DE4102448A1

DE4102448A1 - Elektronisches geraet mit leuchtdioden

Info

Publication number: DE4102448A1
Application number: DE4102448A
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl Ing Donhauser; Richard Dipl Ing Gmeiner
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1991-01-28
Filing date: 1991-01-28
Publication date: 1992-07-30

Description

Die Erfindung betrifft ein elektronisches Gerät, insbesondere Automatisierungsgerät, mit mindestens einer Leiterplatte und mit der Leiterplatte verbundenen Leuchtdioden.

Derartige Geräte werden in vielerlei Ausführungen hergestellt. Die verwendeten Verfahren zur elektrischen und mechanischen Verbindung der Leuchtdioden mit den Leiterplatten der Geräte sind jedoch aufwendig und umständlich, da es erhebliche Schwierigkeiten bereitet, die Leuchtdioden derart zu befesti gen, daß sie sich nach der Montage sowohl an der richtigen Position befinden als auch ihr Licht in die richtige Richtung abstrahlen. Insbesondere wegen der Schwierigkeiten bei der Justierung der Leuchtdioden wird die Montage von Leuchtdioden bisher manuell durchgeführt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein elektronisches Gerät zur Verfügung zu stellen, bei dem es möglich ist, Leucht dioden schnell, einfach und maschinell zu setzen. Insbesondere sollen auch die Justierprobleme überwunden werden.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Diodenkörper direkt auf der Leiterplatte befestigt sind. Dabei ergibt sich zusätzlich ein Platzgewinn auf der Leiterplatte und/oder im Gerät, da zuvor benötigte Halterungen entfallen.

Vorteilhafterweise sind die verwendeten Leuchtdioden in SMD-Bau weise gefertigt, so daß die Dioden sowohl elektrisch als auch mechanisch direkt mit der Leiterplatte verbunden sind.

Wenn die Leiterplatte parallel zur Bedienseite des Geräts ver läuft, sollten die Dioden ihr Licht im wesentlichen senkrecht zur durch die Leiterplatte definierten Ebene abstrahlen. Wenn die Leiterplatte senkrecht zur Bedienseite des Geräts verläuft, sollten die Leuchtdioden ihr Licht im wesentlichen parallel zur durch die Leiterplatte definierten Ebene abstrahlen. Durch diese Maßnahmen wird erreicht, daß das von den Leuchtdioden emittierte Licht ohne Umlenkung direkt der Bedienseite des Geräts zuführbar ist.

Wenn der Zustand der Leuchtdioden auf der Bedienseite des Geräts über Lichtleiter angezeigt wird, kann die Leiterplatte von der Bedienseite zurückgesetzt sein, so daß geometrische Probleme, verursacht, z. B. durch andere Bauelemente auf der Leiterplatte, die höher als die Leuchtdioden sind, vermieden werden.

Um die Lichtleiter nicht einzeln montieren zu müssen, ist es von Vorteil, wenn mehrere Lichtleiter zu einem (eindimensio nalen) Kamm oder einer (zweidimensionalen) Spinne zusammenge faßt sind.

Der Aufbau des Geräts wird noch weiter vereinfacht, wenn der Kamm bzw. die Spinne weitere mechanische Elemente, z. B. eine Halterung für einen Schalter, umfaßt.

Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nach folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, anhand der Zeichnungen und in Verbindung mit den weiteren Unteransprüchen. Es zeigt

Fig. 1 die Frontseite eines Automatisierungsgeräts,

Fig. 2 einen Schnitt durch das Automatisierungerät von Fig. 1 längs der Linie II-II,

Fig. 3 einen Lichtleiterkamm und

Fig. 4 einen Lichtleiterkamm mit einer Halterung für einen Schalter.

Gemäß Fig. 1 weist ein Automatisierungsgerät 1 Schraubanschlüsse 2, 3 zur externen Verdrahtung von Leitungen für Eingangs- bzw. Ausgangssignale auf. Den Schraubanschlüssen 2, 3 sind jeweils Leuchtdioden-Anzeigen 2′, 3′ zugeordnet. Weiterhin weist das Automatisierungsgerät 1 einen SUB-D-Steckanschluß 4 auf, an den ein Programmiergerät angeschlossen werden kann, sowie einen Schacht 5 zum Einstecken eines Anwendermoduls, ein Batteriefach 6 und einen mehrpoligen Steckanschluß 7 auf. Mit dem Schalter 8, der in Richtung des Doppelpfeiles A schaltbar ist, kann der An wender das Programm des Automatisierungsgeräts 1 starten bzw. stoppen. Der Schaltzustand des Geräts 1 wird über die Anzeigen 8′, 8′′ angezeigt.

