DE69901109T2

DE69901109T2 - Ein- und ausziehvorrichtung zum verriegeln eines moduls in einem baugruppenträger

Info

Publication number: DE69901109T2
Application number: DE69901109T
Authority: DE
Inventors: Henri Bouteille; Claude Sarno
Original assignee: Thales Avionics SAS
Current assignee: Thales Avionics SAS
Priority date: 1998-06-12
Filing date: 1999-06-04
Publication date: 2002-09-26
Anticipated expiration: 2019-06-05
Also published as: CA2334997C; EP1084597B1; FR2779901A1; WO1999066772A1; US6695520B1; FR2779901B1; DE69901109D1; CN1305690A; IL139836A0; EP1084597A1; ES2172992T3; CA2334997A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Einsetzen, Entnehmen und Verriegeln eines Moduls in einem Gehäuse, wobei dieser Modul sich an eines oder mehrere Anschlußelemente anschließen soll, wenn es in das Gehäuse eingesetzt wird. Der Anschluß kann insbesondere eine elektrische Verbindung betreffen, aber man kann auch in Betracht ziehen, daß der Anschluß eine oder mehrere andere Arten wie die optische, mechanische, pneumatische, thermische Verbindung u.s.w. betrifft.
Die nachfolgende Beschreibung bezieht sich auf die elektrische Verbindung, sie könnte aber auch eine Verbindung eines anderen Typs betreffen.
Ein Modul, der eine oder mehrere Druckschaltungskarten trägt, soll nach Art eines Einschubs in ein Gehäuse eingesetzt werden. Der Modul besitzt Anschlußelemente, die in andere Anschlußelemente eindringen, welche am Gehäuse befestigt sind.
Beim Einsetzen muß die Vorrichtung zum Einsetzen, Entnehmen und Verriegeln Kräfte aufgrund der Anschlußelemente überwinden. Außerdem soll eine bestimmte Abfolge von Schritten vor dem eigentlichen Anschluß eingehalten werden, beispielsweise eine Führung des Moduls beim Einschieben, eine Dekodierung des Moduls, um sicher zu gehen, daß der eingeschobene Modul der richtige ist und seine Orientierung richtig ist.
Wenn der Modul ganz in das Gehäuse eingeschoben ist, sind dessen Druckschaltungskarten an eine elektrische Anlage über die Anschlußelemente angeschlossen, und die Vorrichtung zum Einsetzen, Entnehmen und Verriegeln soll in der Verriegelungsstellung ein ungewolltes Lösen der Kontakte verhindern sowie eine gute Verbindung selbst unter ungünstigen Betriebsbedingungen gewährleisten, beispielsweise bei starken Vibrationen, Stößen, plötzlichen Beschleunigungen, in feuchter und/oder salzhaltiger Atmosphäre.
Bei der Entnahme muß die Vorrichtung die Kräfte überwinden können, die sich einem Lösen der Anschlußelemente widersetzen.
Die betroffenen Anlagen können an Bord von Flugzeugen installiert sein, müssen es aber nicht. Insbesondere in dieser Anwendung ist die Sicherheit des Anschlusses von entscheidender Bedeutung, da Mikro-Unterbrechungen in den elektrischen oder anderen Verbindungen besonders störend und im Fall des Betriebs in Echtzeit bei der Datenerfassungsprozedur oder der Steuerung von Organen des Flugzeugs gefährlich sind.
Man möchte insbesondere in den integrierten modularen Systemen in Flugzeugen die Wartung solcher Moduln einfach und effektiv gestalten. Die Moduln müssen rasch installiert werden können, und ihr Anschluß muß mit großer Zuverlässigkeit erfolgen.
Ein schnelles Lösen der Kontakte und eine rasche Freigabe der Moduln muß auch für eine Reparatur oder einen Austausch möglich sein.
Eine Vorrichtung zum Einsetzen, Entnehmen und Verriegeln ist beispielsweise aus der Patentanmeldung FR-A-2 742 588 bekannt. Sie besitzt einen drehbaren Hebel, der am Modul befestigt ist und an einem seiner Enden einen Haken besitzt, der sich an einer mit dem Gehäuse, im allgemeinen an dessen Basis, fest verbundenen und mit einer Feder versehenen Verankerungsachse verhaken kann. Da die eine Seite der Feder am Gehäuse und die andere Seite an der Verankerungsachse befestigt ist, übt sie eine Federkraft aus, die zur Innenseite des Gehäuses gerichtet ist, wenn der Haken auf der Verankerungsachse eingerastet ist. Das andere Ende des Hebels enthält Mittel zur Befestigung des Hebels am Modul. In der verriegelten Stellung ergibt sich aufgrund der Feder eine Restkraft, die auf die Verbindungen einwirkt.
Eine solche Vorrichtung stellt nicht in jeder Hinsicht zufrieden. Unter Betriebsbedingungen mit starken Vibrationen können sich nämlich die Anschlüsse versehentlich lösen.
Die Vorrichtung zum Einsetzen, Entnehmen und Verriegeln bewirkt eine Fixierung des Moduls im Gehäuse nur in Höhe des Hakens an der Basis des Gehäuses.
