DE69012305T2 - Komplexkonstruktion für Elektronik von Zentrale mit Einheiten. - Google Patents

Description

• Diese Erfindung betrifft allgemein Gehäuse zur Aufnahme und zum Tragen von Logikelementen und Zusatzgeräten für Rechnersysteme und insbesondere einen zentralen Elektronikkomplex (CEC) für Elektronik- oder Computerkomponenten, der direkt eine Mehrzahl von Logikelementen und anderen Komponenten, beispielsweise Gebläse oder andere Zusatzgeräte aufnimmt, wobei das Gehäuse selbst das primäre tragende Element ist.
• Typischerweise kann die Konstruktion eines zentralen Elektronikkomplexes (CEC), der die Logikelemente und andere Komponenten zur Verwendung in Rechnersystemen beinhaltet, als "Gehäuse-im- Gehäuse" beschrieben werden. Ein Gehäuse oder Befestigungsbehälter ist das primäre tragende Element und dieses Gehäuse beinhaltet ein hiervon unabhängig konstruiertes oder geformtes Logikgehäuse oder andere Hardware, welche Gebläsebaugruppen, Verteilerkanäle oder andere Zusatzgeräte beinhalten kann.
• Diese Art von Konstruktion hat eine Anzahl von Problemen erzeugt oder war zumindest nicht in der Lage, diese zu lösen. Zunächst ist die Komplexität eines CECs des Gehäuse-im-Gehäuse-Typs sehr hoch, da die Befestigungspunkte für die Logikelemente und andere Komponenten, sowie die mechanische Schnittstelle zum Rest des Systems bereitgestellt werden müssen. Enge Toleranzen müssen beachtet werden und viele separat ausgebildete Details, Befestigungsvorschriften und separat zu lötende Teile oder Einzelheiten sind notwendig. Die Werkzeugkosten für das separate, aus vielen Teilen bestehende Gehäuse, das verwendet wird, das Logikgehäuse und andere Zusatzgeräte aufzunehmen sind aufgrund der Größe und Komplexität hoch.
• Zweitens ist ein typisch konstruierter CEC nicht sehr flexibel. Die Anforderung, daß unterschiedliche Zusatzgeräte in Rechnersystemen verwendet werden, zieht die Tatsache nach sich, daß das separate, aus mehreren Teilen bestehende Gehäuse als das primäre tragende Element eines CECs häufigen wesentlichen Überarbeitungen ausgesetzt ist, welche wiederum zu wachsenden Teilezahlen und zusätzlichen Werkzeugkosten führen. Weiterhin ist die Fähigkeit der Verwendung in unterschiedlichen Rechnersystemen oder diejenige, attraktiv abgedeckt zu werden, um als alleinstehende Einheit wirken zu können, beschränkt, da es schwierig ist, mehrfache Befestigungs-Auslegungen für das Gehäuse zu entwerfen. Unterschiedliche Befestigungen und unterschiedliche benötigte Ausstattungen machen für gewöhnlich eine Neuüberarbeitung des Grundgehäuses sowie von zusätzlichen Teilen notwendig.
• Bekannte Gehäuse zeigen erhebliche Einschränkungen hinsichtlich des Raumangebotes. Bei Gehäusen innerhalb eines Gehäuses oder Doppelwand-Konstruktionen ist dies noch verschlimmert. Raum, der für zusätzliche Logikelemente oder für Zusatzgeräte verwendet werden könnte, steht nicht zur Verfügung.
• Die Verwendung eines separaten aus mehreren Teilen bestehenden Gehäuses für das grundlegende tragende Element eines CECs führt zu einem erhöhten Gewicht, was zu Problemen hinsichtlich Stößen und Vibrationen zusätzlich zu erhöhten Handhabungsschwierigkeiten führt. Zusätzlich ist das separate aus mehreren Teilen bestehende Gehäuse für gewöhnlich als Ergebnis der benötigten Zusatzgeräte ziemlich komplex; dies schließt für gewöhnlich den Zusammenbau des CECs am Einsatzort aus.
