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Einschub, insbesondere Leiterplatte zum Einsetzen
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in eine Aufnahme Die Erfindung betrifft einen Einschub, insbesondere
Leiterplatte, zum Einsetzen in eine Aufnahme mit und einer Griffschiene an einer
Kante/mit einem an der gegenüberliegenden Kante angeordneten Steckverbinder zum
elektrischen Anschluß an ein aufnahmeseitiges Gegenstück.
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Elektronische Schaltungen werden seit längerem vorzugsweise mit Steckbaugruppen
aufgebaut, die in sogenannte Rahmen- oder Baugruppenträger eingeschoben werden.
Die elektrische Verbindung zwischen den Steckbaugruppen und dem Baugruppenträger
wird dabei durch eine Steckverbindung hergestellt. Dazu trägt z.B. die Leiterplatte
an einer Kante eine Leiste von Kontaktstiften, die in entsprechende gestellseitige
Federkontaktleisten eingeschoben werden. Dort werden sie mit Hilfe der Kontaktfederkräfte
festgehalten. Derartige Leiterplatten sind oft in großer Anzahl so dicht wie möglich
nebeneinander in einem Einschub angeordnet. Zu ihrer Kennzeichnung können sie an
der nach außen weisenden Kante befestigte Griff- und Versteifungsschienen tragen,
in welche ein Streifen mit entsprechender Beschriftung eingeschoben werden kann.
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In vielen Fällen, besonders bei gedrängter Anordnung mehrerer Leiterplatten
nebeneinander, erfordert das Herausziehen der mit ihren Steckerstiften in den Kontaktfedern
eingesetzten Leiterplatten eine große Hebelkraft. Aus der deutschen Auslegeschrift
11 79 617 ist ein Hebel bekannt, mit dem ein Einschub in einen Gestellrahmen eingeschoben
werden kann und bei dem die elektrische Verbindung
zwischen dem
Einschub und dem Gestell durch Federkontaktleisten hergestellt wird. Dazu ist der
Hebelverschluß in Gestalt eines in sich geraden Flacheisens ausgebildet, wobei der
ungleicharmige Hebel gleichzeitig als frontseitiges Abdeckblech ausgebildet ist.
Der Drehpunkt des Hebels ist unmittelbar an der Frontseite des Einschubs festgelegt.
Das Gegenlager wird durch ein Winkelblech gebildet, das unterhalb der für den betreffenden
Einschub maßgeblichenFührungsebene an der Frontseite des Gestellrahmens so angebracht
ist, daß es zusammen mit dem frontseitigen Rahmen des Gestells eine nach oben hin
offene nutartige Aussparung bildet, in die der Hebel mit dem freien Ende seines
kurzen Armes eingreift. Ein Handgriff durchdringt dicht unterhalb eines abgebogenen
Randes des langen Hebelarms den langen Hebelarm, so daß in Ruhestellung des Hebels
der lange Hebelarm durch eine Federrast festgehalten wird. Wird ein solcher Einschub
Schwing- und Schockbeanspruchung ausgesetzt, so wird der lange Arm des ungleicharmigen
Hebels entsprechend dem Hebelübersetzungsverhältnis in seinerRaststellung entgegen
der Federkraft beansprucht. Weiterhin ist von Nachteil, daß der Hebel entsprechend
dem Einschub ausgebildet werden muß, d.h., es müssen entsprechende Durchbrüche im
Hebel für z.B. Drucktasten oder Anzeigevorrichtungen vorhanden sein, so daß der
Hebel nicht universell einsetzbar ist. Wird der Hebel an eine Leiter.platte angepaßt,
so ist das gerade Flachblech lang und schmal ausgebildet, so daß beim Schwenken
des Hebels dieser auf Verwindung beansprucht wird.