Im Fall von Vibrationen kann der Modul im Gehäuse schwingen. Im allgemeinen enthält das Gehäuse zwei einander gegenüberliegende Gleitschienen, eine oben und die andere an der Basis, und der Modul gleitet in diesen Schienen. Es gibt jedoch ein gewisses Spiel zwischen dem Modul und den Gleitschiene, um Toleranzen des Moduls und des Gehäuses zu berücksichtigen. Die am hinteren Ende des Gehäuses liegenden Anschlüsse, die diagonal bezüglich des Verankerungspunkts liegen, können dann gestört werden, wenn der Modul vibriert und zu schaukeln beginnt.
Ein anderer Nachteil dieser Vorrichtung zum Einsetzen, Entnehmen und Verriegeln bezieht sich auf den Raumbedarf der an der Basis des Gehäuses liegenden Bauteile der Vorrichtung. Das Gehäuse trägt die Feder und die Verankerungsachse für den Haken. Man muß einen Raum vorsehen für diese Bauteile, und dieser Raum geht für das Volumen zur Aufnahme der Moduln verloren. Die Druckschaltungskarten in den Moduln haben eine geringere Oberfläche als die der Karten in Moduln, die Vorrichtung zum Einsetzen, Entnehmen und Verriegeln zugeordnet sind, welche einfache Hebel verwenden, aber auf die Funktion der permanenten Aufrechterhaltung der Kraft verzichten.
Es hat sich auch gezeigt, daß die Vorrichtung zum Einsetzen, Entnehmen und Verriegeln keinen korrekten und vollständigen Anschluß des Moduls bei jedem Einsetzen gewährleisten kann. Im Fall eines unnormalen oder exzessiven Widerstands der Anschlußblöcke oder beim Auftreten eines beliebigen Hindernisses während des Einfügens kann die Druckfeder vollständig komprimiert werden, und der Hebel kann verriegelt werden, ohne daß der Modul vollständig und sicher in das Gehäuse eingeschoben ist. Die Anschlußelemente können dann fehlerhaft oder beschädigt sein, ohne daß der Benutzer, der dieses Fehlmanöver durchgeführt hat, dies bemerkt.
Ziel der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Einsetzen, Entnehmen und Verriegeln vorzuschlagen, die besonders zuverlässig ist, indem sie einen ungestörten Anschluß auch bei Betrieb in einem schwierigen Umfeld gewährleistet.
Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Einsetzen, Entnehmen und Verriegeln vorzuschlagen, die jeden falschen oder unvollständigen Anschluß des Moduls verhindert.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Einsetzen, Entnehmen und Verriegeln vorzuschlagen, die mit den Standardmoduln und existierenden Gehäusen kompatibel ist.
Diese Ziele werden erfindungsgemäß erreicht durch eine Vorrichtung zum Einsetzen, Entnehmen und Verriegeln eines Moduls in einem Gehäuse, die aufweist:
- zwei Arme, die bezüglich des Moduls schwenkbar und aneinander über ein gemeinsames Gelenk angelenkt sind, wobei jeder Arm einerseits an einem Ende Verankerungsmittel (6) zur Verankerung im Gehäuse und andrerseits ein eigenes Gelenk bezüglich des Moduls enthält,
- Mittel, die einen der Arme bezüglich des anderen fixieren können, wenn die beiden Arme in dem Gehäuse verankert sind,
- und elastische Mittel, die mindestens einem der Arme zugeordnet sind und in Kompressionsrichtung zwischen dem Modul und dem Arm wirken, wenn das Ende des Moduls in dem Gehäuse verankert ist.
Die elastischen Mittel können eines oder mehrere Elemente wie Spiralfedern oder Tellerfedern enthalten.
Bei Verwendung von Tellerfedern können diese eines oder mehrere Pakete bilden, die je eine oder mehrere erste Tellerfedern, die in einer ersten Richtung montiert sind, sowie eine oder mehrere zweite Tellerfedern enthalten, die in einer zweiten der ersten entgegengesetzten Richtung montiert sind, sodaß sich eine Federkraft ergibt, die dem Modul und den auftretenden Kräften vollkommen angepaßt ist.
Gemäß einer ersten Konfiguration der Vorrichtung zum Einsetzen, Entnehmen und Verriegeln kann das eigene Gelenk eines Arms einen Bügel aufweisen, der am Modul befestigt ist und zwei Flügel besitzt, die eine durch ein Loch im Arm verlaufende Schwenkachse hält.
Gemäß einer anderen Konfiguration kann das eigene Gelenk eines Arms eine Achse aufweisen, die vom Modul ausgehend durch ein in dem Arm befindliches Loch hindurchragt, wobei der Arm auf der Achse durch einen in Translation blockierbaren Splint gehalten wird.
Ein gewisses Spiel ist nützlich in Höhe eines eigenen Gelenks, um die Betätigung der Vorrichtung zu erleichtern.
Die elastischen Mittel können sich in Höhe eines eigenen Gelenks oder, einfacher, versetzt hierzu befinden.
Die Mittel zur Verankerung können von einer zweizinkigen Gabel gebildet werden, deren Zinken bei der Verankerung eine Erhöhung in dem Gehäuse umfassen sollen.
Um das Einsetzen und Entnehmen des Moduls zu unterstützen, ist es günstig, wenn die Zinken unterschiedliche Längen besitzen, wobei die kürzere Zinke zwischen der Erhöhung und dem Modul liegt.
