DE9100310U1

DE9100310U1 - Mixed subrack design for simultaneous accommodation of assemblies with metric and imperial dimensions

Info

Publication number: DE9100310U1
Application number: DE9100310U
Authority: DE
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1991-01-11
Filing date: 1991-01-11
Publication date: 1992-01-09
Anticipated expiration: 2001-01-12

Description

91 6 3 O O 9 OE91 6 3 O O 9 OE

Siemens AktiengesellschaftSiemens AG

Baugruppenträger-Mischaufbau zur gleichzeitigen Aufnahme von Baugruppen mit metrischen und zölligen AbmessungenMixed subrack design for simultaneous accommodation of assemblies with metric and imperial dimensions

Die Erfindung betrifft einen Träger zur gleichzeitigen Aufnahme von Leiterplatten mit metrischen und zölligen Abmessungen.The invention relates to a carrier for simultaneously holding printed circuit boards with metric and imperial dimensions.

In der Aufbautechnik, d.h. bei der Schaffung von Gehäusen, Trägern, Schienensystemen, Schränken, Einschüben u.v.m., welche zur Aufnahme und gegenseitigen Verdrahtung von bevorzugt senkrecht nebeneinanderstehenden Leiterplatten mit elektrischen Bauelementen dienen, basieren traditionell alle Maße auf dem ZoIlsystem. Dies bedeutet, daß insbesondere das Rastermaß, d.h. die kleinstmögliche Abstandsweite, die Breite von sog. "Standardeinbauplätzen" zur Aufnahme von Leiterplatten und aller Kantenlängen in einheitlichen Zollabmessungen ausgedrückt werden.In assembly technology, i.e. when creating housings, supports, rail systems, cabinets, inserts and much more, which are used to accommodate and interconnect circuit boards with electrical components, preferably vertically next to one another, all dimensions are traditionally based on the inch system. This means that in particular the grid dimension, i.e. the smallest possible spacing, the width of so-called "standard installation locations" for accommodating circuit boards and all edge lengths are expressed in uniform inch dimensions.

Im Zuge der Überwindung der Zollabmessungen werden in der Aufbautechnik zunehmend auch Baugruppenträgersysteme entwickelt, bei denen das metrischen Einheitensystem zur Definition z.B. von Rastermaßen und Kantenlängen zu Grunde gelegt ist.As imperial dimensions are being overcome, assembly technology is increasingly developing subrack systems that use the metric unit system to define, for example, grid dimensions and edge lengths.

Bei der Einführung von metrischen Baugruppenträgern und der allmählichen Ablösung der herkömmlichen, zölligen Systeme tritt das Problem auf, daß gleichzeitig Baugruppen aus metrischen und zölligen Aufbausystemen für eine Übergangszeit nebeneinander eingesetzt werden müssen. Dies hat seine Ursache darin, daß nicht gleichzeitg alle Leiterplatten eines aus einer Vielzahl miteinander kombinierbaren Leiterplatten bestehenden Gesamtsystemes von zöllige auf metrische Abmessungen umgestellt werden können. So stehen z.B. bei speicherprogrammierbaren Steuerungssystemen eine Vielzahl von einzelnen Bau-With the introduction of metric subracks and the gradual replacement of the conventional imperial systems, the problem arises that modules from metric and imperial systems must be used side by side for a transitional period. The reason for this is that not all circuit boards in an overall system consisting of a large number of circuit boards that can be combined with one another can be converted from imperial to metric dimensions at the same time. For example, in programmable logic control systems, a large number of individual components are available.

Mie/Pfa / 09.01.91Mie/Pfa / 09.01.91

9T 6 3 O O 9 OE9T 6 3 O O 9 OE

gruppen, z.B. Stromversorgungen, Prozessorplatinen, Schnittstellenbaugruppen, Pheripheriebaugruppen u. v.m. zur Verfügung. Eine individuelle Steuerung wird dann im jeweiligen Anwendungsfall unter Berücksichtigung des jeweils benötigen Leistungsumfanges aus ausgewählten Leiterplatten des Gesamtsystems zusammengestellt. Dabei kann das Problem auftreten, daß neben neuen Leiterplatten mit metrischen Abmessungen auch noch herkömmliche Leiterplatten mit zölligen Abmessung in einem einzigen Baugruppenträger zusammengefaßt werden müssen.groups, e.g. power supplies, processor boards, interface modules, peripheral modules and much more. An individual control is then put together in the respective application, taking into account the scope of performance required in each case, from selected circuit boards of the overall system. The problem can arise that in addition to new circuit boards with metric dimensions, conventional circuit boards with imperial dimensions also have to be combined in a single module carrier.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen möglichst einfach aufgebauten Baugruppenträger zu schaffen, der gleichzeitig Leiterplatten sowohl mit metrischen als auch mit zölligen Abmessungen aufnehmen kann.The invention is based on the object of creating a subrack that is as simple as possible in design and that can simultaneously accommodate circuit boards with both metric and imperial dimensions.

