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Abschirmvorrichtung für elektrische Bauteile Die Erfindung bezieht
sich auf eine Abschirmvorrichtung für elektrische Bauteile von Schaltungen, die
aus zwei zusammensetzbaren, vorzugsweise langgestreckten Teilen aus elektrisch leitendem
Blech besteht, von denen das eine eben und das andere trogförmig ausgebildet ist,
und bei der diese beiden Teile zur Bildung eines abgeschirmten Raumes zwischen ihnen
so zusammensetzbar sind, daß die Kanten des trogförmigen Teiles in Nuten eingeführt
werden, die in den ebenen Teil entlang der Längskanten eingelassen sind. Durch diese
Absdhirmvorrichtung soll das störende Eindringen oder Austreten elektromagnetischer
Felder mit einfachen und wirtschaftlichen Mitteln weitgehend vermieden werden.
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Es ist bekannt, um Hochfrequenzschaltungen herum Metallabschirmungen
anzubringen. Diese Abschirmungen sollen die ungewollte gegenseitige Beeinflussung
einzelner Bauteile oder Schaltungen durch elektromagnetische Felder, wodurch die
beabsichtigte Wirkung der Gesamtanordnung gestört werden kann, verhindern. Bekanntlich
wird die Wirkung einer magnetischen oder kapazitiven Koppelung mit wachsender Frequenz
immer stärker. Es ist daher besonders bei Höchstfrequenzv erstärkern wichtig, durch
besondere Maßnahmen eine möglichst wirksame Abschirmwirkung zu erzeugen.
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Die bekannten Ausführungsformen derartiger abgeschirmter Hochfrequenzschaltungen
bestehen im allgemeinen aus einem Metallkasten, in dem die abzuschirmenden elektrischen
Bauteile angeordnet und miteinander verbunden sind. Ein Deckel, der die offene Seite
des Kastens verschließt, ist im allgemeinen am Rande mit einer Nut versehen, in
die die Ränder der Seitenwände des Kastens hineinragen. Bei Abschirmungen ist es
bekanntlich wichtig, daß die Abstände der Stellen, an denen guter Kontakt zwischen
Chassis und Abschirmung besteht, klein gegen die Wellenlänge der höchsten Betriebsfrequenz
sein müssen. Um auf der ganzen Länge der Verbindungsstelle zwischen Deckel und Kasten
einen möglichst guten Kontakt herzustellen, sind in der Nut federnde Kontaktbleche,
metallische Litzen od. dgl. angebracht. Die Zuleitungen können durch die Wandungen
hindurch in bekannter Weise mittels Durchführungskondensatoren in das Innere des
Kastens geführt werden. Um einen sicheren Kontakt zwischen dem Außenleiter einer
solchen Durchführung und dem Abschirmkasten zu ermöglichen, sind Ausführungsformen
derartiger Durchführungen bekannt, die beim Zusammenbau durch schräge Auflageflächen
eine plastische Verformung der Berührungsstelle und dadurch einen sicheren Kontakt
bewirken.
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Die Herstellung derartiger Abschirmkästen erfordert eine Vielzahl
von Arbeitsgängen und ist infolgedessen kostspielig. Weil man die Gesamtanordnung
im allgemeinen so klein wie möglich hält, sind die innerhalb des Kastens befindlichen
Bauteile oft nur schwer zugänglich.
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Bei einfacheren Ausführungsformen von Schirmungsblechen oder -kästen
besteht zwischen dem Chassis, auf dem die elektrischen Bauteile befestigt sind,
und der Abschirmung ein stumpfer Stoß, bei dem nur dann ein ausreichender elektrischer
Kontakt besteht, wenn hinreichend viele Verschraubungsstellen längs der Verbindung
vorhanden sind. Auch diese Vorrichtungen sind verhältnismäßig teuer in der Herstellung.
Das Befestigen oder Lösen der Abschirmung erfordert erheblichen Zeitaufwand.