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Elektronische und elektromechanische Einschubbaugruppen werden in
Führungsschienen, welche dem Baugruppenträger zugeordnet sind, geführt. Wird der
oben
beschriebene Hebel verwendet, so besteht die Gefahr, daß sich beim Einschieben der
Leiterplatte mittels des Hebels die Leiterplatte in ihren Führungsschienen verkantet.
Aus der deutschen Patentschrift 916 652 ist eine Vorrichtung zur Verriegelung eines
elektrischen Geräts bekannt, bei der ein Krafthebel über eine Schubstange zwei Winkelhebel
bewegt, welche in entsprechende Aussparungen des Führungsrahmens eingreifen. Dazu
muß in der Frontseite des Geräts eine Aussparung vorgesehen sein.
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Weiterhin erfordert eine solche Verriegelung einen erheblichen Aufwand
an Mitteln und einen relativ großen Zwischenraum hinter der Frontseite des Geräts,
so daß der mögliche Bauraum verkleinert wird. Weiterhin ist als Summenverriegelung
ein Verriegelungssystem bekannt, bei dem alle Steckbaugruppen mittels einer Verriegelungsschiene,
die sich frontseitig quer über die Steckbaugruppen erstreckt, links und rechts außen
mit dem Baugruppenträger, beispielsweise mit Schrauben, fest verbunden sind. Nachteilig
ist, daß die für den Verriegelungsvorgang benötigten Schrauben oder eine Verriegelungsschiene
verlorengehen, so daß die Wahrscheinlichkeit, daß die Verriegelung unterbleibt,
steigt. Gleiches gilt, wenn entsprechend ausgebildete Handwerkzeuge zum Ziehen von
Steckbaugruppen verwendet werden, die nicht mit der Steckbaugruppe fest verbunden
sind.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Leiterplatte der eingangs
genannten Art derart auszubilden, daß ohne zusätzliches Handwerkzeug eine zuverlässige
Verriegelung gewährleistet ist und daß beim Kuppeln des Steckverbinders,und dem
Gegenstück ein Verkanten der Leiterplatte in den Führungsschienen nahezu ausgeschlossen
ist.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in jeder Ecke
auf der Seite mit der Griffschiene ein ungleicharmiger Winkelhebel angeordnet ist,
dessen kurzer Hebelarm auf der der Leiterplatte zugewandten Seite geschlitzt ist,
wobei der Schlitz mindestens so breit ist wie die Leiterplatte und die so gebildeten
Schenkel des kurzen Hebelarms die Leiterplatte jeweils an der Ecke umgreifen, daß
am langen Hebelarm eine Haltevorrichtung vorgesehen ist, welche an der Griffschiene
festlegbar ist und daß der kurze Hebelarm in eine Aussparung der Aufnahme einführbar
ist.
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Der mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht vor allen Dingen darin,
daß ein gleichmäßiges Ausziehen und Eindrücken von Leiterplatten ohne zusätzliche
Maßnahmen und Handwerkzeuge ermöglicht wird. Ein weiterer Vorteil dieser Erfindung
besteht darin, daß die Schenkel der kurzen Hebelarme die Leiterplatten nur an der
unteren und oberen Ecke umgreifen, so daß diese in ihrer Höhe größere Unterschiede
aufweisen können.
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Weiterhin wird infolge der teilweisen Abdeckung der Frontseiten der
Leiterplatten im verriegelten Zustand kein Wärmeluftstau durch diese Abdeckung verursacht.
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Dadurch, daß die Leiterplatten einzeln herausnehmbar sind, ist eine
konstruktiv einfache Lösung für die Hebelvorrichtung selbst möglich. Die Aufnahme
ist so ausgebildet, daß beim Herausnehmen der Leiterplatte zuerst das Überführen
aus den verriegelten in den entriegelten Zustand erfolgt und dann erst eine Zugkraft
auf die Leiterplatte zum Zwecke des Herausziehens ausgeübt wird. Dies wird durch
einen entsprechenden Abstand zwischen vorderer und hinterer Flanke der Aussparung
der Aufnahme erreicht, so daß sich in der Aussparung der Winkelhebel anfänglich
frei bewegen kann. Die Leiterplatte wird beim Verschwenken des Winkelhebels durch
den Schlitz im kurzen Hebelarm seitlich geführt, so daß ausschließlich ein entspre-
chend
der Hebelübersetzung in Ziehrichtung gerichtetes Kraftmoment auf die Leiterplatte
ausgeübt wird.
