DE8805874U1

DE8805874U1 - Vorrichtung zum unmittelbaren Verbinden von rechtwinklig zueinander angeordneten Platinen

Info

Publication number: DE8805874U1
Application number: DE8805874U
Authority: DE
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1988-05-03
Filing date: 1988-05-03
Publication date: 1988-08-18

Description

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Siemens Aktiengesellschaft

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Vorrichtung zum unmittelbaren Verbinden von rechtwinklig zueinander angeordneten Platinen 5

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Schutzanspruches 1.

Zum Verbinden von zwei senkrecht zueinander angeordneten Blechelementen oder Platinen werden die verschiedensten

Techniken angewandt. Sollen die beiden zu verbindenden Teile beliebig oft wieder voneinander trennbar sein, so werden vorzugsweise Schrauben als Verbindungselemente eingesetzt. Auch sind nicht lösbare Kerb-, Niet-, Schrank-, Preß- und

Schweißverbindungen üblich. Diese Verbindungstechniken

weisen entweder den Nachteil auf, daß sie für eine automatengerechte Montage, wie z.B. Robotermontage nicht geeignet sind oder sie können wegen auftretender Spanbildung bei der Montage in Geräten mit ungeschützten Elektronikbaugruppen nicht verwendet werden. Darüber hinaus sind für die Verbindung dünner, meist fertig lackierter Bleche Verlappungen üblich. Insbesondere gilt dies für in Masser, hergestellte dünnwandige Teile, die eine andere Verbindung nicht vertragen, zum Verschrauben erst versteift werden müßten oder beim Verschweißen durchbrennen wurden. Bei diesen bekannten Verlappungen greift ein im wesentlichen rechteckförmiger, über die Kontur des einen Bleches abstehender Lappen durch einen entsprechenden rechteckförmigen Schlitz des zu befestigenden Teils und wird anschließend abgewinkelt, so daß er auf dem zu befestigenden Teil eber, aufliegt. Solchen einfachen Verlappungen sind aber einerseits Grenzen hinsichtlich statische! und dynamischer Belastungen gesetzt und andererseits bereitet die genaue Lagezuordnung beim Fügen der beiden Teile Schwierigkeiten, die ein automatengerechtes Montieren erschweren oder gar verhindern.

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Aufgabe der Erfindung 1st es daher, eine Vorrichtung der obengenannten Art so weiterzubilden, daß mit einfachen Mitteln und ohne zusätzliche Befestigungselemente, aber mit verhältnismäßig hohen Anforderungen an die Festigkeit der Verbindung ein automatengerechtes Zusammenfügen und anschließe des Befestigen von zwei rechtwinklig zueinander angeordneten Platinen ermöglicht wird.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art gemäß deü! kennzeichnenden TrII des ersten Schutzanspruches gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung lassen sich auf einfachste Weise zwei rechtwinklig zueinander angeordnete Platinen, insbesondere Gehäuseteile eines Kommunikationsendgerätes, wie sie z.B. Druckerbockgestelle mit Seitenplatinen und Quertraverse darstellen, unmittelbar miteinander verbinden. Zu diesem Zwecke befinden sich an der einen Platine über deren Kontur hinausragende, als Verformten dienende Befestigungslappen und Zentriernasen, die mit entsprechenden Ausnehmungen in der weiteren Platine zusammenwirken. Der Befestigungslappen weist dabei einen Schaft und ein über die Breite des Schaftes hinausragendes Griffstück auf, welches beim Fügen in die entsprechende Ausnehmung eingeführt und anschließend verdreht wird. Dadurch verkürzt sich der Befestigungslappen und am Grif fst'-^;ck angeformte Ansätze gelangen zur Anlage an die Oberfläche der weiteren Platine, wodurch sich sowohl eine kraft- als auch eine formschlüssige Verbindung ergibt.

