ITMI20010868A1 - Dispositivo di assemblaggio di schede per circuiti stampati - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

La presente invenzione è relativa ad un dispositivo di assemblaggio di schede per circuiti stampati avente migliorate funzioni e caratteristiche .

Come noto, alcune apparecchiature elettroniche di tipo modulare, quali ad esempio orologi temporizzatori, utilizzano delle opportune schede su cui sono stampati dei circuiti elettronici e su cui vengono montati vari componenti funzionali all'utilizzo delle apparecchiature stesse. In particolare, le apparecchiature modulari attualmente in commercio utilizzano generalmente due schede che sono tra loro assemblate, secondo diverse soluzioni costruttive, così da realizzare una sorta di incastellatura in cui le schede sono distanziate tra loro in modo da lasciar spazio ai vari componenti su di esse montati; l'insieme così ottenuto viene poi inserito nell'involucro dell'apparecchiatura.

Allo stato attuale della tecnica, le modalità con cui le schede sono tra loro assemblate e utilizzate all'interno delle apparecchiature presentano alcuni inconvenienti e svantaggi.

In particolare, una prima soluzione realizzativa prevede di utilizzare una coppia di elementi di supporto che vengono posizionati lungo due fianchi delle schede e sono sagomati in modo da presentare dei mezzi di fissaggio con le schede stesse, così da interconnetterle strutturalmente mantenendole distanziate tra loro; una volta fissati gli elementi di supporto alle schede, si ottiene una sorta di castello che viene inserito come un corpo unico all'interno della scatola dell'apparecchiatura. Questa soluzione, seppur permettendo un'adeguato assemblaggio delle schede ed il loro corretto utilizzo nell'involucro, ha il grosso inconveniente che i due elementi di supporto utilizzati sono strutturalmente differenti tra loro e che l'insieme schede-elementi di supporto ottenuto, proprio in virtù della forma realizzativa dei due elementi di supporto, è fortemente vincolato al tipo di apparecchiatura, ed in particolare al tipo di involucro in cui andrà ad essere impiegato. Ciò comporta un aumento degli stampi richiesti ed un conseguente aumento dei costi di produzione nonché dei codici di magazzino da gestire in quanto è necessario adottare delle soluzioni ad hoc in funzione delle varie applicazioni, anche per quanto riguarda i componenti da utilizzare ed in particolare i morsetti da montare sulle schede; inoltre si ha anche un aumento delle difficoltà in sede di progettazione dei circuiti elettronici poiché non si dispone di una soluzione universalmente valida a cui fare riferimento.

Una diversa soluzione attualmente utilizzata nella pratica prevede invece di interconnettere tra loro le due schede fissando ad esse dei chiodi distanziatori oppure delle porzioni di schede addizionali appositamente utilizzate come elementi distanziatori. In questi casi, una delle limitazioni principali consiste nell'estrema difficoltà che si ha nel controllare e garantire con la massima precisione la distanza relativa tra le schede. Inoltre, questa soluzione, come anche la precedente, non consente di realizzare delle strutture con una adeguata robustezza ed una autosufficiente stabilità meccanica; di conseguenza anche tenendo conto della difficoltà nel realizzare un preciso posizionamento relativo tra le schede, non è possibile effettuare i necessari collaudi direttamente sul castello ma bisogna inserire preventivamente il tutto nell'involucro, con conseguente aumento delle difficoltà, dei tempi e dei costi di prova.

Da non trascurarsi è poi il fatto che, nelle soluzioni di tipo noto, l'accoppiamento tra le schede e gli elementi di interconnessione, siano essi supporti, chiodi o pezzi di schede distanziatrici, è generalmente di tipo fisso il che, oltre ad ostacolare se non impedire lo smontaggio delle parti, rende pressoché impossibile il loro riciclo al termine della vita utile dell'apparecchiatura.

Infine, le soluzioni di tipo attualmente noto non permettono di impiegare contemporaneamente più di due schede, riducendo in sostanza le potenziali funzionalità delle apparecchiature nel loro complesso.