Das gemeinsame Gelenk kann ein Scharniergelenk sein. Um die Betätigung der Vorrichtung zum Einsetzen, Entnehmen und Verriegeln zu erleichtern, ist es günstig, ein Spiel zwischen den beiden Armen vorzusehen.
Die Mittel, mit denen einer der Arme bezüglich des anderen fixiert werden kann, können eine Nut aufweisen, die an einem der Arme angebracht ist, und einen Haken, der mit dem anderen Arm verbunden ist und in die Nut eingreifen soll.
Um ein ungewolltes Lösen dieser Mittel zur Fixierung zu vermeiden, kann man vorsehen, daß der Haken durch elastische Mittel in der Nut gehalten wird.
Die Erfindung wird nun anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert.
Fig. 1 zeigt ein Gehäuse, in das Moduln eingesteckt sind, die erfindungsgemäße Vorrichtungen zum Einsetzen, Entnehmen und Verriegeln besitzen.
Die Fig. 2a bis 2e zeigen schematisch im Querschnitt ein Beispiel für eine Vorrichtung zum Einsetzen, Entnehmen und Verriegeln gemäß der Erfindung von der entriegelten bis in die verriegelte Stellung.
Die Fig. 3a und 3b zeigen das eigene Gelenk eines Arms bei einer Vorrichtung zum Einsetzen, Entnehmen und Verriegeln gemäß der Erfindung.
Fig. 3c zeigt zerlegt das gemeinsame Gelenk der beiden Arme einer Vorrichtung zum Einsetzen, Entnehmen und Verriegeln gemäß der Erfindung.
Fig. 3d zeigt zerlegt Mittel zur Fixierung eines Arms bezüglich des anderen in einer Vorrichtung zum Einsetzen, Entnehmen und Verriegeln gemäß der Erfindung.
Die Fig. 4a bis 4e zeigen die Stellungen der Verankerungsmittel einer Vorrichtung zum Einsetzen, Entnehmen und Verriegeln gemäß der Erfindung sowie des Moduls am hinteren Ende des Gehäuses zwischen der verriegelten und der entriegelten Stellung.
Die Fig. 5a, 5b und 5c zeigen zerlegt beziehungsweise von der Seite beziehungsweise im Schnitt eine Variante einer Vorrichtung zum Einsetzen, Entnehmen und Verriegeln gemäß der Erfindung.
Fig. 1 zeigt von vorne in Perspektive ein Gehäuse 1 mit fünf Moduln 2, die die Vorrichtung zum Einsetzen, Entnehmen und Verriegeln 3 gemäß der Erfindung aufweisen. Diese Moduln 2 sind entnehmbar und in ihrer Geometrie an die des Gehäuses angepaßt. Das Gehäuse 1 enthält in üblicher Weise einander gegenüberliegende Führungsmittel 4, beispielsweise Gleitschienen mit U-förmigem Querschnitt. Diese Führungsmittel 4 sind nur in Fig. 2 sichtbar, aber da es sich hier um Längsschnitte handelt, ist die U-Form verdeckt.
Der linke Modul 2 ist nicht vollständig in das Gehäuse 1 eingeschoben, und die Vorrichtung zum Einsetzen, Entnehmen und Verriegeln 3 gemäß der Erfindung befindet sich in der entriegelten Stellung. Die anderen Moduln sind ganz in das Gehäuse eingeschoben und am Grund des Gehäuses (in Höhe der Rückseite) angeschlossen. Deren Vorrichtungen zum Einsetzen, Entnehmen und Verriegeln 3 befinden sich in der verriegelten Stellung.
Einzelheiten des Anschlusses der Moduln am Grund des Gehäuses sind in Fig. 4 dargestellt.
Nun wird die Struktur der Vorrichtung zum Einsetzen, Entnehmen und Verriegeln 3 gemäß der Erfindung anhand insbesondere der Fig. 2a beschrieben. Der Modul 2 ist nur zum Teil dargestellt, und zwar schraffiert. Vom Gehäuse 1 sind nur die Oberseite 1.1 und die Unterseite 1.2 sichtbar.
Die Vorrichtung zum Einsetzen, Entnehmen und Verriegeln gemäß der Erfindung enthält zwei Arme 51, 52, die bezüglich des Moduls schwenkbar gelagert sind und über ein gemeinsames Gelenk 5 miteinander verbunden sind. Diese Arme 51, 52 enthalten je an ihren Enden Verankerungsmittel 6 zur Verankerung in dem Gehäuse 1. Jeder Arm 51, 52 enthält außerdem ein eigenes Gelenk 7, über das der Arm mit dem Modul 2 verbunden ist und das ein Schwenken bezüglich des Moduls 2 erlaubt. Dieses Gelenk 7 liegt zwischen dem gemeinsamen Gelenk 5 und den Verankerungsmitteln 6. Die Vorrichtung zum Einsetzen, Entnehmen und Verriegeln 3 enthält auch in Zusammenwirken mit den beiden Armen 51, 52 Mittel 8, die einen der Arme 51, 52 bezüglich des anderen fixieren können, wenn die Verankerungsmittel 6 in dem Gehäuse 1 verankert sind und wenn der Modul 2 an das Gehäuse 1 angeschlossen und in ihm fixiert ist. Diese Position ist in Fig. 2e gezeigt, die die verriegelte Position der Vorrichtung zum Einsetzen, Entnehmen und Verriegeln gemäß der Erfindung ist. Diese Mittel 8, die einen Arm bezüglich des anderen fixieren können, sind vom Modul 2 unabhängig.
