 mm, bei einer Gesamthöhe von rund 6 mm. Ebenso ist aus Fig. 2 zu ent­ nehmen, daß die beiden Längsseitenflächen 3, 4 der Grundplat­ te 1 bzw. einer Deckplatte 10, die identisch mit der Grund­ platte 1 ausgebildet ist, im mittleren Bereich so bearbeitet sind, daß sie eine Ausnehmung aufweisen, in welcher sich Klemmenleisten 21, 22 unterbringen lassen, während außenlie­ gende Seitenabschnitte 11 beibehalten werden, die als Befe­ stigungslaschen zur Montage des Moduls auf seinem Träger, beispielsweise einer gedruckten Schaltung, dienen, wobei die­ se Laschen über den Boden 2 überstehen. Zur Befestigung ist in der Mitte jeder Lasche 11 ein Loch 111 senkrecht zur Ebene der Grundplatte ausgebohrt, durch welches ein Befestigungs­ element, wie beispielsweise eine Schraube, eingeführt werden kann.

In Querrichtung wird das Modul an beiden Seiten durch eine abnehmbare Querseitenfläche bzw. Platte 7 eingeschlossen. Zinnenförmige Vorsprünge 70 erstrecken sich so in der Ebene dieser Platte, daß sie mit Steckschlitzen 71 zusammenwirken, die mit den entsprechenden Abmessungen in der Grundplatte und in der Deckplatte ausgebildet sind und die mechanische Siche­ rung gewährleisten. Sie dienen dazu, den mechanischen Schutz der elektronischen Bauteile und deren radioelektrische Ab­ schirmung sicherzustellen. Bei Bedarf ließe sich auch mit be­ kannten Mitteln eine mechanische Abdichtung herbeiführen.

Das Modul ist mit mindestens einer Klemmenleiste ausgestat­ tet, wie Fig. 3a, 3b und 3c dies zeigen; es weist eine recht­ eckige flache Leiste 24 auf, in die in Längsrichtung Löcher zur Aufnahme von Anschlußstiften 25 eingebohrt sind. Diese werden mittels eines Rings 26 isoliert, der bei diesem Bei­ spiel aus Teflon besteht und einen Bund 27 aufweist.

In die Nuten 5 und 6 der Grundplatte bzw. der Deckplatte sind die Stege 7 eingesetzt und werden mit zwei Stiften 28 bekann­ ter Ausführungsart in ihrer Stellung gesichert; als Beispiel hierfür sei der Typ M´canindus genannt (vgl. Fig. 5).

Bei dem hier herangezogenen Beispiel ist der außenliegende Abschnitt der Anschlußstifte 25 um 90° nach unten, d.h. zum Boden 2 der Grundplatte hin, umgebogen, so daß sie sich auf einem Träger für eine gedruckte Schaltung anlöten lassen.

Entwickelt wurden zwei Arten von Klemmenleisten in diesem Zu­ sammenhang. Die eine weist eine ungerade Zahl von Anschluß­ stiften auf, und die andere eine gerade Zahl. Bei beiden Aus­ führungsarten sind die Anschlußstifte bezüglich der Mittel­ achse der Leiste, auf der sie angebracht sind, symmetrisch angeordnet.

Bei ein und derselben Klemmenleiste beträgt der Abstand zwi­ schen den Anschlußstiften 5,08 mm. In dem Fall, daß die Grundplatte und die Deckplatte jeweils eine eigene Klemmen­ leiste aufweisen, wobei die beiden Klemmenleisten einander gegenüberliegen, ist es möglich, daß die Grundplatte eine Klemmenleiste mit einer geraden Anzahl von Anschlußstiften aufweist, während die Klemmenleiste an der Deckplatte für eine ungerade Zahl von Anschlußstiften ausgelegt ist, und umge­ kehrt. Damit ergibt sich ein Normabstand von 2,54 mm. Fig. 3 zeigt eine Klemmenleiste 21 mit fünf Anschlußstiften, während Fig. 3b eine Klemmenleiste 22 mit sechs Anschlußstiften zeigt, und in Fig. 6 Klemmenleisten jeweils mit zwei und drei Anschlußstiften dargestellt sind.