Compito precipuo della presente invenzione è quello di realizzare un dispositivo per l'assemblaggio di schede per circuiti stampati che permetta di ovviare agli inconvenienti precedentemente citati, ed in particolare che consenta di ottenere una soluzione costruttiva del tutto svincolata dall'involucro dell'apparecchiatura in cui andrà ad essere impiegato.

Nell'ambito di questo compito, uno scopo della presente invenzione è quello di realizzare un dispositivo per l'assemblaggio di schede per circuiti stampati che permetta di ridurre i costi di produzione ed in particolare il numero degli stampi richiesti.

Un altro scopo della presente invenzione è quello di realizzare un dispositivo per l'assemblaggio di schede per circuiti stampati in cui l'accoppiamento con le schede avvenga in maniera migliorata e semplificata rispetto ai dispositivi di tipo noto, permettendo al contempo di garantire con precisione il posizionamento relativo tra le schede.

Un ulteriore scopo della presente invenzione è quello di realizzare un dispositivo per l'assemblaggio di schede per circuiti stampati che consenta di ottenere una struttura con una adeguata robustezza e stabilità meccanica in modo da poter effettuare i collaudi preventivamente all'inserimento nell'involucro di una apparecchiatura.

Un altro scopo ancora della presente invenzione è quello di realizzare un dispositivo per l'assemblaggio di schede per circuiti stampati in cui l'accoppiamento tra i vari componenti permetta, ove necessario, un facile smontaggio delle parti e favorisca il riciclaggio dei componenti al termine della vita utile.

Non ultimo scopo del presente trovato è quello di realizzare un dispositivo per l'assemblaggio di schede per circuiti stampati che sia di elevata affidabilità, di relativamente facile realizzazione a costi competitivi.

Questo compito, nonché questi ed altri scopi che meglio appariranno in seguito, sono raggiunti da un dispositivo per l'assemblaggio di schede per circuiti stampati caratterizzato dal fatto di comprendere un primo ed un secondo elemento di supporto aventi un corpo a sviluppo sostanzialmente planare da una faccia del quale si protendono trasversalmente primi e secondi mezzi di accoppiamento rispettivamente con almeno una prima ed una seconda scheda, detto primo e secondo elemento di supporto essendo atti ad essere posizionati lungo due corrispondenti bordi di detta prima e seconda scheda e ad essere ad esse accoppiati in modo da supportarle ed impilarle distanziate tra loro, detto primo e secondo elemento di supporto essendo strutturalmente sostanzialmente uguali tra loro.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell'invenzione risulteranno maggiormente dalla descrizione di forme di realizzazione preferite, ma non esclusive del dispositivo secondo il trovato, illustrate a titolo indicativo e non limitativo negli uniti disegni, in cui:

le figure 1 e 2 sono viste prospettiche illustranti un elemento di supporto utilizzato nel dispositivo secondo l'invenzione;

le figure 3 e 4 sono viste prospettiche illustranti il dispositivo secondo l'invenzione accoppiato rispettivamente a due ed a tre schede per circuiti stampati.

Con riferimento alle figure citate, il dispositivo per l'assemblaggio di schede per circuiti stampati secondo l'invenzione, indicato complessivamente nelle figure 3 e 4 dal numero di riferimento 100, comprende un primo ed un secondo elemento di supporto, indicati entrambi dal numero di riferimento 1, che sono atti ad essere accoppiati ad almeno due schede 50 in modo da supportarle ed interconnetterle tra loro secondo le modalità che risulteranno in dettaglio dalla descrizione seguente.

Vantaggiosamente, nella forma di realizzazione del dispositivo secondo l'invenzione, i due elementi di supporto 1 sono strutturalmente sostanzialmente uguali tra loro secondo una soluzione costruttiva che. rispetto alle soluzioni di tipo noto, permette di diminuire il numero degli stampi richiesti per la realizzazione dei necessari elementi costitutivi, con conseguente beneficio dal punto di vista economico e produttivo.