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Gemäß der Erfindung ist eine Möglichkeit zur wirksamen Schirmung von
schmalen, aber verhältnismäßig langen Baugruppen, wie beispielsweise mehrstufigen
Verstärkern, gegeben. Bei einer derartigen Ausführungsform müssen in erster Linie
Längsströme, die entlang der Trennstelle zwischen Chassis und Abschirmung in Richtung
der größeren Ausdehnung des Verstärkers fließen, vermieden werden, um eine störende
Verkoppelung der einzelnen Stufen zu vermeiden. Da die Schmalseite stets klein gegen
die Wellenlänge der höchsten Betriebsfrequenz ist, reicht es meistens aus, wenn
die gegebenenfalls eingebauten Ouerabschirmwände mit den Längsseiten des Chassis
gut leitend verbunden sind. Bei der erfindungsgemäßen Ausführung sind zur Erzielung
eines guten Kontaktes längs der gesamten Verbindungsstellen zwischen einem ebenen
und einem trogförmigen
Bauteil, die zur Bildung eines abgeschirmten
Raumes zusammengesetzt werden, in dem ebenen Bauteil Nuten vorgesehen. in die die
Längskanten des trogförmigen Bauteiles eingelassen werden. Diese Nuten sind dadurch
gekennzeichnet, daß sich die Breite der Nuten von der Oberfläche zum Grunde hin
vermindert, wobei die in diese -Nuten einzuführenden Kanten des trogförmigen Bauteiles
eine Stärke aufweisen, die kleiner als die Oberflächenbreite und größer als die
Grundbreite der Nuten ist, und daß die beiden Teile mittels einer oder mehrerer
Verschraubungen durch Druck zusammengehalten werden.
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Eine derartige Vorrichtung kann maschinell einfach und billig hergestellt
werden. Wenn das trogförmige Bauteil aus Blech besteht, werden besondere Genauigkeitsforderungen
bezüglich des Abstandes der Nuten nicht erhoben. da sich die Längswände des trogförmigen
Bauteils in gewissem Grade der Lage der Nuten anpassen. Infolge der plastischen
Verformung der Bleche an den Auflagekanten entlang der Nut ist iiberall ein guter
Kontakt bei verhältnismäßig wenig Verschraubungen gewährleistet. Die Schaltelemente
sind leicht zugänglich, wenn das ebene Bauteil als Chassis dient und das trogförmige
Bauteil als Abschirmung darübergesetzt wird.
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Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Abschirmvorrichtung
ist nachstehend an Hand der Zeichnung beschrieben.
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Fig. 1 zeigt in auseinandergenommenem Zustand eine Abschirmtafel und
einen Abschirmdeckel sowie Schrauben und Rändelmuttern, die den Deckel und die Blechtafel
zusammenhalten; Fig. 2 ist ein stirnseitiger Aufriß der in der Fig. 1 dargestellten
Bauelemente in zusammengebautem Zustande; Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht
der Abschirmvorrichtung, wie sie beispielsweise für den Schutz. einer Verstärkerkette
verwendet wird.
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Wie aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich ist, dient die flache rechteckige
Metallplatte 1 als Grundplatte, auf welcher eine Gruppe hier nicht dargestellter
elektrischer Schaltelemente angeordnet ist, die miteinander verbunden sind und abgeschirmt
werden sollen. Um eine richtige Abschirmwirkung zu erhalten, sollte die Blechtafel
aus einem Werkstoff geringen ohmschen Widerstandes, z. B. aus Aluminium, bestehen.
Die Blechtafel l besitzt zwei parallele, in sie eingepreßte Nuten 2 und 3, welche
sich über die ganze Länge der Blechtafel erstrecken. Diese Nuten können durch einen
Preßstennpel in die Blechtafel 1 eingeprägt werden, wobei jedoch dafür Sorge getragen
werden muß, daß die Blechtafel flach und gerade bleibt. Die Nuten 2 und 3 Haben
einen keilförmigen Querschnitt und sind so geformt, daß sie in ihrem Grund schmäler
sind, als die Stärke der Kanten 4 und 5 des Deckels 6 ist. Ebenso muß die äußere
Breite der Nuten, d. h. ihre Breite an der Oberfläche in der Ebene der Blechtafel,
größer sein als die Stärke der Kanten 4 und 5, so daß diese Kanten gut in die 'Nuten
2 und 3 hineinpassen. Wenn die Kanten 4 und 5 in die Nuten eingepaßt worden sind
und der Deckel 6 in seiner richtigen Lage durch die Schrauben angezogen worden ist,
pressen sich die Kanten in die Nuten hinein, und es ergibt sich ein guter Kontakt
auf der ganzen Länge der Blechtafel 1.
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In der Fig. 1 sind die Blechtafel 1 sowie der Deckel 6 in der Mitte
abgebrochen gezeichnet, um zu zeigen, daß die Länge dieser Bauelemente nicht maßgeblich
ist und daß diese in ihrer Länge lediglich von der Größe und der Anzahl der Schaltelemente,
welche abgeschirmt werden sollen, bestimmt werden. Ebenso kann die Breite der Blechtafel
1 sowie die des Deckels 6 je nach Wunsch größer oder kleiner sein, solange die Kanten
4 und 5 des Deckels so ausgeführt sind, daß sie mit der Breite der Nuten 2 und 3
in der vorher beschriebenen Weise übereinstimmen.