Für die Längsseitenflächen, die keine Klemmenleiste tragen, ist eine Leiste vorgesehen, die dieselben Abmessungen wie die Leiste für die Anschlußklemmen aufweist, allerdings mit dem Unterschied, daß hier nur die beiden Befestigungslöcher aus­ gebildet sind.

Wie sich aus Fig. 4 ergibt, wirkt somit der im Inneren des Moduls liegende Abschnitt 30 jedes Anschlußstiftes 25 für den elektrischen Anschluß mit einem Zwischenträger 40 in Form ei­ nes U-Bügels mit zwei Schenkeln 41, 42 zusammen, die im vor­ liegenden Fall quasi parallel verlaufen und durch einen Ver­ bindungssteg 43 miteinander verbunden sind, wodurch die me­ chanische Verbindung gewährleistet wird und für eine durchge­ hende elektrische Verbindung zwischen der Klemmenleiste und der elektrischen Schaltung des Moduls gesorgt ist. Es ist von Vorteil, wenn einer der Schenkel 41 des Bügels auf dem An­ schlußstift angelötet ist, während der andere Schenkel 42 mit der Schaltung verlötet wird. Der Mittelabschnitt 43 des Bü­ gels 40 gewährleistet die durchgehende elektrische Verbindung und sorgt für die mechanische Sicherung des Elektronikmoduls.

Fig. 5 zeigt eine auseinandergezogene Seitenansicht, aus der der Zusammenbau des Elektronikmoduls mit den auf einem Träger 50, im vorliegenden Fall einer Keramikplatte, angeordneten Bauteilen, mit den bügelförmigen Zwischenträgern 40, den Klemmenleisten 21, 22, den Stiften 28 und der Grundplatte 1 zu erkennen ist.

Bei einer abweichenden Ausführungsform, die in Fig. 6 mit vier Grundmoduln dargestellt ist, entspricht die Länge der Grundplatte und somit auch der Deckplatte im wesentlichen der doppelten Länge des Grundmoduls. Die Grundplatte und die Deckplatte weisen jeweils vier Klemmenleisten auf; bei dem hier gezeigten Beispiel sind in den Klemmenleisten der Grund­ platte und der Deckplatte jeweils zwei bzw. drei Anschluß­ stifte vorgesehen. Die Längsseitenflächen weisen im Mittelab­ schnitt eine dritte Befestigungslasche 12 auf, die zur Aus­ steifung der gesamten Anordnung dient.

Die Länge entspricht bei dieser letzteren Ausführungsform des Moduls dem Doppelten der Länge des Grundmoduls, jedoch kann je nach den jeweiligen Umständen selbstverständlich die Länge auch im wesentlichen einem anderen Mehrfachen der Länge des Grundmoduls entsprechen.

Bei den vorstehend erläuterten Ausführungsbeispielen beträgt die Gesamthöhe der Grundplatte bzw. der Deckplatte 6 mm, so daß sich insgesamt eine Bauhöhe von 12 mm ergibt, wodurch es möglich wird, daß das auf diese Weise aufgebaute Kompaktge­ häuse in den eingangs erwähnten Normabstand von 12,7 mm ein­ gepaßt werden kann. Bei einer Stärke der Grundplatte und der Deckplatte von 1 mm bei dem hier beschriebenen Beispiel be­ trägt somit die für die Bauteile einschließlich der Keramik­ träger verfügbare größtmögliche Höhe 10 mm, was einem in der Mehrzahl der Anwendungsfälle, bei denen mit dieser Modultech­ nik gearbeitet werden kann, geeigneten Wert entspricht.

Entsprechend den Bedingungen des jeweiligen Anwendungsfalles ist es tatsächlich auch möglich, daß die Grundplatte allein Bauteile aufweist, die bis zum Boden der Deckplatte hochste­ hen können; andererseits besteht auch die Möglichkeit, daß die Grundplatte und die Deckplatte jeweils Bauteile aufwei­ sen, die sich in die verfügbare Höhe teilen, indem sie je nach den Umständen des Einzelfalles und unter Berücksichti­ gung der Einbaumöglichkeiten ineinander verschachtelt werden.