Die Aufgabe wird gelöst mit dem im Anspruch 1 enthaltenen Träger. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.The object is achieved with the carrier contained in claim 1. Advantageous embodiments of the invention are contained in the subclaims.

Die Erfindung hat den Vorteil, daß zur Erzeugung des gewünschten Mischaufbaues für die gleichzeitige Aufnahme von Baugruppen mit metrischen und zölligen Abmessungen ausschließlich herkömmliche, standardmäßige Bestandteile verwendet werden können, welche bisher auch zum Aufbau von rein metrischen bzw. rein zölligen Baugruppenträgern eingesetzt wurden. Dies hat den Vorteil, daß für den erfindungsgemäßen Mischaufbau keinerlei Sonderkonstruktionen benötigt werden. Es ist somit weder notwendig, bestimmte Bestandteile aus dem metrischen und/oder zölligen System anzupassen, noch ist es notwendig, irgendwelche Adapter-, Übergangs- oder Ausgleichselemente zu schaffen. Der erfindungsgemäße Baugruppenträger-Mischaufbau ist vielmehr unter ausschließlicher Verwendung von herkömmlichen Bestandteilen des jeweiligen metrischen und zölligen Aufbausystemes möglich.The invention has the advantage that only conventional, standard components can be used to create the desired mixed structure for the simultaneous accommodation of modules with metric and imperial dimensions, which have previously also been used to construct purely metric or purely imperial module carriers. This has the advantage that no special constructions are required for the mixed structure according to the invention. It is therefore neither necessary to adapt certain components from the metric and/or imperial system, nor is it necessary to create any adapter, transition or compensation elements. The module carrier mixed structure according to the invention is instead possible using exclusively conventional components of the respective metric and imperial construction system.

ai b s &ugr; &ugr; a utai b s &ugr;&ugr; a ut

Die Erfindung wird desweiteren unter zu Hilfenahme der Figur am Beispiel einer sog. "Z-Insel" im Inneren eines sog. "M-Rahmens" erläutert. Dabei handelt es sich um einen Baugruppenträger zur Aufnahme von Baugruppen mit metrischen Abmessungen, in den über eine Zwischenwand zusätzliche Bestandteile zur gleichzeitigen Aufnahme von Baugruppen mit zölligen Abmessungen eingebaut sind. Die Erfindung ist uneingeschränkt auch bei dem umgekehrten Fall anwendbar, d.h. bei einer "M-Insel" in einem "Z-Rahmen".The invention is further explained with the help of the figure using the example of a so-called "Z-island" inside a so-called "M-frame". This is a subrack for accommodating subassemblies with metric dimensions, in which additional components for simultaneously accommodating subassemblies with imperial dimensions are installed via an intermediate wall. The invention is also fully applicable in the opposite case, i.e. with an "M-island" in a "Z-frame".

Die Figur zeigt einen Baugruppenträger MR mit metrischen Abmessungen, welche desweiteren zur Vereinfachung als "M-Rahmen" bezeichnet werden soll. Dieser enthält zumindest bevorzugt zwei U-förmige Seitenteile MST, welche über beispielsweise vier Verbindungsschienen MVSl...MVS2 zu einem Baugruppenträger MR verbunden sind. Dabei bilden die beiden Verbindungsschienen MVSl, MVS2 die untere und die Verbindungsschienen MVS3, MVS4 die obere Ebene des Baugruppenträgers. Zum senkrechten Einbringen von Leiterplatten in das Innere des Trägers sind zudem rillenförmige Führungsschienen MFS vorhanden. Diese sind z.B. unter zu Hilfenahme von Bohrungen in den Verbindungsschienen in bevorzugt regelmäßigen Abständen voneinander gegenüberliegend in der unteren und in der oberen Ebene des Baugruppenträgers angebracht. So verbinden die Führungsschienen MFS in der unteren bzw. oberen Ebene die Verbindungsschienen MVSl und MVS2 bzw. MFS3 und MFS4. Leiterplatten mit metrischen Abmessungen können somit senkrecht in je zwei gegenüberliegende Verbindungsschiene MFS der unteren und oberen Ebene eingeschoben werden.The figure shows an MR subrack with metric dimensions, which shall also be referred to as an "M-frame" for simplification. This contains at least preferably two U-shaped side parts MST, which are connected to an MR subrack via, for example, four connecting rails MVSl...MVS2. The two connecting rails MVSl, MVS2 form the lower level of the subrack and the connecting rails MVS3, MVS4 form the upper level. Grooved guide rails MFS are also available for vertically inserting circuit boards into the interior of the carrier. These are installed, for example, with the help of holes in the connecting rails, preferably at regular intervals opposite one another in the lower and upper levels of the subrack. The guide rails MFS thus connect the connecting rails MVSl and MVS2 or MFS3 and MFS4 in the lower and upper levels. Printed circuit boards with metric dimensions can thus be inserted vertically into two opposing MFS connecting rails on the lower and upper levels.