Der Befestigungslappen und die Zentriernasen weisen ebenso wie die hierfür vorgesehenen Ausnehmungen Einführschrägen

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auf, so daß eine genaue Zuordnung der beiden Platinen durch die Korrektur der Abweichungen beim Zusammenfügen erreicht wird und somit die Voraussetzungen für eine automatengerechte Montage, zum Beispiel Robotermontage, gegeben sind.

Ebenso kann das Verdrehen des Befestigungslappens mit Hilfe seines Griffstückes besonders vorteilhaft mit einem Roboter erfolgen.

Der Wert des geeigneten Verdrehwinkels hängt von der gewünschten Längenänderung des Befestigungslappens ab und kann bis zu ca. 160* gewählt werden. Für große Seitenstabilität und axialen Toleranzausgleich durch Federwirkung beträgt der Verdrehwinkel vorzugsweise 90*. Für hohe Flächenpressung bei geringer Verformung der Platinen ist ein Verdrehwinkel von 160* vorteilhaft. Für spezielle Fälle ist aber auch ein beliebiger Torsionswinkel denkbar (unterschiedlich Längenänderungen des Befestigungslappens).

Dadurch, daß der Befestigungslappen und die Zentriernasen in einer Stanzebene liegen und darüber hinaus keine zusätzlichen Befestigungsteile wie Schrauben oder Nieten benötigt werden, ergibt sich eine leicht herstellbare und kostengünstig durchzuführende Verbindung.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung liegt darin, daß keine Spanbildung auftreten kann, wie sie z.B. beim Eindrehen von Schrauben auftritt. Dadurch ist die Vorrichtung im Umfeld von ungeschützten elektronischen Baugruppen anwendbar.

Aufgrund der kraft- und formschlüssigen Verbindung der beiden Platinen ist eine hohe statische und dynamische Belastbarkeit gegeben. Durch die dabei auftretende hohe

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Flächenpressung ist auch ein guter elektrischer Kontakt gegeben, wodurch eventuell zusätzlich notwendige Masseverbindungen zwischen den beiden Platinen entfallen können.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung können auch Platinen unterschiedlichen Materials miteinander verbunden werden. So kann beispielsweise die die Ausnehmungen aufweisende Platine aus Kunststoff bestehen, wobei gemäß einer Weiterbildung der Erfindung eine unterlegte Metallscheibe die Flächenpressung reduziert und das Verdrehen des Befestigungslappens ermöglicht, ohne die Oberfläche der Kunststoffplatine zu zerstören.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Dabei zeigen

Figur 1 in Prinzipdarstellung eine für eine Verlappung geeignete Blechstoßverbindung im unmontierten Zustand, Figur 2 die Blechstoßverbindung gemäß Figur 1 im zusammengefügten Zustand,

Figur 3 die Blechstoßverbindung nach Figur 1 im montierten Zustand und

Figur 4 eine weitere Möglichkeit der Verbindung von Platinen unterschiedlichen Materials.
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In den Figuren sind ausschnittsweise zwei Platinen eines Druckerchassis dargestellt, die miteinander verbunden werden sollen. Es sind dies im einzelnen eine Seitenplatine 2 und eine rechtwinklig zu dieser Seitenplatine 2 angeordnete Quertraverse 1. Die Seitenplatine 2 gemäß Figur 1 beinhaltet eine Durchtrittsöffnung 6 mit einer Führungsnut 5, deren Durchmesser der Breite des Schaftes 7 eines im folgenden

{ noch näher beschriebenen Verformteiles 3 entspricht.In die

Durchtrittsöffnung 6 der Seitenplatine 2 greift die T-förmig 35

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anstoßende Quertraverse 1 mit einem an diese Durchtrittsöffnung 6 anneDaßten, ebenen und als Beiestigungslappen dienendes Verformteil 3 ein.