• Es gibt Versuche, diese Probleme im Stand der Technik zu lösen. Die folgenden US-Patente offenbaren verschiedene Gehäuse für Logikelemente und andere externe Hardware: 4 232 356; 4 447 856; 3 184 645; 3 452 148; 3 191 097 und 4 287 764.
• US-A 4 356 531 offenbart ein Computergehäuse, das Wände hat, die eine Aufnahme zur Aufnahme von Karten und eines Gebläsemoduls bilden. Das Gehäuse beinhaltet Führungsmittel zum präzisen Zusammenbau der Wände und die Wände sind zur Aufnahme von Modulen ausgelegt. Das Gehäuse beinhaltet eine mechanische Zwischenverbindung und die Seitenwände sind umkehrbar.
• US-A 4 672 509 offenbart eine Luftkühlungsbaugruppe in einem Gehäuse für ein elektronisches System, bei der eine Aufnahme mit Seiten und einer Rückwand vorgesehen ist. Obere und untere Träger, die durch Schrauben durch die Seiten der Aufnahme verbunden sind, sind vorgesehen, um eine Mehrzahl von Logikmodulen zu tragen. Ein Verfahren zum Anbringen des oberen und unteren Verteilers und/oder von Trägerkomponenten ist ebenfalls offenbart.
• Obgleich der oben erwähnte Stand der Technik erhebliche Fortschritte in der CEC-Konstruktion darstellt, verbleiben noch mehrere Probleme ungelöst: es ist nach wie vor schwierig, eine Gehäusestruktur in einem Standard-EIA-Rack oder anderen Gehäusen zu befestigen, ohne zusätzliche Hardware; die Möglichkeit, als alleinstehendes Logikgehäuse mit attraktiven Außenwänden ausgelegt oder nachträglich ausgelegt zu werden, besteht nicht; Zusatzgeräte können nicht aufgenommen werden, ohne die gesamte grundlegende Gehäusestruktur selbst zu ändern; wertvoller Raum wird durch die Gehäuse-im-Gehäuse-Konstruktion verschwendet; und es ist kein Konstruktionsverfahren beschrieben, bei dem das Gehäuse und die Aufnahme für die Logikelemente das primäre tragende Element für den CEC wird und die notwendige Steifigkeit zur Aufnahme externer Geräte und zum Befestigen des CECs hat.
• Die vorliegende Erfindung gemäß den Ansprüchen richtet sich auf die oben erwähnten Probleme und löst diese zum Großteil.
• Es ist ein Gehäuse vorgesehen zur Aufnahme der Logikelemente und von Zusatzgeräten für Rechnersysteme. Das Gehäuse ist ein vereinheitlichtes zentrales Elektronikgehäuse (CEC), wobei das primäre tragende Element das Gehäuse oder die Aufnahme für die Logikelemente ist. Dieses Gehäuse oder die Logikaufnahme beinhaltet einheitliche Seitenplatten, eine doppelseitige Rückwand und obere und untere Führungen. Die integrierten Struktur- und Gehäusefunktionen erfüllen sowohl die strukturellen Anforderungen an ein CEC, als auch hinsichtlich der Aufnahme und des Tragens der Logikelemente und von Zusatzgeräten.
• Es ist eine spezielle Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Komplexität und die Kosten von CECs durch Beseitigung der uneffizienten Gehäuse-im-Gehäuse-Anforderung zu verringern.
• Es ist eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein CEC zu schaffen, der die Flexibilität von CECs verbessert, wobei Änderungen in der Anzahl von Logikelementen, die hierin enthalten sind, oder hinsichtlich von Typ und Anzahl von Zusatzgeräten, die hierzu benötigt werden, leicht bewerkstelligt werden können.