In particolare, come illustrato nelle figure 1 e 2, gli elementi di supporto 1 presentano un corpo a sviluppo planare avente una configurazione sostanzialmente ad H, realizzato preferibilmente in materia plastica, da una faccia del quale si protendono trasversalmente e nella medesima direzione tra loro, primi mezzi di accoppiamento 2 e secondi mezzi di accoppiamento 3 rispettivamente, con almeno una prima ed una seconda scheda 50. Inoltre, secondo una forma preferita di realizzazione, i corpi degli elementi di supporto 1 presentano terzi mezzi di accoppiamento 4 che si protendono anch'essi trasversalmente dalla medesima faccia del corpo nella stessa direzione dei primi e secondi mezzi di accoppiamento 2 e 3, e sono atti ad accoppiarsi ad una ulteriore terza scheda 50.

Come illustrato nelle figure 1 e 2, i primi mezzi di accoppiamento 2 sono disposti in corrispondenza dei lati verticali inferiori 5 del profilo ad H e comprendono un elemento planare 6 che si protende perpendicolarmente dall'estremità libera del corrispondente lato verticale inferiore 5 in modo da fornire una superficie di appoggio per una prima scheda 50, ed una travetta flessibile 8 intagliata lungo il corpo del medesimo lato 5 che si protende trasversalmente da esso verso l'elemento planare 6 stesso; sull'elemento planare 6 è inoltre disposto un perno 7 che si protende perpendicolarmente da esso ed è atto ad inserirsi in un foro definito sulla scheda 50.

A loro volta, i secondi mezzi di accoppiamento 3 sono disposti in corrispondenza dei lati verticali superiori 9 del profilo ad H e comprendono un elemento planare 10 che si protende perpendicolarmente dal corrispondente lato verticale superiore 9 in modo da fornire una superficie di appoggio per una seconda scheda 50, ed una travetta flessibile 12 intagliata lungo il corpo del medesimo lato 9 che si protende trasversalmente da esso verso l'elemento planare 10 stesso; sull'elemento planare 10 è inoltre disposto un perno 11 che si protende perpendicolarmente da esso ed è atto ad inserirsi in un foro definito sulla seconda scheda 50.

I terzi mezzi di accoppiamento 4 comprendono almeno un elemento planare o aggetto 13 disposto lungo il lato orizzontale 14 del profilo ad H e ad esso perpendicolare, di appoggio per una terza scheda 50; inoltre, sull'elemento planare 13 è definito un perno 15 che si protende perpendicolarmente da esso ed è atto ad inserirsi in un foro definito sulla terza scheda 50. In particolare, nella forma realizzativa illustrata nelle figure 1-4, i terzi mezzi di accoppiamento 4 comprendono due elementi planari 13 con relativi perni 15, che sono disposti in corrispondenza delle estremità del lato orizzontale 14; alternativamente, il numero e la disposizione di tali mezzi di accoppiamento 4 possono essere opportunamente variati in funzione delle esigenze applicative. Ad esempio, è possibile prevedere un terzo elemento planare o aggetto 13 con relativo perno 15, disposto lungo il lato 14 in posizione intermedia tra gli altri due elementi 13, oppure utilizzare un unico elemento planare 13 disposto ad esempio centralmente lungo il lato 14.

Verrà ora descritto, con particolare riferimento alle figure 3 e 4, l'utilizzo nella pratica del dispositivo 100 secondo l'invenzione.

In fase di assemblaggio, i due elementi di supporto 1 vengono posizionati lungo due corrispondenti bordi o fianchi delle schede da assemblare; si procede quindi all'accoppiamento delle schede con gli elementi 1. In particolare, una prima scheda 50 viene disposta andando ad appoggiarla sui corrispondenti elementi planari 6 in modo che i relativi perni 7 si inseriscano in fori definiti sulla scheda stessa; durante la fase di inserimento della scheda, ciascuna travetta flessibile 8 si flette verso il corpo del lato 5 e dopo il passaggio del bordo, si riestende a scatto favorendo l'appoggio della prima scheda 50 contro il corrispondente elemento planare 6, mantenendola in pratica bloccata in tale posizione.