Die Vorrichtung zum Einsetzen, Entnehmen und Verriegeln 3 gemäß der Erfindung enthält außerdem an mindestens einem der Arme 51, 52 elastische Mittel 9, die komprimierbar sind und zwischen dem Modul 2 und dem entsprechenden Arm 51, 52 eingefügt sind. Sie üben auf den Modul 2 eine Rückstellkraft F in Richtung auf das Innere des Gehäuses aus, wenn die Vorrichtung zum Einsetzen, Entnehmen und Verriegeln 3 in der verriegelten Stellung ist. Die Pfeile F sind in Fig. 2e sichtbar.
Die Verankerungsmittel 6 sind als Gabel dargestellt, die an den Armen befestigt ist. Jede der Gabeln 6 besitzt zwei Zinken 61, 62 und wirkt mit dem Gehäuse 1 in Höhe einer Erhöhung 10 zusammen, die als Schiene dargestellt ist. Die beiden Zinken 61 und 62 umfassen die Schiene 10, wenn die Verankerung erfolgt ist. Die Schienen 10 liegen innerhalb des Gehäuses 1, und zwar eine an der Oberseite 1.1 und die andere an der Unterseite 1.2, und sind im wesentlichen in Querrichtung zur Einführungsrichtung des Moduls 2 in das Gehäuse ausgerichtet. Diese letztere Richtung ist in Fig. 1 durch einen gestrichelten Pfeil angedeutet. Diese Figur zeigt nur die untere Schiene 10. Sie dient für alle verschiedenen Vorrichtungen zum Einsetzen, Entnehmen und Verriegeln. Diese Konfiguration schränkt die Erfindung jedoch nicht ein.
Es ist für die Erleichterung der Entnahme des Moduls 2 aus dem Gehäuse 1, aber auch für das Einsetzen günstig, wenn die Zinken 61, 62 der Gabel 6 unterschiedliche Längen besitzen. Der Nutzen dieses Merkmals wird weiter unten bei der Erläuterung der verschiedenen Phasen der Bewegung der Vorrichtung zum Einsetzen, Entnehmen und Verriegeln 3 erklärt.
Um die Betätigung der Vorrichtung zum Einsetzen, Entnehmen und Verriegeln zu erleichtern, ist es nützlich, wenn das jedem der Arme 51, 52 eigene Gelenk 7 ein gewisses Spiel zwischen den Armen 51, 52 sowie dem Modul 2 erlaubt. Dieses Gelenk 7 kann eine Achse 53 enthalten, die an einem Ende des Moduls 2 befestigt ist und deren anderes, freies Ende durch ein Loch 54 im Arm 51, 52 hindurchragt.
In Fig. 3a sieht man die Achse 53, die eine Schulter 530 besitzt. Sie dringt durch eine Platine 70 hindurch, die am Modul mithilfe von beispielsweise Schrauben befestigt werden kann. Die Schulter 530 liegt dann zwischen dem Modul 2 und der Platine 70. Ein Splint 55, der in Translationsrichtung blockierbar ist, dringt durch die Achse 53 in Höhe von deren freiem Ende und hält den Arm 51, 52 auf der Achse 53 fest.
Die lichte Weite des Lochs 54 ist vorzugsweise größer als der Querschnitt der Achse 53, sodaß der Arm 51, 52 den Freiraum besitzt, der erforderlich ist, um ein einfaches Schwenken zu erlauben. Ein Langloch 54, das in Fig. 3b zu sehen ist und dessen Hauptachse entlang beispielsweise der Hauptachse des Armes 51, 52 verläuft, ermöglicht einen Freiraum für die Bewegung des Arms 51, 52 von unten nach oben, sodaß die Gabel 6 in der Schiene 10 einrasten kann.
In Fig. 5a, die eine Variante der Vorrichtung zum Einsetzen, Entnehmen und Verriegeln 3 gemäß der Erfindung in zerlegtem Zustand zeigt, besitzt das eigene Gelenk 7 einen Bügel 71, der mit dem Modul 2 verbunden ist und zwei Flügel 72 und 73 enthält, die eine Schwenkachse 74 für den Arm 51, 52 halten. Der Arm 51, 52 ruht zwischen den beiden Flügeln 72, 73 des Bügels 71. Der Arm 51, 52 enthält in Höhe des eigenen Gelenks 7 ein Loch 75, durch das die Achse 74 verläuft. Diese Achse 74 kann beispielsweise von einer Schraube oder einer Mutter mit Selbstblockierung gebildet sein.
Die lichte Weite des Lochs 75 ist vorzugsweise größer als der Querschnitt der Achse 74, sodaß der Arm 51, 52 einen gewissen Spielraum erhält, der ein einfaches Neigen erlaubt. Ein Loch 75 mit länglicher Form, dessen große Achse im wesentlichen quer zur Hauptachse des Arms 51, 52 verläuft, ermöglicht den gewünschten Spielraum.
In dem beschriebenen Beispiel sind die beiden Flügel 72 und 73 des Bügels 71 Winkeleisen, die symmetrisch bezüglich der Hauptebene des Arms 51, 52 montiert sind. Diese Flügel 72, 73 sind auf einer Platine 70 derselben Art wie anhand von Fig. 3a beschrieben befestigt.
Ein Beispiel für das gemeinsame Gelenk 5 ist in Fig. 3c gezeigt, wobei es sich hier um ein Scharniergelenk handelt.
Einer der Arme 52 endet in zwei Zweigen 56.1 und 56.2, die je ein Loch 57 besitzen, wobei die beiden Löcher 57 einander gegenüberliegen. Der andere Arm 51 endet in einem Bereich 50, der sich zwischen die beiden Zweige 56.1 und 56.2 einfügt, und besitzt ebenfalls ein Loch 58. Ein in Translationsrichtung blockierbarer Stift 59 bildet die Gelenkachse des Scharniers, die durch die Löcher 57 und 58 verläuft. Es ist auch günstig, den beiden Armen 51 und 52 in Höhe des gemeinsamen Gelenks einen gewissen Spielraum einzuräumen, um die Betätigung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zu erleichtern. Die Löcher 57 im Arm 52 oder das Loch 58 im Arm 51 haben daher vorzugsweise eine größere lichte Weite, als dem Querschnitt des Stifts 59 entspricht. In Fig. 3c sind beispielsweise die Löcher 57 als Langlöcher ausgebildet, deren große Achse gemäß der Hauptachse des Arms 52 verläuft, sodaß die beiden Arme 51 und 52 den gewünschten Freiraum haben.