Der Fußpunkt des aus dem Schaft 7 und einem Griffstück 8 bestehenden Verformteils 3 liegt innerhalb der Quertraverse 1 und wird von zwei in Form von Langlöchern ausgebildeten Freischnitten 9 begrenzt, wodurch ein zungenartiger Befestigungslappen geschaffen wird. Die Freischnitte 9 weisen an der zur Mitte der Quertraverse 1 hinweisenden Seite halbkreisförmige Abschlüsse auf, wodurch die Kerbwirkung beim Verdrehen des Verformteiles 3 verringert wird. An einem frei über die Stirnseite der Quertraverse 1 abstehenden Griffstück 8 sind beidseitig über die Breite des Schaftes vorspringende Ansätze 10,11 vorgesehen. Dabei ist die untere, zu der Stirnseite der Quertraverse i parallel verlaufende Wandung der Ansätze 10,11 um ein Maß von ihr beabstandet, das mindestens der Materialstärke der zu befestigenden Seitenplatine 2 entspricht. Der Abstand der beiden in Längserstreckung des Verformteiles 3 verlaufenden Wandungen der Ansätze 10,11 ist auf die Länge der Führungsnut 5 in der Seitenplatine 2 abgestimmt. Ferner läuft die Wandung des Griffstückes 8 an seinem freien Ende spitzwinklig zu, so daß Einführschrägen gebildet werden.

Beidseitig des Verformteiles 3 sind in geringem Abstand zu diesem ebenfalls an der Stirnseite der Quertraverse 1 Zentriernaser 4 vorgesehen, deren Länge mindestens der vollen Stärke der anstoßenden Seitenple^.ine 2 im Befestigungsbereich entspricht. Die freien Enden dieser abstehenden Zentriernasen 4 sind dabei abgeschrägt, so daß ebenfalls Einführschrägen gebildet werden. Die Zentriernasen 4 wirken mit entsprechenden Zentrierausnehmungen 12 auf der Seite: platine 2 zusammen. Um das Einführen der Zentrirrna?. &eegr; 4 noch weiter zu erleichtern, sind die Längsseiten der Zentrierausnehmungen 12 -in Draufsicht auf die Seitenplatine 2 gesehen-

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leicht rautenförmig ausgebildet.

Die Verbindung der beiden Platinen 1,2 geschieht in der anhand der Figuren 1 bis 3 gezeigten und im nachfolgenden genauer erklärten Weise.

Nach dem Positionieren, bei dem eine grobe Zuordnung der Quertraverse 1 und der Seitenplatine 2 genügt (Figur 1), wird beim Zusammenfügen der beiden Platinen 1,2 aufgrund der zusätzlichen Zentriernasen 4 und der Zentrierausnehmungen 12 eine exakte Lagezuordnung erreicht (Figur 2). Durch die Zentrierelemente 4,12 wird außerdem ein zusätzlicher Formschluß der beiden Platinen 1,2 wider gegenseitigem Verdrehen erreicht.

Nach dem Zusammenfügen der beiden Platinen 1,2 wird das Verformten 3 an seinem Griffstück 8 erfaßt und verdreht. Das Verdrehen kann entweder manuell oder mit Hilfe eines Automaten, z.B. einem Roboter erfolgen. Durch dieses Ver drehen verkürzt sich insbesondere der Schaft 7 des Verform- teiles 3, so daß die parallel zur Stirnseite der Quertraverse 1 verlaufenden Wandungen der Ansätze 10,11 unmittelbar auf der Oberfläche der Seitenplatine 2 zu liegen kommen, wodurch eine kraft- und formschlüssige Verbindung der beiden Platinen erfolgt (Figur 3). Die dabei abweichende Zuordnung vor dem Fügen wird über Einführschrägen in der Durchtrittsöffnung 6, am Verformten 3 und an den Zentriernasen 4 problemlos korrigiert.

In den Figuren 1 und 2 sind symmetrisch zu der Durchtrittsöffnung 6 zwei Zentrierausnehmungen 12 dargestellt. Die. geforderte Zuordnungsgenauigkeit und zugelassene Beanspruchung der Seitenplatine 2 zur Quertraverse 1 bestimmt die Anzahl der Zentriernasen 4 pro vorhandenem Verformten 3, wobei in der Regel eine Zentriernase 4 ausreicht (Figur 3).

