DE9012859U1 - Signal transmitter - Google Patents

Signal transmitter

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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/14Mounting supporting structure in casing or on frame or rack
    • H05K7/1438Back panels or connecting means therefor; Terminals; Coding means to avoid wrong insertion
    • H05K7/1447External wirings; Wiring ducts; Laying cables
    • H05K7/1451External wirings; Wiring ducts; Laying cables with connections between circuit boards or units
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R12/00Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, specially adapted for printed circuits, e.g. printed circuit boards [PCB], flat or ribbon cables, or like generally planar structures, e.g. terminal strips, terminal blocks; Coupling devices specially adapted for printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures; Terminals specially adapted for contact with, or insertion into, printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures
    • H01R12/50Fixed connections
    • H01R12/51Fixed connections for rigid printed circuits or like structures
    • H01R12/52Fixed connections for rigid printed circuits or like structures connecting to other rigid printed circuits or like structures

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Description

Klöckner-Moeller GmbH -1- 7. September 1990Klöckner-Moeller GmbH -1- 7 September 1990 SignalübertragerSignal transmitter

Signalübertrager zur Verbindung sindestens zveisr Leiterplatten, die etagenförmig in einem Gehäuse angeordnet sind und über eine Busverbindung elektrisch miteinander verbunden sind. F^r die Signalübertragung von elr^r Leiterplatte zu einer zweiten werden nach dem Stand der Technik generate St«ckvorrich-fingen benutzt, diö ; : einem bestimmten Ra^ ermaß auf eina Busleiterplatte, wie bei«pielswei-?s in Baugruppenträge-^ysteuern, angeordnet sind. Warden swei oder E?»hr*re Leiterplatten in einem Gehäuse untergebracht, wobei eine etagenförmige Anordnung der Leiterplatten erforderlich ist, werden diw elektrischen Verbindungen der Leiterplatten untereinander mit Flachbandkabel und entsprechenden Steckvorrichtungen erreicht. Diese Art der Verbindungsvorrichtungen sind durch die Flexibilität der Flachbandkabel störanfällig und wegen der notwendigen Steckvorrichtungen aufwendig in der Herstellung und Montage.Signal transmitters for connecting at least two circuit boards are arranged in tiers in a housing and are electrically connected to one another via a bus connection. For signal transmission from one circuit board to a second, current state-of-the-art device systems are used which are arranged on a bus circuit board with a specific space requirement, such as in module carriers. If two or more circuit boards are housed in a housing, whereby a tiered arrangement of the circuit boards is required, the electrical connections between the circuit boards are achieved using ribbon cables and corresponding plug-in devices. This type of connection device is susceptible to interference due to the flexibility of the ribbon cables and is complex to manufacture and assemble due to the plug-in devices required.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Signa lübertrager für die in einem Gehäuse etagenförmig angeordneten Leiterplatten zu schaffen, das einfach und flexibel zu montieren ist, das die Störsicherheit der auf den Leiterplatten befindlichen elektronischen Schaltungen verbessert und das die Leiterplatten in einem Gehäuse mechanisch fixiert. Diese Aufgabe wird gemäß der Neuerung dadurch gelöst, daß die Busverbindung eine Anordnung aus einer oder mehreren Stromschienen ist, wobei die Strom* schienen aus einem federharten Material bestehen und in axialer Richtung in beliebigen Abständen Kontaktfedern aufweisen, in denen Leiterplatten einsteckbarThe innovation is based on the task of creating a signal transmitter for the circuit boards arranged in tiers in a housing, which can be mounted easily and flexibly, which improves the interference immunity of the electronic circuits on the circuit boards and which mechanically fixes the circuit boards in a housing. According to the innovation, this task is solved in that the bus connection is an arrangement of one or more busbars, whereby the busbars consist of a spring-hard material and have contact springs at any distance in the axial direction into which circuit boards can be inserted.

Klöckner-Moeller GmbH -2- 7. September 1990Klöckner-Moeller GmbH -2- 7 September 1990

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ff af

sind, die mit ihren Strombahnen in die Kontaktfedern greifen und dort kontaktieren.which reach into the contact springs with their current paths and make contact there.