In Fig. 5a ist das gemeinsame Gelenk 5 ganz ähnlich wie oben beschrieben ausgebildet. Ein kleiner Unterschied besteht jedoch, der mit der Struktur der Mittel 8 zusammenhängt, die den einen Arm 51 bezüglich des anderen Arms 52 fixieren können. Der Arm 52 endet stets in zwei Zweigen 56.1 und 56.2. In Höhe des gemeinsamen Gelenks 5 ist der Bereich 50 des anderen Arms 51 in zwei Zweige 50.1 und 50.2 aufgeteilt, um ein Element der später zu beschreibenden Mittel 8 aufzunehmen. Diese beiden Zweige 50.1 und 50.2 besitzen je ein Loch 58, und diese Löcher liegen einander gegenüber. Man erkennt wieder den Spielraum zwischen den Armen 51 und 52, der durch die längliche Form der Löcher 58, 57 auf einem der Arme 51 und 52 erhalten wird.
In den beschriebenen Beispielen sind die elastischen Mittel 9 jedem der Arme 51, 52 zugeordnet. Die elastischen Mittel 9 liegen gemäß den Fig. 2 und 3a in Höhe des jedem Arm 51, 52 eigenen Gelenks 7, während sie in den Fig. 5 bezüglich dieser eigenen Gelenke 7 versetzt sind.
Gemäß den Fig. 2 sind die elastischen Mittel 9 auf der Achse 53 gleitend montiert und enthalten eine oder mehrere Federn 91. Diese Federn 91 sind Spiralfedern und stützen sich einerseits auf dem entsprechenden Arm 51, 52 und andrerseits auf dem Modul 2 ab. Die Merkmale und die Anzahl der Federn werden abhängig von den Kräften gewählt, denen die Vorrichtung gemäß der Erfindung unterworfen ist.
Fig. 3a zeigt eine Variante der elastischen Mittel 9 in zerlegtem Zustand. Sie enthalten hier eine oder mehrere Tellerfedern 92, die auf der Achse 53 aufgereiht sind. Sie liegen gemäß dieser Fig. 3a zwischen der Platine 70 und dem entsprechenden Arm 51. Diese Variante erlaubt es, durch Wahl der richtigen Anzahl von Tellerfedern 92 und deren Montagerichtung praktisch die theoretisch gewünschte Federkraft zu erreichen. Um die Schwenkbewegung jedes der Arme bei der Verankerung zu berücksichtigen, besitzt jeder der Arme 51, 52 eine abgerundete Erhöhung 510 in der Auflagezone der elastischen Mittel 9. Die elastischen Mittel 9 liegen in jeder Stellung der Arme 51, 52 auf dieser Erhöhung 510 auf.
In Fig. 5b zeigt der vergrößerte Ausschnitt eine Folge von Paketen 920 von Tellerfedern 92. In dem Beispiel ist die Zahl der Scheiben nicht in allen Paketen 920 die gleiche. Ein Paket 920 enthält eine oder mehrere Tellerfedern 92.1, die in einer ersten Richtung montiert sind, und eine oder mehrere zweite Tellerfedern 92.2, die in einer zweiten Richtung montiert sind, wobei die erste der zweiten Richtung entgegengesetzt ist. In diesem Beispiel gibt es fünf Pakete von Tellerfedern, die mit einer Ausnahme alle eine erste Tellerfeder 92.1 und eine zweite Tellerfeder 92.2 besitzen, während das mittlere Paket zwei erste Tellerfedern 92.1 und zwei zweite Tellerfedern 92.2 enthält. Andere Anordnungen wären aber auch möglich.
Solche elastischen Mittel, die Spiral- oder Tellerfedern enthalten, können leicht an jede Größe von Moduln angepaßt werden, unabhängig von den Kräften, denen sie unterworfen sind.
In den Fig. 5 sind nun die elastischen Mittel 9, die einem Arm 51, 52 zugeordnet sind, bezüglich der eigenen Gelenke 5 des jeweiligen Arms versetzt, was einfacher zu realisieren ist. Diese Konfiguration besitzt außerdem den Vorteil, daß die Reibungskräfte unterdrückt werden und damit das Einsetzen und Entnehmen erleichtert wird. Dies erlaubt außerdem die Erzeugung eines Drehmoments, dessen Kraft die beiden Arme 51, 52 schwenken läßt und ihr Ergreifen mit der Hand erlaubt. Die elastischen Mittel 9 gleiten nun auf einer Achse 91, deren Fuß mit dem Modul 2 oder dem Arm 51, 52 verbunden ist, und ein freies Ende, das sich in Richtung zum anderen Element erstreckt, ist mit einer translatorisch beweglichen Haube 93 bedeckt. Auf dieser Achse 91 sind die elastischen Mittel aufgereiht, die hier Tellerfedern 92 sind. Durch die Haube 93 werden die elastischen Mittel 9 komprimiert. Wenn die Haube 93 am Arm 51, 52 oder dem Modul 2 anstößt, nähert sie sich gleitend dem Fuß der Achse und drückt die elastischen Mittel 9 zusammen. Die Haube verteilt die Kräfte gleichmäßig auf die elastischen Mittel. Gemäß Fig. 5a ist die Basis der Haube 93 mit einem Ring 94 fest verbunden, der auf der Achse 91 gleitet und als Zwischenglied zwischen den elastischen Mitteln und der Haube wirkt.