Auf diese Weise ist es mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vor­ richtung möglich, ein genormtes bzw. standardisiertes Kom­ paktgehäuse für Schaltungen aufzubauen, das ein Mindestmaß an Einzelteilen aufweist, die so miteinander kombiniert sind, daß die in komplexen elektronischen Anlagen verfügbaren Ein­ bauräume optimal genutzt werden können, insbesondere die be­ grenzten Einbauräume an Bord von Zivilflugzeugen und auch Mi­ litärflugzeugen.

Claims (8)

1. Modular aufgebautes Kompaktgehäuse für Schaltungen mit einer Grundplatte (1), einer Deckplatte (10), Längssei­ tenflächen (3, 4), Querseitenflächen (7), Einrichtungen (3, 4, 11) für den mechanischen Anschluß auf einer Trä­ gerplatte (50), sowie mit Einrichtungen (21, 22) für den elektrischen Anschluß, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte (1) ein im wesentlichen U-förmiges Profilteil mit viereckigem ebenen Boden (2) ist, dessen Länge im wesentlichen mindestens gleich der einfachen Breite ist, daß die Deckplatte (10) die gleiche Ausbil­ dung wie die Grundplatte (1) aufweist, daß die Einrich­ tungen für den mechanischen Anschluß Laschen (11) auf­ weisen, die sich parallel zum Boden (2) an jeder der vier Ecken erstrecken und quer aus dem Boden (2) vorste­ hen, und daß die Einrichtungen für den elektrischen An­ schluß mindestens eine Klemmenleiste (21, 22) aufweisen, die sich in einer in mindestens einer der Längsseiten­ flächen (3, 4) der Grundplatte (1) beziehungsweise der Deckplatte (10) ausgebildeten Sicherungsnut (5, 6) be­ findet.

2. Modular aufgebautes Kompaktgehäuse für Schaltungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Nut (5, 6) in der Längsseitenfläche (3, 4) parallel zu deren Seitenkante erstreckt.

3. Modular aufgebautes Kompaktgehäuse für Schaltungen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Querseitenflächen (7) abnehmbar sind und jeweils eine Platte aufweisen, die über mindestens einen Vor­ sprung (70) mit mindestens einem entsprechenden Steck­ schlitz (71) in der Grundplatte (1) und in der Deckplat­ te (10) zusammenwirkt.

4. Modular aufgebautes Kompaktgehäuse für Schaltungen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmenleiste (21, 22) eine rechteckförmige fla­ che Leiste (24) aufweist, durch welche in Längsrichtung Löcher zur Aufnahme von mindestens einem Anschlußstift (25) für den elektrischen Anschluß geführt sind.

5. Modular aufgebautes Kompaktgehäuse für Schaltungen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmenleiste (21, 22) mehrere Anschlußstifte jeweils im Abstand von 5,08 mm voneinander aufweist.

6. Modular aufgebautes Kompaktgehäuse für Schaltungen nach einem der Ansprüche 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der im Inneren des Kompaktgehäuses liegende Ab­ schnitt der Anschlußstifte (25) der Klemmenleiste (21, 22) über einen bügelförmigen Zwischenträger (40) mit zwei Schenkeln (41, 42) an den Stromkreis der Vorrich­ tung angeschlossen ist.

7. Modular aufgebautes Kompaktgehäuse für Schaltungen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte (1) im wesentlichen eine Länge von 60 mm, eine Breite von 60 mm, eine Gesamthöhe von 6 mm und eine Stärke von 1 mm aufweist.

8. Modular aufgebautes Kompaktgehäuse für Schaltungen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte (1) im wesentlichen eine Länge von 120 mm, eine Breite von 60 mm, eine Gesamthöhe von 6 mm und eine Stärke von 1 mm aufweist, und daß jede Längs­ seitenfläche (3, 4) in der Mitte eine dritte Befesti­ gungslasche (12) zur Aussteifung der gesamten Anordnung aufweist.