Vorteilhafte Weiterbildung- ke-nzeichnen die Unteransprüche 2 bis 6. Zweck&;..i*igerweise weisen die Stromschienen beidseitig gegenüberliegende Kontaktfedern auf, die eine Anordnung von zwei Leiterplatten in gleicher oder unterschiedlicher Ebene in horizontaler Richtung bewirkt. Weiter ist es von Vorteil daß die beidseitig angeordneten Kontaktfedern die elektrische Verbindung einer ersten Leiterplatte zu einer zweiten Leiterplatte im Nachbargehäuse bewirkt und daß die Stromschienen an der Innenseite einer Gehäusewandung anliegen wobei die Verbindung zu einem zv.eiten Gehäuse über den Kontakt durch die Öffnung der Gehäusewandung erfolgt. Eine weitere vorteilhafte Ausbildung der Neuerung ist es, daß die Stromschienen auf zwei gegenüberliegenden Seiten angeordnet sind, wobei jede zweite der nebeneinander angeordneten Stromschienen nur mit den Leiterbahnen der in oberer und der in unterer Ebene angeordneten Leiterplatten kontaktieren und so einen faradayischen Käfig bilden. Schließlich ist es vorteilhaft, daß die in die Kontaktfedern eingesteckten Leiterplatten durch die starren Stromschienen mechanisch fxieri sind und daß eine oder mehrere Kontaktfedern in einem beliebigen Winkel zur Stromschiene angeordnet sind.Advantageous further developments are characterized by subclaims 2 to 6. Purpose: the busbars have contact springs on both sides opposite one another, which cause two circuit boards to be arranged in the same or different planes in a horizontal direction. It is also advantageous that the contact springs arranged on both sides cause the electrical connection of a first circuit board to a second circuit board in the neighboring housing and that the busbars rest on the inside of a housing wall, with the connection to a second housing being made via the contact through the opening in the housing wall. A further advantageous development of the innovation is that the busbars are arranged on two opposite sides, with every second busbar arranged next to one another only making contact with the conductor tracks of the circuit boards arranged in the upper and lower planes, thus forming a Faraday cage. Finally, it is advantageous that the circuit boards inserted into the contact springs are mechanically fixed by the rigid busbars and that one or more contact springs are arranged at any angle to the busbar.

Die Neuerung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:The innovation is explained in more detail below using examples of implementation with reference to the drawing. They show:

Fig.l die echematieehe Darstellung de· erfindungegamäßen Signalübertragers in der Anwendung mit fünf elektrisch zu verbindenden Leit.erplat-Fig.l the schematic representation of the signal transmitter according to the invention in use with five circuit boards to be electrically connected.

Klöckner-Moeller GmbH -3- 7. September 1990Klöckner-Moeller GmbH -3- 7 September 1990

·· If III* &phgr; · ··*·· If III* φ · ··*

ten,ten,

Pig.2 eine Seitenansicht einer Anordnung mit
dem neuerungsgemaßen Signalübertrager,
Fig.3 der neuerungsgemäße SignalUbertrager mit einer Anordnung, in der ein faradayscher
Käfig erreicht wird,
rig.4 der neuerungsgemäße SignalUbertrager mit
Pig. 2 is a side view of an arrangement with
the innovative signal transmitter,
Fig. 3 the signal transmitter according to the innovation with an arrangement in which a Faraday
Cage is reached,
rig. 4 the new signal transmitter with

einer in vertikaler Richtung abgewinkelten
Kontaktfeder.
a vertically angled
Contact spring.