Die Mittel 8, die einen der Arme 51, 52 bezüglich des anderen fixieren können, bestehen aus einem ersten Element, beispielsweise einem Haken 82, der mit einem zweiten Element, beispielsweise einer Nut, zusammenwirkt. Der Haken 82 ist mit dem einen Arm 52 und die Nut 81 mit dem anderen Arm 51 fest verbunden.
Gemäß den Fig. 2 liegt die Nut 81 zwischen dem eigenen Gelenk 7 des Arms 51 und dem gemeinsamen Gelenk 5. Der Haken 82 liegt entfernt vom eigenen Gelenk 7 des Arms 52 jenseits des gemeinsamen Gelenks 5. In dem Beispiel ist der Haken 82 bezüglich des Arms 52 beweglich und um eine Achse 84 drehbar montiert, um leicht eingehakt und gelöst zu werden.
Die Mittel 8, die einen der Arme 51, 52 bezüglich des anderen fixieren können, enthalten elastische Mittel 83, um ein ungewolltes Lösen des Hakens 82 aus der Nut 81 zu verhindern. Diese elastischen Mittel 83 können durch das elastische Material des Hakens selbst oder, vorzugsweise, durch eine Feder realisiert werden, die als Torsionsfeder wirkt und den Haken 82 permanent in eine Winkelstellung zu drücken sucht, die der eingehakten Stellung entspricht. Dieser Haken 82 kann durch eine Taste 85 verlängert sein, die, wenn sie betätigt wird, die Rückstellkraft der Torsionsfeder überwindet. Diese Struktur ist in Fig. 3d gezeigt.
Gemäß Fig. 5a sind die Mittel 8, die einen der Arme 51, 52 bezüglich des anderen fixieren können, vollkommen mit denen vergleichbar, die in Fig. 3d dargestellt sind. Die Nut 81 liegt zwischen den beiden Zweigen 50.1 und 50.2 des Arms 51. Dieser Arm 51 besteht in diesem Beispiel aus zwei hintereinanderliegenden Abschnitten, von denen der erste an einem Ende die Verankerungsmittel 6 trägt und mit dem anderen Ende zwischen die beiden Zweige 50.1 und 50.2 des zweiten Abschnitts eingefügt ist. Die Nut 81 befindet sich am Ende des ersten Abschnitts zwischen den beiden Zweigen.
Eine solche Vorrichtung zum Einsetzen, Entnehmen und Verriegeln mit ihren beiden bezüglich des Moduls schwenkbaren Armen, die aneinander angelenkt sind, hat den Vorteil, ohne weiteres als Handgriff bei der Handhabung und/oder dem Transport des Moduls benutzt werden zu können.
Nun wird die Abfolge der Schritte beim Betrieb der Vorrichtung zum Einsetzen, Entnehmen und Verriegeln gemäß der Erfindung beim Anschließen eines Moduls dargestellt. Diese Schritte sind in den Fig. 4a bis 4e in Kombination mit den Fig. 2a bis 2e dargestellt, die schematisch die Stellungen zeigen, die insgesamt von der Vorrichtung zum Einsetzen, Entnehmen und Verriegeln eingenommen werden.
In den Fig. 4a bis 4e sind zwei Kreise für jeden Schritt dargestellt, wobei die linken Kreise für jeden Schritt die Stellungen des einen Arms 52 (des unteren Arms) in Höhe von dessen Verankerungsmittel 6 und die rechten Kreise die Lage des Moduls 2 im Gehäuse 2 zeigen.
Der erste Schritt, der den Fig. 2a und 4a entspricht, ist ein Schritt des Zentrierens des Moduls 2. Der Modul 2 wird in das Gehäuse 1 eingesetzt und dann translatorisch durch Schieben mit der Hand so vorwärtsbewegt, daß er in die Führungsmittel 4 (in Fig. 4 nicht dargestellt) hineingleitet. Der Grund 40 des Gehäuses 1 enthält Zentrierstifte 41, die zum Modul 2 hinzeigen und in einen Raum 42 des Moduls 2 eindringen sollen. Üblicherweise kann man vorsehen, daß jeder Modul 2 zwei solche Räume 42 zur Aufnahme je eines Zentrierstifts 41 enthält, und man verleiht diesen beiden Zentrierstiften unterschiedliche Abmessungen, sodaß das Einsetzen eines Moduls in verkehrter Richtung verhindert wird. Dieses Merkmal ist in den Figuren nicht sichtbar, da der andere Zentrierstift am oberen Ende des Gehäuses läge.
Die Vorrichtung zum Einsetzen, Entnehmen und Verriegeln befindet sich in der offenen Stellung, in der die Arme 51, 52 miteinander einen Winkel bilden. Die Verankerungsmittel 6 wirken nicht mit der Schiene 10 des Gehäuses 1 zusammen. Die elastischen Mittel 9 sind nicht komprimiert (Fig. 2a). Die Zentrierstifte 41 und die Führungsmittel 4 tragen gemeinsam zur Zentrierung des Moduls 2 im Gehäuse bei.
Der nächste Schritt, der in den Fig. 2b und 4b gezeigt ist, ist ein Schritt, in dem wie üblich ein falsches Einsetzen verhindert wird. Der Grund 40 des Gehäuses enthält Schutzmittel 43 in Form eines Zapfens, der kürzer als ein Zentrierstift 41 ist. Diese Mittel sind dazu bestimmt, in einen Raum 44 des Moduls 2 einzudringen. Die Geometrie der Querabmessungen des Raums 44 entspricht dem Querschnitt des Zapfens 43.