in diesen, aus herkömmlichen M-Bestandteilen aufgebauten M-Rahmen zur Aufnahme von Leiterplatten mit metrischen Abmessungen ist erfindungsgemäß eine sogenannte "Z-Insel" zur gleichzeitigen Aufnahme von Leiterplatten mit zölligen Abmessungen zusätzlich eingebaut. In dem in der Figur dargestellen Beispiel nimmt die Z-Insel ZI annähernd ein Drittel des Innenraumes des Baugruppenträgers MR ein und befindet sich an dessen rechter Seite. ZumIn this M-frame, constructed from conventional M-components for accommodating circuit boards with metric dimensions, a so-called "Z-island" is additionally built in according to the invention for simultaneously accommodating circuit boards with inch dimensions. In the example shown in the figure, the Z-island ZI takes up approximately one third of the interior space of the module carrier MR and is located on its right-hand side.

31 Ü J U U 3 UC31 Ü J U U 3 UC

Aufbau einer derartigen Z-Insel werden nur wenige, herkömmliche Bestandteile zusätzlich benötigt. So ist in das Innere des Baugruppenträgers MR eine zusätzliche Zwischenwand ZW eingebaut. Auf deren linken Seite können Leiterplatten mit metrischen Abmessungen, wie oben beschrieben, eingeschoben werden. Zur gleichzeitigen Aufnahme von Leiterplatten mit zölligen Abmessungen sind auf der rechten Seite der Zwischenwand ZW beispielsweise vier herkömmliche Verbindungsschienen ZVSl...ZVS4 aus dem zölligen Aufbausystem zusätzlich eingebracht. Zudem sind ebenfalls herkömmliche Führungsschienen ZFS zur Halterung von Leiterplatten mit zölligen Abmessungen vorhanden. Auch diese Führungsschienen ZFS sind bevorzugt unter zu Hilfenahme vom Bohrungen in den Verbindungsschienen auf diesen angebracht. So verbinden bei dem in der Figur dargestellen Beispiel jeweils drei Führungsschienen ZFS die beiden Verbindungsschienen ZFSl, ZFS2 in der unteren und gegenüberliegend die Verbindungsschienen ZFS3, ZFS4 in der oberen Ebene miteinander. Dabei sind die Verbindungsschienen ZFSl...ZFSA bevorzugt sowohl an dem rechten Seitenteil MST des Baugruppenträgers MR, als auch an der Zwischenwand ZW angebracht.To construct such a Z-island, only a few conventional components are required. For example, an additional partition wall ZW is installed inside the MR subrack. On the left side, circuit boards with metric dimensions can be inserted, as described above. To accommodate circuit boards with imperial dimensions at the same time, four conventional connecting rails ZVSl...ZVS4 from the imperial assembly system are additionally installed on the right side of the partition wall ZW. In addition, conventional guide rails ZFS are also available for holding circuit boards with imperial dimensions. These guide rails ZFS are also preferably attached to the connecting rails using holes in them. In the example shown in the figure, three guide rails ZFS connect the two connecting rails ZFSl, ZFS2 in the lower level and the connecting rails ZFS3, ZFS4 opposite in the upper level. The connecting rails ZFSl...ZFSA are preferably attached to the right side part MST of the subrack MR, as well as to the intermediate wall ZW.