Die Fig. 1 zeigt die schematische Darstellung des neuerungsgemäßen Signalübertragers in der Anwendunq mit fUnf elektrisch zu verbindenden Leiterplatten. Die Darstellung in Fig.l beschränkt sich auf die Anordnung des Signalübertragers. Daher sind die Leiterplatten LPl bis LP5 ohne Leiterbahnen und Bauteile dargestellt. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Stromschienen Sl in einer Anordnung von zwei Vierergruppen dargestellt. Jede Stromschiene weist in Abhängigkeit von dem gewünschten Abstand der Leiterplatten Kontaktfedern Kl auf. Die Leiterplatten LPl bis LP4 werden derart in die Kontaktfedern eingesteckt, daß sie mit ihren, in der Fig.l nicht dargestellten Kontaktierungspunkten verbunden sind.
Der neuerungsgemäße SignalUbertrager erlaubt eine elektrische Verbindung zu oder mehreren benachbarten Leiterplatten. Die Stromschienen Sl weisen auf der der Kontaktfederseite gegenüberliegenden Seite die GegenXontakte GKl auf. Sie erlauben, die Busverbindung der Leiterplatten LPl bis LP4 zu der, wie in Fig.l dargestellt, in horizontaler Richtung angeordneten Leiterplatte LP5. Diese Anordnung ist dann besonders sinnvoll, wenn eine elektrische Verbindung von den Leiterplatten in einem Gehäuse zu den Leiterplatten in einem Naehbargehäuse erreicht werden
Fig. 1 shows the schematic representation of the signal transmitter according to the innovation in use with five circuit boards to be electrically connected. The representation in Fig. 1 is limited to the arrangement of the signal transmitter. Therefore, the circuit boards LP1 to LP5 are shown without conductor tracks and components. In this embodiment, the busbars Sl are shown in an arrangement of two groups of four. Each busbar has contact springs Kl depending on the desired distance between the circuit boards. The circuit boards LP1 to LP4 are inserted into the contact springs in such a way that they are connected to their contact points, which are not shown in Fig. 1.
The signal transmitter according to the innovation allows an electrical connection to one or more adjacent circuit boards. The busbars S1 have the counter contacts GK1 on the side opposite the contact spring side. They allow the bus connection of the circuit boards LP1 to LP4 to the circuit board LP5, which is arranged horizontally as shown in Fig. 1. This arrangement is particularly useful when an electrical connection is to be achieved from the circuit boards in one housing to the circuit boards in a neighboring housing.

Klöckner-Moeller GmbH -4- 7. September 1990Klöckner-Moeller GmbH -4- 7 September 1990

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Fig.2 zeigt eine Seitenansicht einer Anordnung mit dem neuerungsgemäßen Signalübertrager. Die Stromschiene S ist mechanisch in die Wandung des Gehäuses Gl eingebettet und arretiert. In die Kontaktfedern K sind die Leiterplatten LPl bis LP4 eingesteckt und kontaktieren dort mittels der Kontaktflächen KlI, K12, K13, kl4 mit den auf der Oberseite der Leiterplatten liegenden Stromleiterbahnen, während die auf der Unterseite der Leiterplatten LPl bis LP4 geführten Stromleiterbahnen mit den Kontaktflächen K21, K22, K23, K24 kontaktieren. Auf der gegenüberliegenden Seite der Kontakte K13 und K23 befindet sich ein Gegenkontakt mit den Kontaktflächen GK15 und GK25. In diesen Gegenkontakt ist die Leiterplatte LP5 eingesteckt und liegt auf gleicher Ebene wie die Leiterplatte LP3. Der Gegenkontakt ist durch die Öffnungen der Wandung des Gehäuses GIl und G2 geführt. Die Leiterplatte LP5 befindet sich also im Nachbargehäuse und kann über die Stromschiene S mit den im Gehäuse Gl befindlichen Leiterplatten LPl bis LP4 über die Stromschiene S elektrische Signale (Informationen, Daten) austauschen. Die Fig.3 zeigt den neuerungsgemäßen Signalübertrager mit einer Anordnung, in der ein faradayscher Käfig erreicht wird. Um die elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) der elektronischen Schaltungen, die sich in diesem Fall auf den Leiterplatten LP2 und LP3 und u.U. auch auf einer Seite der Leiterplatten LPl und LP4 befinden, zu verbessern, wird vorgeschlagen, die Anordnung der Stromschienen so zu wählen, daß die Wirkung eines faradayschen Käfigs erreicht wird. Die Fig.3 zeigt aus Gründen der besseren Übersicht nur einen Teil der dazu notwendigenFig.2 shows a side view of an arrangement with the new signal transmitter. The busbar S is mechanically embedded and locked into the wall of the housing Gl. The circuit boards LPl to LP4 are plugged into the contact springs K and there they make contact with the current conductors on the top of the circuit boards via the contact surfaces KlI, K12, K13, kl4, while the current conductors on the underside of the circuit boards LPl to LP4 make contact with the contact surfaces K21, K22, K23, K24. On the opposite side of the contacts K13 and K23 there is a counter contact with the contact surfaces GK15 and GK25. The circuit board LP5 is plugged into this counter contact and is on the same level as the circuit board LP3. The counter contact is led through the openings in the wall of the housing GIl and G2. The circuit board LP5 is therefore located in the neighboring housing and can exchange electrical signals (information, data) with the circuit boards LP1 to LP4 located in the housing Gl via the busbar S. Fig.3 shows the signal transmitter according to the innovation with an arrangement in which a Faraday cage is achieved. In order to improve the electromagnetic compatibility (EMC) of the electronic circuits, which in this case are located on the circuit boards LP2 and LP3 and possibly also on one side of the circuit boards LP1 and LP4, it is suggested that the arrangement of the busbars be chosen so that the effect of a Faraday cage is achieved. For reasons of clarity, Fig.3 only shows part of the necessary