• Es ist eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein CEC zu schaffen, bei dem der Raum wirksamer zur Aufnahme einer erhöhten Anzahl von Logikelementen ausgenutzt wird.
• Noch eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein CEC zu schaffen, welcher gegenüber Belastungen, Stößen und Vibrationen bei Versand, Handhabung und im Betrieb widerstandsfähig ist.
• Vorteile des CECs der vorliegenden Erfindung sind, daß er erheblich weniger komplex als Gehäuse nach dem Stand der Technik ist, er ist flexibler hinsichtlich von Änderung oder Hinzufügung von Zusatzgeräten und die Einfachheit der Konstruktion erlaubt es, daß der CEC entfernt von der ursprünglichen Fabrik-Herstellungsstelle aufgebaut und getestet werden kann.
• Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich unter Bezug auf die nachfolgende Beschreibung, die zugehörige Zeichnung und die Ansprüche.
• Fig. 1 ist eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung eines zentralen Elektronikkomplexes nach dem Stand der Technik.
• Fig. 2 ist eine perspektivische Darstellung des zentralen Elektronikkomplexes der vorliegenden Erfindung.
• Fig. 3 ist eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung des zentralen Elektronikkomplexes der vorliegenden Erfindung.
• Fig. 4 ist eine perspektivische Darstellung einer Seitenplatte, welche beim Aufbau des zentralen Elektronikkomplexes der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
• Fig. 1 zeigt einen typisch konstruierten zentralen Elektronikkomplex (CEC) nach dem Stand der Technik. Der CEC ist aus einem Gehäuse 2 mit einem Gehäusedeckel 3 aufgebaut. Eine Logikaufnahme 4 ist in dem Gehäuse 2 befestigt. Das Gehäuse 2 ist dafür ausgelegt, eine Gebläsebaugruppe 6 und einen Verteiler 8 zu tragen und aufzunehmen. Laschen 10 sind vorgesehen, um das zentrale Gehäuse an einem Rack oder einem anderen Befestigungssystem (nicht dargestellt) zu befestigen. Das Gehäuse 2 ist das primäre tragende Element und die mechanische Hauptschnittstelle zum Rest des Rechnersystemes, sowie zwischen den unterschiedlichen Komponenten, welche oben genannt sind.
• Die Figuren 2 und 3 stellen den vereinheitlichten zentralen Elektronikkomplex (CEC) der vorliegenden Erfindung dar. Der CEC ist insgesamt mit 20 bezeichnet und beinhaltet Logikaufnahmen 22 und 23. Das grundlegende tragende Element der vorliegenden Erfindung sind die Seitenplatten 24 und 25. Die Seitenplatten 24 und 25 sind mit den Flanschen 26 versehen, die einstückig ausgebildet sind und dafür vorgesehen sind, den CEC in einem typischen EIA-Rack oder einem anderen Befestigungssystem anzuordnen. Die Seitenplatten 24 und 25 weisen Ausrichtöffnungen 28 auf und können mit zusätzlichen Öffnungen 38 für übliche Befestigungsmittel versehen sein. Es ist festzuhalten, daß die Seitenplatten 24 und 25 jeweils aus einem einzigen Stück einer dünnen Metallplatte gebildet sind (siehe Fig. 4) und zueinander spiegelbildlich sind. Dies stellt eine wesentliche Verbesserung gegenüber dem Stand der Technik sowohl hinsichtlich der Kosteneinsparnis als auch der Einfachheit der Baugruppe dar. Weiterhin sind die Gesamtsteifigkeit des CECs 20 und die Toleranzkontrolle verbessert.