Si procede poi al posizionamento di una seconda scheda 50 che, analogamente a quanto descritto precedentemente, viene disposta appoggiandola sui corrispondenti elementi planari 10 in modo che i relativi perni 11 si inseriscano in fori definiti sulla scheda stessa; anche in questo caso, durante la fase di inserimento della scheda, ciascuna travetta flessibile 12 si flette verso la faccia il corpo del lato 9 e dopo il passaggio del bordo, si riestende a scatto favorendo l'appoggio della seconda scheda 50 contro il corrispondente elemento planare 10, mantenendola in pratica bloccata in tale posizione.

Con questa soluzione, i due elementi di supporto 1 sono accoppiati in modo separabile e sostanzialmente a scatto alle due schede 50, secondo una soluzione vantaggiosa sia perchè il montaggio risulta più facile e rapido, sia perchè il tipo di accoppiamento realizzato permette il disassemblaggio del dispositivo, facilitando l'eventuale sostituzione di parti o il loro riciclaggio al termine della vite utile.

Un ulteriore vantaggio è dato dal fatto che il dispositivo 100 grazie alla presenza dei terzi mezzi di accoppiamento 4, permette inoltre di utilizzare una ulteriore scheda 50 anch'essa accoppiabile in modo separabile agli elementi di supporto 1; in questo caso, come illustrato in figura 4, la terza scheda 50 viene accoppiata a ciascun supporto 1 andando ad appoggiarne un bordo sui corrispondenti elementi planari 13 con i rispettivi perni 15 che si inseriscono in corrispondenti fori definiti sulla scheda stessa. Ciò permette quindi di aumentare le potenzialità funzionali dell'apparecchiatura modulare in cui il dispositivo viene utilizzato.

In questo modo, sia nel caso si utilizzino due schede sia tre, si ottiene una struttura a castello in cui i due elementi di supporto 1 sono disposti lungo due fianchi paralleli delle schede, supportandole strutturalmente ed impilandole distanziate tra loro così da avere lo spazio necessario per la componentistica. L'insieme così ottenuto, grazie alla particolare forma e disposizione degli elementi di supporto 1, risulta del tutto indipendente dal tipo di involucro in cui andrà ad essere impiegato, consentendo in particolare l'utilizzo di componenti standard, come ad esempio i morsetti 51 illustrati nelle figure 3-4 montati sulla prima scheda 50 e liberi dall'ingombro degli elementi 1. In questo modo, il dispositivo 100 costituisce in definitiva una soluzione universalmente valida utilizzabile in svariate tipologie di apparecchiature modulari elettroniche di protezione e/o di controllo, come ad esempio orologi temporizzatori, voltmetri, amperometri, interruttori differenziali elettronici, interruttori crepuscolari etc.. Costituisce pertanto un ulteriore oggetto della presente invenzione una apparecchiatura elettronica di protezione e /o di controllo caratterizzata dal fatto di comprendere un dispositivo 100 secondo quanto precedentemente descritto.

La soluzione descritta, oltre ai vantaggi citati permette quindi di ottimizzare le varie tipologie costruttive, di ridurre i costi produttivi, di semplificare la progettazione dei circuiti stampati stessi, nonché di razionalizzare la gestione dei codici di magazzino; la presenza dei vari elementi planari di appoggio permette poi di assemblare le schede posizionandole ad una distanza relativa precisa e facilmente verificabile. Inoltre, il dispositivo 100 ha una struttura che è dotata di per sè di una adeguata robustezza e stabilità meccanica, il che consente una esecuzione facilitata di prove e collaudi, essendo in questa fase l'utilizzo dell'involucro non più necessario, come avviene invece nell'arte nota.

Si è in pratica constatato come il dispositivo di assemblaggio secondo l'invenzione assolva pienamente il compito nonché gli scopi prefissati, permettendo di ottenere una serie significativa di vantaggi rispetto ai dispositivi di tipo noto. Da non trascurare è il fatto che tutte le funzioni innovative e gli aspetti inventivi del dispositivo sono ottenibili utilizzando elementi e materiali di comune reperibilità in commercio con costi estremamente contenuti.