Klöckner-Moeller GmbH -5- 7. September 1990Klöckner-Moeller GmbH -5- 7 September 1990

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It 1 t t IIt 1 t t I

Stromschienen. Die sich direkt gegenüberliegenden Stromschienen SSch1rm werden mittels der KontaktfedernBusbars. The directly opposite busbars S Sch1rm are connected by means of the contact springs Kschirm' ^^e au*· ^e Leiterbahnen SL greifen, verbunden. Auf diese Weise bilden viele, je nach Anzahl der sich gegenüberliegenden Stromschienen SSch1rm, nebeneinanderliegende leitende Ringe den faradayschen Käfig. Jede zweite Stromschiene innerhalb der Anordnung ist zu Schirmung und Erreichung eines geschlossenen Schottungssystems vorgesehen. Die Leiterbahnen brauchen sich nur auf den dem Gehäuse inneren abgewandten Seiten der Leiterplatten LPl und LP4 zu befinden, wodurch die zweite Seite zu sohaltungsmäßigen Verwendung benutzt werden kann. Zwischen zwei Stromschienen SSchfrM befindet sich jeweils eine Stromschiene S8115 zur elektrischen Verbindung der Leiterplatten untereinander. Di» weiteren Kontaktflächen der Stromschienen SScMril| greifen auf die Isolationsflächen zwischen den Leiterbahnkontaktierungsflachen der Leiterplatten LP2 und LP3. Die Leiterplatte LP5 greift mit ihren Leiterbahnkontaktierungsf lachen in die Gegenkontakte GK1 .s. Fig.4 zeigt das erfindungsgemäße Signalübertrgersystem mit einer in vertikaler Richtung abgewinkelten Kontaktfeder. Die Abwinkelung der Kontaktfedern kann je nach Anwendungszweck beliebig ausgeprägt sein. K shield' ^^ e engage on *· ^ e conductor tracks SL. In this way, many adjacent conductive rings, depending on the number of opposing busbars S Shield , form the Faraday cage. Every second busbar within the arrangement is intended for shielding and to achieve a closed partition system. The conductor tracks only need to be on the sides of the circuit boards LP1 and LP4 facing away from the inside of the housing, so that the second side can be used for storage purposes. Between two busbars S SchfrM there is a busbar S 8115 for the electrical connection of the circuit boards to one another. The other contact surfaces of the busbars S ScMril| engage on the insulation surfaces between the conductor track contact surfaces of the circuit boards LP2 and LP3. The circuit board LP5 engages with its conductor track contact surfaces in the mating contacts GK 1 . s . Fig.4 shows the signal transmitter system according to the invention with a contact spring angled in the vertical direction. The angle of the contact springs can be as desired depending on the application.