• Der CEC 20 der vorliegenden Erfindung weist obere und untere Führungen 29 und 30 auf, welche gegossen oder durch andere geeignete Materialien oder Verfahren hergestellt sein können. Die Führungen 29 und 30 sind eben und haben jeweils eine Baugruppe von vielen, im wesentlichen rechteckförmigen Öffnungen 27. Führungsschlitze 31 sind vorgesehen zum Führen und Tragen von Logikelementen 33 innerhalb der Unteraufnahmen 22 und 23. Es sei festzuhalten, daß die Logikelemente 33 feste Seiten 35 und an ihren oberen und unteren Kanten Öffnungen (nicht dargestellt) haben, welche mit den Öffnungen 27 in den Führungen 29 und 30 fluchten, wenn die Elemente 33 vollständig in die Unteraufnahmen 22 und 23 eingesetzt sind.
• Die Führungen 29 und 30 sind mit Ausrichtstreifen 32 versehen. In Fig. 2 kann die Ausrichtung der Führungen 29 und 30, von Teilen 34 und 36 und Seitenplatten 24 und 25 zueinander gesehen werden. Die hierdurch erzielten Vorteile sind: standardisierte Produktion, einfacher Zusammenbau und Baugruppe zueinander und verbesserte strukturelle Steifigkeit, was durch Betrachten der Figur verständlich wird.
• Die Unteraufnahmen 22 und 23 teilen sich eine gemeinsame doppelseitige Rückwandbaugruppe 46, welche im Detail in.der europäischen Patentanmeldung Nr. 90480191.7 - entspricht der EP-A-0 438 012 - beschrieben ist (Erfinder: C.J. Aug, W.J. Casanova, W.D. Corfits et al) mit dem Titel DOUBLE-SIDED BACKPLANE ASSEMBLY, welche zeitgleich mit der vorliegenden Anmeldung eingereicht wurde. Die Rückwandbaugruppe 46 hat eine Vorderseite 45 bzw. eine Rückseite 47, die der Unteraufnahme 22 bzw. 23 gegenüber liegt. Jede Seite 45 und 47 weist Steckverbinder 52 auf, so daß die Logikelemente 33 mit den beiden Seiten 45 und 47 verbunden werden können. Die Rückwandbaugruppe 46 ist zwischen den Unteraufnahmen 22 und 23 durch Befestigung mit üblichen Befestigungsmitteln (nicht dargestellt) an den Führungen 29 und 30 entlang von einstückigen Schienen 48 befestigt. Zusätzlich kann die Rückwandbaugruppe 46 an den Seitenplatten 24 und 25 durch parallele und vertikal verlaufende Befestigungsschienen 49 ausgerichtet oder festgelegt werden.
• Zusätze 34 und 36 aus Metallplatten mit geringer Komplexität sind vorgesehen, um Zusatzgeräte nach Bedarf anzuordnen oder anzubringen. Beispielsweise können die Metallplattenzusätze 34 und 36 verwendet werden, eine Gebläsebaugruppe 51 in den CEC 20 zu integrieren oder um die oberen und unteren Abschlußwände für ein CEC zu bilden, wenn dies in einem speziellen Fall nötig ist. Die Ausrichtung der Metallplatten-Zusätze 34 und 36 wird bewerkstelligt durch Anschlagen der speziellen Kanten von Ausnehmungen 60 und 61 an entsprechend angepaßten Oberflächen der Führungen 29 und 30 der Streifen 32.
• Es sei festgehalten, daß gemäß den Figuren 2 und 3 der CEC 20 der vorliegenden Erfindung ein doppelseitiger oder dualer CEC ist. Dies bedeutet, daß der CEC 20 ein doppelseitiges Gehäuse aus den Unteraufnahmen 22 und 23 bildet. Die Seitenplatten 24 und 25 erstrecken sich über die Länge der beiden Unteraufnahmen 22 und 23. Dies verbessert die Ausrichtung von Aufnahme 22 zur Aufnahme 23 wesentlich, sowie die Gesamtsteifigkeit und Vibrationsbeständigkeit, welche von dem CEC 20 gezeigt wird. Zusätzlich kann der CEC 20 leicht an eine Vielzahl von Anwendungsfällen und Auslegungen einfach durch Verwendung unterschiedlicher Zusätze 34 und 36 angepaßt werden; der CEC 20 muß nicht grundsätzlich neu ausgelegt werden, wenn er mit unterschiedlichem Zusatzgerät verwendet wird.