Il dispositivo così concepito è suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo; inoltre tutti i dettagli potranno essere sostituiti da altri elementi tecnicamente equivalenti. In pratica, i materiali impiegati, nonché' le dimensioni e le forme contingenti, potranno essere qualsiasi secondo le esigenze e lo stato della tecnica.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo per l'assemblaggio di schede per circuiti stampati, caratterizzato dal fatto di comprendere un primo ed un secondo elemento di supporto aventi un corpo a sviluppo sostanzialmente planare da una faccia del quale si protendono trasversalmente primi e secondi mezzi di accoppiamento rispettivamente con almeno una prima ed una seconda scheda, detto primo e secondo elemento di supporto essendo atti ad essere posizionati lungo due corrispondenti bordi di detta prima e seconda scheda e ad essere ad esse accoppiati in modo da supportarle ed impilarle distanziate tra loro, detto primo e secondo elemento di supporto essendo strutturalmente sostanzialmente uguali tra loro.
2. 2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto primo e secondo elemento di supporto sono accoppiati in modo separabile a detta prima e seconda scheda.
3. 3. Dispositivo secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto detto primo e secondo elemento di supporto sono collegati sostanzialmente a scatto a detta prima e seconda scheda.
4. 4. Dispositivo secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto primo e secondo elemento di supporto comprendono terzi mezzi di accoppiamento che si protendono trasversalmente dal rispettivo corpo nella medesima direzione di detti primi e secondi mezzi di accoppiamento, detti terzi mezzi di accoppiamento essendo atti ad accoppiarsi ad una terza scheda in modo che sia supportata ed impilata sostanzialmente distanziata da detta prima e seconda scheda.
5. 5. Dispositivo secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il corpo di detto primo e secondo elemento di supporto presenta una configurazione sostanzialmente ad H, con i primi ed i secondi mezzi di accoppiamento disposti in corrispondenza dei lati verticali, rispettivamente inferiori e superiori di detta H, ed i terzi mezzi di accoppiamento definiti in corrispondenza del tratto orizzontale.
6. 6. Dispositivo secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che detti primi mezzi di accoppiamento comprendono un elemento planare che si protende perpendicolarmente dall'estremità libera di un corrispondente lato verticale inferiore e fornisce una superficie di appoggio per detta prima scheda, un perno che si protende perpendicolarmente dall'elemento planare ed è atto ad inserirsi in un foro definito sulla prima scheda, ed una travetta flessibile intagliata lungo detto lato verticale inferiore, atta a favorire l'appoggio della prima scheda contro l'elemento planare e a mantenerla bloccata in tale posizione.
7. 7. Dispositivo secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che detti secondi mezzi di accoppiamento comprendono un elemento planare che si protende perpendicolarmente da un corrispondente lato verticale superiore e fornisce una superficie di appoggio per detta seconda scheda, un perno che si protende perpendicolarmente dall'elemento planare ed è atto ad inserirsi in un foro definito sulla seconda scheda, ed una travetta flessibile intagliata lungo detto lato verticale superiore, atta a favorire l'appoggio della seconda scheda contro l'elemento planare e a mantenerla bloccata in tale posizione.
8. 8. Dispositivo secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che detti terzi mezzi di accoppiamento comprendono almeno un elemento planare disposto lungo il lato orizzontale del profilo ad H e ad esso perpendicolare, di appoggio per detta terza scheda, ed un perno che si protende perpendicolarmente dall'elemento planare ed è atto ad inserirsi in un foro definito sulla terza scheda.
9. 9. Dispositivo secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto primo e secondo elemento di supporto sono realizzati in materia plastica.
10. 10. Apparecchiatura elettronica di protezione e/o di controllo, caratterizzata dal fatto di comprendere un dispositivo secondo una o più delle rivendicazioni precedenti.