Die verschiedenen Moduln 2, die in das Gehäuse eingesetzt werden sollen, besitzen Räume 44 unterschiedlicher Geometrie, um ein Einsetzen eines Moduls an einer Stelle zu verhindern, für die er nicht bestimmt ist.
In den Fig. 4a bis 4e sind die Zapfen hinter den Zentrierstiften 41, weshalb nur ihre Enden gestrichelt dargestellt sind.
Dieser Schritt des Schutzes gegen falschen Einbau ergibt sich, wenn man den Modul 2 weiter translatorisch dem Grund des Gehäuses 1 annähert. Die Arme 52, 51 der Vorrichtung zum Einsetzen, Entnehmen und Verriegeln sind immer noch abgewinkelt und frei.
Der nächste Schritt, der in den Fig. 2c und 4c gezeigt ist, ist ein Schritt des Zentrierens der Anschlüsse. Der Modul 2 enthält in den Räumen 46 Anschlußblöcke 45 eines ersten Typs, die an die Druckschaltungskarten angeschlossen sind und in die Anschlußblöcke 47 eines zweiten Typs eindringen sollen, die am Gehäuse befestigt sind. In dem Beispiel enthalten die Anschlußblöcke 45 des ersten Typs Buchsen und die Anschlußblöcke des zweiten Typs Stifte.
Bei diesem Schritt befinden sich die Anschlußblöcke 47 des zweiten Typs am Rand der Räume 46. In diesem Stadium ergibt sich noch keine Verbindung. Die Arme 51, 52 sind immer noch im wesentlichen genauso abgewinkelt, aber die Verankerungsmittel 6 treten nun mit der Schiene 10 in Kontakt. Wie erwähnt, werden die Verankerungsmittel 6 von einer Gabel 6 mit zwei Zinken 61, 62 unterschiedlicher Länge gebildet.
Die kürzere Zinke 62 soll zwischen der Schiene 10 und dem Modul 2 einrasten, während die längere Zinke 61 sich an die andere Seite der Schiene 10 anlegen soll. Während dieses Schritts stößt die längere Zinke 61 an der Schiene 10 an, aber der Modul 2 ist noch nicht ganz eingeschoben.
Der nächste Schritt besteht darin, die Arme 51, 52 im wesentlichen gleichzeitig in Flucht zu bringen, indem auf ihr gemeinsames Gelenk 5 gedrückt wird. Dieser Schritt, der in den Fig. 2d und 4d gezeigt ist, stellt die Verbindungen her. Die Anschlußblöcke 47 des zweiten Typs und die Anschlußblöcke 45 des ersten Typs werden gekoppelt. Schwenkt man die beiden Arme 51, 52, um sie in Flucht zu bringen, dann greifen die Verankerungsmittel 6 in die Schiene 10 ein und die größere Zinke 62 hintergreift die Schiene. Während die Arme 51 und 52 in Flucht kommen und verankert werden, werden die elastischen Mittel 9 komprimiert und der Modul 2 befindet sich am Ende seines Wegs im Anschlag gegen den Grund des Gehäuses. Die gleichzeitige Verankerung der beiden Arme aufgrund des gemeinsamen Gelenks gewährleistet, daß der Modul fehlerfrei angeschlossen ist und im Gehäuse festgehalten wird.
Sobald die Arme 51, 52 in Flucht gelangen, geraten die elastischen Mittel 9 unter Kompression und tragen dazu bei, die Kraft zu überwinden, die für den Anschluß nötig ist, indem sie auf den Modul 2 eine Federkraft in Richtung auf das Innere des Gehäuses 1 ausüben. Diese Kraft kann erheblich sein und liegt bei etwa 100 Gramm pro Kontakt, wobei die Anzahl von Kontakten den Wert 100 überschreiten kann.
Der letzte, in den Fig. 2e und 4e gezeigte Schritt stellt die Verriegelung der Vorrichtung zum Einsetzen, Entnehmen und Verriegeln dar. Der Modul verschiebt sich nicht mehr. Die Mittel 8, die einen der Arme 51, 52 bezüglich des anderen fixieren können, sind aktiviert. Der Haken 82 liegt in der Nut 81. Die elastischen Mittel 9 sind weiterhin komprimiert und gewährleisten so die Qualität der Verbindungen ohne Rücksicht auf Umfeldbedingungen.
Die Vorrichtung zum Einsetzen, Entnehmen und Verriegeln gemäß der Erfindung ist polyvalent und erlaubt eine Entkopplung der Kraft beim Einsetzen und der Kraft, die für das Halten des Moduls in der verriegelten Stellung erforderlich ist.
Beim Entriegeln der Vorrichtung zum Einsetzen, Entnehmen und Verriegeln löst man zuerst den Haken 82 aus der Nut 81, während die Verankerungsmittel 6 noch die Schiene 10 umgreifen. Dann beginnt man, die Arme 51, 52 zu schwenken. Die elastischen Mittel 9 entspannen sich und tragen zur Entkopplung der Anschlußböcke 45, 47 des ersten und des zweiten Typs bei. Je weiter die Arme 51, 52 schwenken, umso stärker löst sich der Modul 2 aus dem Gehäuse 1. Die kürzeren Zinken 62 heben von der Schiene 10 ab, aber während einer gewissen Zeit bleiben die längeren Zinken 61 noch an der Schien 10 blockiert, wobei der Hebeleffekt, den sie erzeugen, die Entnahme des Moduls unterstützt. Die für das Trennen der Anschlüsse und die Entnahme erforderliche Kraft ist auch erheblich. Dann muß man die Vorrichtung zum Einsetzen, Entnehmen und Verriegeln translatorisch verschieben, um den Modul ganz herausziehen zu können.