Claims (7)

Klöckner-Moeller GmbH -6- 7. September T<?«>0 Anspruch«Klöckner-Moeller GmbH -6- 7 September T<?«>0 claim« 1. Signalübertrager zur Verbindung mindestens zweier Leiterplatten, die etagenformig in einem Gehäuse angeordnet sind und über eine Busverbindung elektrisch miteinander verbunden sind, dadurch gekenn zeichnet, daß die Busverbindung eine Anordnung aus einer oder mehreren Stromschienen ist, wobei die Stromschienen (Si) aus einem federharten Material bestehen und in axialer Richtung in beliebigen Abständen Kontaktfedern (Kl) aufweisen, in denen Leiterplatten (LPl bis LP4) eingesteckbar sind, die mit ihren Stronibahnen in die Kontaktfedern (Kl) greifen, und dort kontaktieren.1. Signal transmitter for connecting at least two circuit boards which are arranged in tiers in a housing and are electrically connected to one another via a bus connection, characterized in that the bus connection is an arrangement of one or more busbars, the busbars (Si) consisting of a spring-hard material and having contact springs (Kl) at any intervals in the axial direction, into which circuit boards (LPl to LP4) can be inserted, which engage with the contact springs (Kl) with their busbar tracks and make contact there. 2. Signalübertrager nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Stromschienen (Sl) beidseitig gegenüberliegende Kontaktfedern (Kl, GKl) aufweisen, die eine Anordnung von zwei Leiterplatten (LP3 und LP5) in gleicher oder unterschiedlicher Ebene in horizontaler Richtung bewirken.2. Signal transmitter according to claim 1, characterized in that the busbars (Sl) have contact springs (Kl, GKl) lying opposite one another on both sides, which effect an arrangement of two circuit boards (LP3 and LP5) in the same or different planes in the horizontal direction. 3. Signalübertrager nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beidseitig angeordneten Federkontakte (GKl, GK15, GK25) die elektrische Verbindung einer Leiterplatte (LP5) zu einer Leiterplatte (LP3) bewirkt.3. Signal transmitter according to claims 1 and 2, characterized in that the spring contacts (GK1, GK15, GK25) arranged on both sides effect the electrical connection of a printed circuit board (LP5) to a printed circuit board (LP3). 4. Signalübertrager nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromschienen (S) an eine Gehäusewandung (Gl) anliegen wobei die Verbindung zu einem zweiten Gehäuse (G2) über den Kontakt (GK15, GK25) durch die Öffnung der Gehäusewandung erfolgt.4. Signal transmitter according to claims 1 to 3, characterized in that the busbars (S) rest against a housing wall (Gl), the connection to a second housing (G2) being made via the contact (GK15, GK25) through the opening in the housing wall. Klöckner-Moeller GmbH -7- 7. September 1990Klöckner-Moeller GmbH -7- 7 September 1990 5. Signalübertrager nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet/ daß die Stromschienen (S81J8 und SSchirill) auf zwei gegenüberliegenden Seiten (Fig.3) angeordnet sind, wobei jede zweite der nebeneinander angeordneten Stromschienen (Ssati&eegr;) nur mit den Leiterbahnen (SL) der in oberer und der in unterer Ebene angeordneten Leiterplatten kontaktieren und einen faradayischen Käfig bilden.5. Signal transmitter according to claims 1 to 4, characterized in that the busbars (S 81 J 8 and S Schirill ) are arranged on two opposite sides (Fig.3), whereby every second of the busbars (S sati&eegr; ) arranged next to one another only makes contact with the conductor tracks (SL) of the circuit boards arranged in the upper and lower levels and forms a Faraday cage. 6. Signalübertrager nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die in die Federkontakte (Kl, GKl) eingsteckten Leiterplatten (LPl bis LP5) durch die starren Stromschienen (Sl) mechanisch fxiert sind.6. Signal transmitter according to claims 1 to 5, characterized in that the circuit boards (LPl to LP5) inserted into the spring contacts (Kl, GKl) are mechanically fixed by the rigid busbars (Sl). 7. signalUbertrager nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere der Kontaktfedern in einem beliebigen Winkel zur Stromschiene (S) angeordnet sind (Fig.4).7. Signal transmitter according to claims 1 to 6, characterized in that one or more of the contact springs are arranged at any angle to the busbar (S) (Fig. 4).
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