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Auch der Deckel 6 sollte aus einem Werkstoff mit geringem ohmschem
Widerstand bestehen und kann im Querschnitt praktisch U-förmig oder trogartig sein,
wie aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich ist. Im Falle des gezeigten Beispiels kann
ein Deckel aus rostfreiem Stahl verwendet werden. Die Seitenwände des Deckels 6
müssen dünnwandig genug ausgeführt sein, um etwas biegsam zu sein, damit die Kanten
4 und 5 leicht in die Nuten 2 und 3 eingepaßt werden können. Die Kanten 4 und 5
dieses Deckels müssen gerade sein, damit sie sich beim Einpassen in die Nuten 2
und 3 gleichmäßig an die Innenflächen der letzteren anlegen. Der Deckel 6 ist mit
einem Satz von vier drehbar darin festgehaltenen Rändelmuttern 7, 8, 9 und 10 versehen,
welche, wenn sie auf einen entsprechenden Satz fester Schrauben 11, 12, 13 und 14,
die durch die Blechtafel hindurchgesteckt sind, geschraubt werden, es möglich machen,
den Deckel fest anzuziehen. Die Schrauben können aber auch an der Blechtafel 1 durch
einen anderen, in der Fig. 1 nicht dargestellten Satz Muttern festgehalten werden;
zwei solcher Muttern - 15 und 16 - sind in der Fig. 2 zu sehen, wo sie auf Schrauben
13 bzw. 11 aufgeschraubt sind. Die Muttern 7, 8, 9 und 10 können dann auf die ihnen
gegenüberstehenden Schrauben geschraubt werden, bis die Kanten 4 und 5 richtig in
die Nuten 2 und 3 eingepreßt werden und guter Kontakt zwischen Abschirmung und Grundplatte
besteht.
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Fig. 3 zeigt ein vollständig zusammengebautes Gerät, das in der erfindungsgemäßen
Weise abgeschirmt ist. Ein Satz abgeschirmter Röhren 17, wie sie beispielsweise
bei einem Zwischenfrequenzverstärker verwendet werden, sind in je einem der Löcher,
die in der Platte 1 vorgesehen sind, eingebaut. Die inneren elektrischen Schaltelemente
18, die durch den abgebrochen dargestellten Abschnitt der Fig. 3 zu sehen sind,
sind an diese Röhren angeschlossen und dann abgeschirmt, indem sie in der vorher
beschriebenen `leise mit dem Deckel 6 umgeben sind. Eine Rändeimutter 7 sowie eine
Schraube 11 sind dargestellt, um zu zeigen, wie der Deckel 6 und die Blechtafel
1 fest aneinandergdhalten werden. Wenn auch nur vier Satz Schrauben und Muttern
benötigt werden, um den Deckel der in Fig. 3 dargestellten Anordnung richtig anzuziehen,
so können doch noch mehr Schrauben und Muttern notwendig sein, um bei größerer Länge
der Blechplatte guten Kontakt längs der Nuten 2 und 3 zu gewährleisten. Eine mit
Flansch versehene Stirnplatte, wie z. B. die in der Fig. 3 dargestellte Stirnplatte
19, wird mit jedem Ende der Blechtafel 1 durch geeignete Mittel verbunden, um die
sonst offenen Stirnseiten des Deckels 6 ebenfalls abzuschirmen. Die Stirnplatte
19 kann mit einer Durchführung 20 oder einem sonstigen geeigneten Mittel versehen
sein, um die abgeschirmten Schaltelemente 18 von außen zu speisen.
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Die beschriebene Abschirmvorrichtung kann leicht in einfacher Weise
gefertigt werden. Die bei dieser Vorrichtung verwendeten Teile sind verhältnismäßig
billig im Verhältnis zu den Bauformen, die früher üblicherweise zur Anwendung gelangten.
Die Löcher in der Blechplatte 1, in denen die Fassungen der verschiedenen Röhren
17 befestigt sind und durch die
die Schrauben 11, 12,13 und
14 hindurchgehen, können beispielsweise in die Blechtafel gestanzt werden, bevor
die Nuten 2 und 3 eingepreßt werden. Kostspielige Bohrarbeiten, wie sie bei der
Herstellung der üblichen Absdhirmungen zur Anwendung gelangen, werden also vermieden.
Ebenso sind die elektrischen Schaltelemente 18 leicht an die Röhrenfassungen, welche
durch die flache Montagetafel 1 hindurchragen, anzuschließen. Die Blechplatte selbst
vermindert die Schwierigkeiten des Arbeitens in engen Räumen.