Der erfindungsgemäße, einfache und somit vorteilhafte Aufbau des Baugruppenträgers gemäß der Figur wird dadurch ermöglicht, daß zöllige Leiterplatten im Vergleich zu entsprechenden metrischen Leiterplatten über geringere Abmessungen verfügen.The simple and thus advantageous construction of the subrack according to the invention as shown in the figure is made possible by the fact that inch-sized circuit boards have smaller dimensions compared to corresponding metric circuit boards.

Es ist somit erfindungsgemäß möglich, daß zum Aufbau der Z-Insel in einfacher Weise lediglich zusätzliche Z-Verbindungsschienen ZFSl...ZFS4 über den bereits vorhandenen, gegebenenfalls entsprechend gekürzten M-Verbindungsschienen MVSl...MVS4 im Inneren des Baugruppenträgers MR angebracht werden. In dem in der Figur dargestellen Beispiel liegen somit die Verbindungsschienen ZVSl, ZVS2 über den darunterliegenden und im Bereich der Z-Insel ungenutzten Verbindungsschienen MVSl und MVS2. Mit Hilfe der Erfindung kann somit im Inneren eines Baugruppenträgers MR mit metrischen Abmessung auf einfachste Weise ein Bereich zur Aufnahme von Leiterplatten mit zölligen Abmessungen ("Z-Insel")It is therefore possible according to the invention that, in order to construct the Z-island, additional Z-connecting rails ZFSl...ZFS4 are simply attached above the existing, possibly correspondingly shortened M-connecting rails MVSl...MVS4 inside the MR subrack. In the example shown in the figure, the connecting rails ZVSl, ZVS2 are therefore located above the connecting rails MVSl and MVS2 underneath which are unused in the area of the Z-island. With the help of the invention, an area for accommodating circuit boards with inch dimensions ("Z-island") can thus be created very easily inside a MR subrack with metric dimensions.

31 b J U U 3 UC31 b J U U 3 UC

abgetrennt werden.be separated.

Die sich jeweils zwischen den äußeren und den inneren Z-Verbindungsschienen ergebenden Schlitze können gegebenenfalls durch zusätzliche Blenden verschlossen werden. Diese können als zusätzliche Beschriftungsfelder und in metallischer Ausführung auch als Elemente zur elektromagnetischen Abschirmung der Anordnung dienen. In dem in der Figur dargestellten Beispiel ist der Schlitz zwischen den Schienen MVSl und ZVSl in der unteren Ebene des Baugruppenträgers mit S markiert.The slots between the outer and inner Z-connecting rails can be closed with additional covers if necessary. These can serve as additional labeling fields and, in metal versions, also as elements for electromagnetic shielding of the arrangement. In the example shown in the figure, the slot between the MVSl and ZVSl rails in the lower level of the subrack is marked with S.

Bevorzugt werden die zusätzlichen, herkömmlichen Bestandteile zur Aufnahme von zölligen Leiterplatten, insbesondere die Verbindungsschienen ZVSl...ZVSA, mit Hilfe von zusätzlichen Bohrungen und Schraubverbindungen in der Zwischenwand ZW und in den herkömmlichen Bestandteilen zur Aufnahme von metrischen Leiterplatten befestigt, insbesondere in einem der Seitenteile MST. Hierzu sind in dem in der Figur dargestellten Beispiel zusätzliche Bohrungen ZB zur Aufnahme bevorzugt von Schraubverbindüngen für die Befestigung der Z-Verbindungsschienen ZVSl...ZVSA vorgesehen. Gemäß einer weiteren, in der Figur bereits dargestellten Ausführungsform ist es insbesondere durch Vorsehen von mehreren, nebeneinanderliegenden zusätzlichen Bohrungen möglich, die Bestandteile zur Aufnahme von zölligen Leiterplatten so anzuordnen, daß diese entweder mit der Front- oder mit der Rückseite flachbündig zu metrischen Leiterplatten zu liegen kommen. Im Beispiel der Figur sind insbesondere die Z-Verbindungsschienen ZVSl...ZVSA so angebracht, daß eingeschobene zöllige Leiterplatten auf der Rückwand RW des Baugruppenträgers MR flächenbündig mit den metrischen Leiterplatten zu liegen kommen. Hiermit ist es möglich, eine stufenlos durchgehende Rückwandverdrahtung aller metrischen und zölligen Leiterplatten im Inneren des Baugruppenträger-Mischaufbaues herzustellen. Steht diese Anforderung nicht im Vordergrund, so ist es durch entsprechende Vorverlagerung der zur Aufnahme von zölligen Leiterplatten dienenden herkömmlichen Bestandteile auch möglich, die in der RegelPreferably, the additional, conventional components for accommodating inch-sized circuit boards, in particular the connecting rails ZVSl...ZVSA, are fastened with the aid of additional holes and screw connections in the partition wall ZW and in the conventional components for accommodating metric circuit boards, in particular in one of the side parts MST. For this purpose, in the example shown in the figure, additional holes ZB are provided for accommodating preferably screw connections for fastening the Z-connecting rails ZVSl...ZVSA. According to a further embodiment already shown in the figure, it is possible, in particular by providing several additional holes next to one another, to arrange the components for accommodating inch-sized circuit boards in such a way that they lie flush with metric circuit boards either with the front or the back. In the example in the figure, the Z-connection rails ZVSl...ZVSA are mounted in such a way that inserted inch-sized circuit boards are flush with the metric circuit boards on the rear wall RW of the subrack MR. This makes it possible to create a continuous, continuous rear wall wiring of all metric and inch-sized circuit boards inside the subrack mixed structure. If this requirement is not the main priority, it is also possible to move the conventional components used to accommodate inch-sized circuit boards forward accordingly.