Den Leuchtdiodenanzeigen 2′, 3′ sind Beschriftungsfelder 2′′, 3′′ zugeordnet, so daß mit einem Blick erkennbar ist, welche Be deutung welchem Anschluß 2, 3 bzw. der zugeordneten Leucht diodenanzeige 2′, 3′ zukommt.

Das - allein betriebsfähige - Automatisierungsgerät 1 ist gemäß Fig. 2 mit dem Vorsprung 26 an einer nicht dargestellten Norm- Hutschiene einhängbar. Nach dem Verschwenken des Geräts 1 ver rastet der federbelastete Riegel 27 mit der Hutschiene, so daß das Gerät 1 mit der Hutschiene fest, aber lösbar verbunden ist.

Wie aus Fig. 2 ebenfalls ersichtlich ist, sind die den Leucht diodenanzeigen 2′, 3′ zugeordneten Leuchtdioden 9 in Form von SMD-Leuchtdioden direkt auf der Leiterplatte 10 befestigt. Die Leiterplatte 10 ist von der Frontseite 11 des Geräts 1 deutlich zurückgesetzt, wobei das von den Leuchtdioden 9 emittiarte Licht durch Lichtleiter 12 zur Frontseite 11 geführt wird.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel verläuft die Leiterplatte 10 parallel zur Frontseite 11 des Geräts 1, und die Leuchtdioden 9 strahlen ihr Licht im wesentlichen senkrecht zur Leiterplatte 10 ab. Bei anderen Geräten, bei denen die Leiterplatte 10 senk recht zur Frontseite 11 des Geräts 1 verläuft, müssen dement sprechend modifizierte Leuchtdioden 9 verwendet werden, die ihr Licht im wesentlichen parallel zur Leiterplatte 10, also in Richtung der Frontseite 11, abstrahlen.

Die Lichtleiter 12 sind aus Plexiglas. Ebenso kann aber auch ein anderes Material mit geeigneten optischen Eigenschaften, z. B. Acryl oder ein Polycarbonat, verwendet werden.

Wie aus Fig. 2 ebenfalls ersichtlich ist, ist die Leiterplatte 10 in der vorderen Hälfte des Geräts angeordnet. Auf der Leiter platte 10 ist im wesentlichen der Logikteil des Geräts 1 ange ordnet, wie durch die Bauelemente (Chips) 13 angedeutet ist. Die Leiterplatte 10 ist mit einer weiteren Leiterplatte 14 elek trisch verbunden, die im rückwärtigen Teil des Geräts 1 ange ordnet ist und den Stromversorgungsteil 15 des Geräts 1 umfaßt.

Vorzugsweise sind die Leiterplatten 10, 14 über eine nicht dargestellte, flexible Leitung, z. B. ein Flachbandkabel, lösbar miteinander verbunden, wobei das Flachbandkabel mit der Leiter platte 10 fest und mit der Leiterplatte 14 lösbar verbunden ist.

Fig. 3 zeigt den zur Leuchtdiodenanzeige 3′ gehörigen Lichtleiter kamm. Der Lichtleiterkamm besteht aus sechs Lichtleitern 12, die über Stege 16 miteinander verbunden sind. Die Stege 16 weisen Führungs- und Justierelemente 17, z. B. in Form von angefasten Rippen auf, mit denen sie im Vorderteil 18 des Automatisierungs geräts 1 befestigbar sind. Der Abstand d der Lichtleiter 12 voneinander ist selbstverständlich dem Abstand der zugehörigen Leuchtdioden 9 auf der Leiterplatte 10 und dem Abstand der Leuchtdiodenanzeigen 3′ auf der Frontseite 11 des Automatisie rungsgeräts 1 angepaßt. Für die Leuchtdiodenanzeigen 2′ wird ein ähnlich ausgestalteter Lichtleiterkamm verwendet.