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Mit der beschriebenen Vorrichtung lassen sich auch Platinen unterschiedlichen Materials dauerhaft verbinden.

So besteht die Platine 2 in Figur 4 aus Kunststoff, während die mit dem Bezugszeichen 1 versehene Platine analog den in den Figuren 1 bis 3 gezeigten Platinen aus Blech besteht. Zur Versteifung sind auf der Oberfläche der Platine 2 rechtwinklig zueinander angeordnete Rippen 13 vorgesehen. Um auch hier eine form- und kraftschlüssige Verbindung der beiden Teile ohne Zerstörung der Oberfläche der Platine 2 zu erreichen, ist eine Metallscheibe 14 zur Druckverteilung vorgesehen. Die Metallscheibe 14 weist eine Ausnehmung auf, deren Ausmaße identisch der Durchtrittsöffnung 6 in der Seitenplatine 2 nach den Figuren 1 bis 3 entspricht. Sie wird nach dem Fügen der beiden Teile 1,2 auf die Oberfläche der Platine 2 aufgelegt und beim anschließenden Verdrehen des Verformteiles 3 reduziert diese unterlegte Metallscheibe 14 die Flächenpressung und gleichzeitig wird die Oberfläche der Platine 2 nicht beschädigt. In diesem Falle muß der Abstand zwischen den parallel zur Stirnseite verlaufenden Wandungen der Ansätze 10,11 des Verformteiles 3 und der Stirnseite der Quertraverse 1 selbst entsprechend der Materialstärke der Metallscheibe 14 vergrößert werden. Selbstverständlich sind auch bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 Zentrierelemente für eine automatengerechte Montage in Form von Zentriernasen und zugehörigen Zentrierausnehmungen vorzusehen, die den anhand der Figuren 1 bis 3 gezeigten Zentrierelementen 4,12 entsprechen können. Diese sind aber aus Gründen der Übersichtlichkeit in Figur 4 weggelassen.

3 Schutzansprüche

4 Figuren

Claims

Neue Schutzansprüche 1 und 3 (ersetzen die bisherigen Ansprüche 1 und 3)

1. Vorrichtung zum unmittelbaren Verbinden vGn zwei rechtwinklig zueinander angeordneten ersten und zweiten Platinen, Blechelementen oder ähnlichen Teilen, insbesondere Gehäuseteilen von Kommunikationsendgeräten,

gekennzeichnet durch die Kombination

folgender Merkmale:

a) an der ersten Platine (1) ist ein zungenartiges, einen Schaft (7) und ein Griffstück (8) aufweisendes Verformteil (3) vorgesehen, dessen freies Ende über eine Stirnseite der ersten Platine (1) hinausragt,

b) das Griffstück (8) ist gegenüber dem Schaft (7) derart verbreitert, go daß rechtwinklig vom Schaft (7) abstehende Ansätze (10,11) gebildet sind, deren Abstand zu der Stirnseite der ersten Platine (1) mindestens der Materialstärke der zweiten Platine (2) entspricht,

c) in geringem Abstand zu dem Verformteil (3) ist mindestens eine ebene Zentriernase (4) angeordnet,

d) in der zweiten Platine (2) sind sowohl eine Durchtrittsöffnung (6) mit einer zusätzlichen Führungsnut (5) für das Verformteil (3) als auch mindestens eine Zentrierausnehmung (12) für die Zentriernase (4) vorgesehen,

e) sowohl die Durchtrittsöffnung (6), die Zentrierausnehmung (12) als auch die freien Enden des Verformteiles (3) und der Zentriernasen (4) sind mit Einführschrägen versehen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die axiale Verkürzung des Verformteils (3) mindestens dem vertikalen Abstand der Ansätze (10,11) von der Oberfläche der zweiten Platine (2) entspricht.