91 S 3 O O 9 Ut91 S 3 O O 9 Ut

f.
zur Bedienung dienenden Frontelemente der metrischen und zölligen Leiterplatten flächenbündig nebeneinander anzuordnen.f.
The front elements of the metric and imperial circuit boards used for operation are to be arranged flush next to one another.

In dem in der Figur dargestellten Beispiel ist schließlich mit einer strichpunktierten Linie ZT zusätzlich eine sogenannte Zeilentrennung der "Z-Insel" ZI beispielhaft dargestellt. Diese hat bekanntlich den Zweck, in einem Einbauplatz statt einer großen, zwei halbhohe Leiterplatten übereinanderliegend einzubringen. Hierzu müssen auf der Höhe der Zeilenteilung ZT zusätzliche Z-Verbindungsschienen in die Z-Insel eingezogen werden. Hierzu sind beispielhaft in der Figur zusätzliche Teilbohrungen TB in der Zwischenwand ZW und gegenüberliegend im rechten M-Seitenteil MST dargestellt, welche zu deren Befestigung herangezogen werden können.In the example shown in the figure, a dash-dotted line ZT is used to show a so-called row separation of the "Z-island" ZI. As is well known, this is intended to accommodate two half-height circuit boards on top of each other in one installation slot instead of one large one. To do this, additional Z-connecting rails must be inserted into the Z-island at the height of the row separation ZT. For this purpose, additional partial holes TB in the intermediate wall ZW and opposite in the right M-side part MST are shown as an example in the figure, which can be used to attach them.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt auch darin, daß die jeweilige Anordnung der Z-Insel im Inneren des M-Rahmens sehr variabel ist. Es ist somit insbesondere durch das Vorsehen von entsprechenden, weiteren Bohrungen in der Zwischenwand und einem Seitenteil auf einfache Weise möglich, die individuelle Lage der Z-Insel in Bezug auf die Tiefen- und Höhenstufung anwendungsabhängig individuell zu gestalten.A further advantage of the invention is that the respective arrangement of the Z-island inside the M-frame is very variable. It is therefore possible in a simple manner, in particular by providing additional holes in the partition wall and a side part, to individually design the individual position of the Z-island in relation to the depth and height gradations depending on the application.

Claims

91 6 3 O O 9 OE Protection claims

1. Carrier for the simultaneous accommodation of circuit boards with metric and imperial dimensions, which is constructed from the conventional components required to accommodate metric or imperial circuit boards ("M-frame" or "Z-frame"), in particular from side parts (MST), connecting rails (MVS1... MVS2) and guide rails (MFS), and in which at least one area is separated by means of at least one intermediate wall (ZW) ("Z-island" or "M-island"), in which additional conventional components for accommodating imperial or metric circuit boards are installed, in particular connecting rails (ZVS 1...ZVS4) and guide rails (ZFS).

2. Device according to claim 1, characterized in that the additional, conventional components for receiving imperial or metric circuit boards, in particular the connecting rails (ZVS1...ZVS4), are fastened with the aid of additional holes (ZB, TB) and screw connections in the intermediate wall (ZW) and in the conventional components for receiving metric or imperial circuit boards, in particular in the side parts (MST).

3. Device according to claim 2, characterized in that the additional holes (ZB, TB) for fastening the additional, conventional components for accommodating inch or metric circuit boards are arranged in such a way that inch or metric circuit boards are either flush with the front or rear sides of metric or inch circuit boards.