Fig. 4 zeigt einen Lichtleiterkamm mit zwei Lichtleitern 12 für die Leuchtdiodenanzeigen 8′, 8′′. Zwischen den beiden Lichtlei tern 12 ist eine Halterung 19 für den Schalter 8 angeordnet. Die Lichtleiter 12 und die Halterung 19 sind dabei über Stege 16 miteinander verbunden. Der besseren Darstellung halber wurde die Halterung 19 im Schnitt gezeigt. Die Halterung 19 ist nötig, da - vergl. Fig. 2 - die Leiterplatte 10, mit der der Schalter 8 elektrisch verbunden werden muß, gegenüber der Frontseite 11 zurückgesetzt ist.

Gemäß Fig. 4 sind die Lichtleiter 12 derart ausgestaltet, daß sie sich nach vorne leicht vergrößern. An ihrem vorderen Ende 20 sind sie angefast. An ihrem hinteren Ende weisen die Licht leiter Ausstülpungen 21 mit Ausnehmungen 22 auf, die der Ju stierung der Lichtleiter-Halterung-Einheit bei der Montage und dem Schutz der Leuchtdioden nach der Montage dienen. Eine be sonders einfache Montage ergibt sich, wenn die Ausnehmungen 22 Nuten sind. Ein besonders guter Schutz der Leuchtdioden wird erreicht, wenn die Ausstülpungen 21 die zugehörigen Leuchtdioden allseitig umfassen, die Ausnehmungen 22 also der Form der Leucht dioden angepaßt sind.

Die Halterung 19 weist vier Haltefahnen 23 zur Aufnahme des Schalters 8, Führungskanäle 24 für die elektrischen Anschlüsse des Schalters 8 sowie einen Justier-und Halte-Vorsprung 25 auf.

Sowohl der in Fig. 3 dargestellte Lichtleiterkamm als auch der in Fig. 4 dargestellte Lichtleiterkamm mit Halterung 19 sind ein stückig, z. B. Spritzgußteile. Dabei ist es auch möglich, die Lichtleiterkämme für die Leuchtdiodenanzeigen 2′, 3′, gegebenen falls auch mit den Lichtleitern für die Leuchtdioden-Anzeigen 8′, 8′′ nebst Halterung 19 für den Schalter 8, in einem Teil zu sammenzufassen, also eine Lichtleiterspinne zu verwenden.

Claims

1. Elektronisches Gerät (1), insbesondere Automatisierungsgerät (1), mit mindestens einer Leiterplatte (10) und mit der Leiter platte (10) verbundenen Leuchtdioden (9), dadurch gekennzeichnet, daß die Diodenkörper direkt auf der Leiterplatte (10) befestigt sind.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Leuchtdioden (9) SMD-Leuchtdioden (9) sind.

3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet, daß die Leuchtdioden (9) ihr Licht im wesentlichen senkrecht zur durch die Leiterplatte (10) definierten Ebene abstrahlen.

4. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet, daß die Leuchtdioden (9) ihr Licht im wesentlichen parallel zur durch die Leiterplatte (10) definierten Ebene abstrahlen.

5. Gerät nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch ge kennzeichnet, daß die Leiterplatte (10) von der Bedienseite (11) zurückgesetzt ist, wobei das Gerät (1) Licht leiter (12), z. B. aus Plexiglas, zur Anzeige des Zustands der Leuchtdioden (9) auf der Bedienseite (11) aufweist.

6. Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekenn zeichnet, daß mehrere Lichtleiter (12) zu einem Kamm zusammengefaßt sind.

7. Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekenn zeichnet, daß mehrere Lichtleiter (12) zu einer Spinne zusammengefaßt sind.

8. Gerät nach Anspruch 6 oder 7, dadurch ge kennzeichnet, daß der Kamm bzw. die Spinne weitere mechanische Elemente, z. B. eine Halterung (19) für einen Schal ter (8), umfaßt.

9. Gerät nach einem oder mehreren der obigen Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß die Leiter platte (10) in der vorderen Hälfte des Geräts (1) angeordnet ist und mit einer weiteren, in der hinteren Hälfte des Geräts (1) angeordneten, vorzugsweise parallel zur ersten Leiterplatte (10) verlaufenden, Leiterplatte (14) elektrisch verbunden ist.

10. Gerät nach Anspruch 9, dadurch gekenn zeichnet, daß die Verbindung zwischen den Leiter platten (10, 14) lösbar ist.