Claims (8)

1. Ein zentraler Elektronikkomplex mit zwei Rückwand an Rückwand liegenden Logikaufnahmen (22, 23), wobei der Komplex zur Aufnahme von Logikelementen (33) und Zusatzausrüstungen für Rechnersysteme ist, wobei der Komplex aufweist:

a. zwei voneinander beabstandete, gegenüberliegende Seitenplatten (24, 25), die die Seitenwände des Komplexes bilden, wobei die Seitenplatten eine Mehrzahl von in einer Linie liegenden Ausrichtöffnungen (28) entlang oberen und unteren Bereichen hiervon haben,

b. obere und untere Führungen (29, 30), die vorspringende Streifen (32) haben, die in Öffnungen der Seitenplatten in Eingriff sind, wobei die Führungen vertikal beabstandet und parallel zueinander sind und zwischen den Seitenplatten im wesentlichen senkrecht hierzu befestigt sind, um die oberen und unteren Führungsmittel zur Aufnahme der Logikelemente (33) zu bilden;

c. eine Rückwandbaugruppe (46), die zwischen den Logikaufnahmen befestigt ist, wobei die Rückwandbaugruppe eine Vorderseite (45) und eine Rückseite (47) hat, wobei jede Seite eine Mehrzahl von Steckverbindern (52) zum leitfähigen Aufnehmen der-Logikelemente hat.

2. Der Komplex nach Anspruch 1, wobei die Seitenplatten sich ohne Unterbrechung entlang der Länge des Komplexes erstrecken.

3. Der Komplex nach Anspruch 2, wobei die Logikelemente feste seitliche Seitenwände und Öffnungen an den Ober- und Unterseiten haben.

4. Der Komplex nach Anspruch 3, wobei die Führungen (29, 30) eine Reihe von Öffnungen (27) haben, welche mit den Öffnungen in den Ober- und Unterseiten der Logikelemente in Wechselbeziehung stehen und hierzu fluchtend sind.

5. Der Komplex nach Anspruch 1, wobei die Seitenplatten die Führungen bezüglich einander und die Aufnahmen bezüglich einander ausrichten und stützen.

6. Eine Seitenplatte zur Bildung der seitlichen Seitenwand eines zentralen Elektronikkomplexes nach Anspruch 1, wobei der Komplex zwei Rückwand an Rückwand liegende Logikaufnahmen (22, 23) hat, von denen jede ein offenes Ende hat, wobei die Logikaufnahmen zur Aufnahme von Logikelementen (23) und Zusatzausrüstungen zur Verwendung in Rechnersystemen sind, wobei die Seitenplatte (24, 25) eine einzelne langgestreckte Platte aus dünnem Metall aufweist, wobei sich die Platte entlang der zusammengesetzten Länge der beiden Logikaufnahmen erstreckt, wobei die Platte einen Umfang hat mit einem Paar von gegenüberliegenden Vorder- und Rückkanten und einem Paar von einander gegenüberliegenden Ober- und Unterkanten, wobei die Vorder- und Rückkanten an den Enden der Seitenplatte am nächsten zu dem offenen Ende der Logikaufnahme angeordnet sind und Flansche (26) sich hiervon in einem Winkel von annähernd 90º nach außen erstrecken zum Festlegen des Komplexes in einem Rack, wobei die Seitenplatte nahe ihren Ober- und Unterkanten eine Mehrzahl von in einer Reihe liegenden, beabstandeten, im wesentlichen rechteckförmigen Ausrichtöffnungen (28) hat, wobei die Seitenplatte weiterhin mit einer Mehrzahl von Öffnungen (38) zur Aufnahme von üblichen Befestigungsmitteln hierin versehen ist.

7. Die Seitenplatte nach Anspruch 6, wobei die Seitenplatte das primäre tragende Element für den zentralen Elektronikkomplex ist.

8. Die Seitenplatte nach Anspruch 7, wobei die Seitenwände eine Mehrzahl von Befestigungspunkten zum Anbringen und Ausrichten von Zusätzen, die aus dünnem Metall geformt sind und zum Anbringen von Zusatzkomponenten hieran aufweisen.