Claims

1. Vorrichtung zum Einsetzen, Entnehmen und Verriegeln eines Moduls (2) in einem Gehäuse (1), dadurch gekennzeichnet, daß sie aufweist:

- zwei Arme (51, 52), die bezüglich des Moduls (2) schwenkbar und aneinander über ein gemeinsames Gelenk (5) angelenkt sind, wobei jeder Arm (51, 52) einerseits an einem Ende Verankerungsmittel (6) zur Verankerung im Gehäuse (1) und andrerseits ein eigenes Gelenk (7) bezüglich des Moduls (2) enthält,

- Mittel (8), die einen der Arme (51, 52) bezüglich des anderen fixieren können, wenn die Arme in dem Gehäuse (1) verankert sind,

- und elastische Mittel (9), die mindestens einem der Arme (51, 52) zugeordnet sind und in Kompressionsrichtung zwischen dem Modul (2) und dem Arm (51, 52) wirken, wenn das Ende des Moduls in dem Gehäuse (1) verankert ist.

2. Vorrichtung zum Einsetzen, Entnehmen und Verriegeln nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Mittel (9) eines oder mehrere Elemente wie Spiralfedern (91) oder Tellerfedern (92) besitzen.

3. Vorrichtung zum Einsetzen, Entnehmen und Verriegeln nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Mittel (9) eines oder mehrere Pakete (920) besitzen, die je eine oder mehrere Tellerfedern (92.1), die in einer ersten Richtung montiert sind, und eine oder mehrere zweite Tellerfedern (92.2) aufweisen, die in einer zweiten Richtung montiert sind, wobei die erste der zweiten Richtung entgegengesetzt ist.

4. Vorrichtung zum Einsetzen, Entnehmen und Verriegeln nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das eigene Gelenk (7) eines Arms (51, 52) einen Bügel (71) aufweist, der am Modul (2) befestigt ist und zwei Flügel (72, 73) besitzt, die eine durch ein Loch (75) im Arm (51, 52) verlaufende Schwenkachse (74) hält.

5. Vorrichtung zum Einsetzen, Entnehmen und Verriegeln nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Loch (75) ein Langloch ist, um dem Arm (51, 52) einen Bewegungsspielraum zu lassen.

6. Vorrichtung zum Einsetzen, Entnehmen und Verriegeln nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das eigene Gelenk (7) eines Arms (51, 52) eine Achse (53) aufweist, die vom Modul (2) ausgehend durch ein in dem Arm (51, 52) befindliches Loch (54) hindurchragt, wobei der Arm (51, 52) auf der Achse (53) durch einen in Translation blockierbaren Splint (55) gehalten wird.

7. Vorrichtung zum Einsetzen, Entnehmen und Verriegeln nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Loch (54) ein Langloch ist, um dem Arm (51, 52) einen Bewegungsspielraum zu lassen.

8. Vorrichtung zum Einsetzen, Entnehmen und Verriegeln nach einem der Ansprüche 1 bis 3, 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Mittel (9) in Höhe eines eigenen Gelenks (7) der Arme liegen.

9. Vorrichtung zum Einsetzen, Entnehmen und Verriegeln nach Anspruch 8 kombiniert mit Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Mittel (9) auf die Achse (53) gesetzt sind.

10. Vorrichtung zum Einsetzen, Entnehmen und Verriegeln nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Mittel (9) bezüglich des eigenen Gelenks (7) eines Arms (51, 52) versetzt sind.

11. Vorrichtung zum Einsetzen, Entnehmen und Verriegeln nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Mittel (9) eines Arms (51, 52) auf einer Achse (91) gleiten, die einen mit dem Modul (2) oder dem Arm (51, 52) fest verbundenen Fuß sowie ein freies Ende besitzt, das in Richtung zum anderen Element verläuft und mit einer translatorisch beweglichen Haube (93) bedeckt ist, die die elastischen Mittel (9) komprimiert, wenn die Haube sich auf dem Arm (51, 52) beziehungsweise dem Modul (2) abstützt.

12. Vorrichtung zum Einsetzen, Entnehmen und Verriegeln nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Verankerungsmittel (6) von einer Gabel (6) mit zwei Zinken (61, 62) gebildet werden, die bei der Verankerung eine Erhöhung umgreifen sollen, die sich am Gehäuse (1) befindet.

13. Vorrichtung zum Einsetzen, Entnehmen und Verriegeln nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Zinken (61, 62) unterschiedliche Längen besitzen, wobei die kürzere Zinke (62) sich zwischen die Erhöhung (10) und dem Modul (2) schiebt.

14. Vorrichtung zum Einsetzen, Entnehmen und Verriegeln nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das gemeinsame Gelenk (5) ein Scharniergelenk ist.

15. Vorrichtung zum Einsetzen, Entnehmen und Verriegeln nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das gemeinsame Gelenk (5) einen Bewegungsspielraum zwischen den beiden Armen (51, 52) zuläßt.

16. Vorrichtung zum Einsetzen, Entnehmen und Verriegeln nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (8), mit denen ein Arm bezüglich des anderen fixiert werden kann, eine Nut (81) an einem der Arme (51) und einen Haken (82) an dem anderen Arm (52) aufweisen, wobei der Haken in die Nut eingreifen soll.

17. Vorrichtung zum Einsetzen, Entnehmen und Verriegeln nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Haken (82) in der Nut (81) durch ein elastisches Element (83) gehalten wird.