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Die Gefahr des Verklemmens der Leiterplatte in der Aufnahme, welche
das Herausnehmen der Leiterplatte erschweren oder gar. verhindern würde, ist dadurch
weitgehend vermieden. Die Winkelhebel gemäß der Erfindung lassen sich bequem dabei
mit zwei Händen gleichzeitig bedienen, wobei der Verriegelungsvorgang selbst unabhängig
von der Sorgfalt ist, mit der ein Bediener die Leiterplatte in die Aufnahme einsetzt.
Weiterhin erfolgt das Herausziehen und Einschieben bei Betätigung der Winkelhebel
stoßfrei und parallel zur Achse der Steckverbindung. Durch die konstruktive Ausbildung
des Winkelhebels, insbesondere was die Hebelübersetzung betrifft, werden die im
Anwendungsfall zu überwindenden Kräfte erreicht und ein problemloses Kontaktieren
ist einfach und schnell möglich.
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Im einzelnen wird vorgeschlagen, daß der lange Hebelarm im entriegelten
Zustand mittels einer Feder in eine Ruhelage führbar ist. Diese stellt sich entsprechend
dem Anschlag der Leiterplat#te im Schlitz des kurzen Hebelarms ein. Beim Einsciieben-der
Leiterplatte stößt die Flanke des kurzen Hebelarms gegen die Aufnahme. Beim Eindrücken
des langen Hebels in die Raststellung entsteht dann eine fortschreitende Einschiebebewegung
der Leiterplatte und Drehbewegung des ungleicharmigen Winkelhebels.
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Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß beim Verriegelungsvorgang keine
gesonderten Elemente erforderlich sind, die beim Auswechseln der Leiterplatte entweder
gelöst und/oder festgezogen werden müssen.
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Da das Verriegeln in den Eindrückvorgang eingebunden ist, wird verhindert,
daß die Leiterplatte nicht
ordnungsgemäß verriegelt wird, so daß
dadurch keine Störung des Betriebsablaufs auftreten kann. Dadurch, daß die Raststellung
nahe der Übertotpunktlage des Winkelhebels liegt, ist keine hohe Haltekraft für
das freie Ende des langen Hebels erforderlich. Die Leiterplatte ist in ihrer Betriebslage
durch die Raststellung des Winkelhebels gegen unbeabsichtigtes Herausfallen oder
unbeabsachtiges Herausziehen verriegelt.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Winkel des ungleicharmigen
Winkelhebels ein stumpfer Winkel.
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Durch diese Maßnahme gleitet der ungleicharmige Winkelhebel auf die
Aufnahme beim Einschieben der Leiterplatte auf und die Aufnahme bildet für den an
ihr entlang gleitenden ungleicharmigen Winkelhebel eine schiefe Ebene. Die während
der Kontaktierphase aufzubringenden Kräfte zwischen den leiterplattenseitigen und
gestellseitigen Konaktelementen sind geringer und die Leiterplatte wird stoßfrei
eingerückt.
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Weiterhin wird vorgeschlagen, daßder längere Hebelarm an seinem freien
Ende nach Art eines Griffstücks ausgebildet ist.
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Durch diese Gestaltung der Winkelhebel ist es möglich, den Verriegelungszustand
optisch zu kaschieren und die Winkelhebel sind infolge leichter Zugänglichkeit beim
Entriegeln bedienungsfreundlich zu handhaben.
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Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind den nachfolgenden
Unteransprüchen entnehmbar.
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Anhand der Zeichnung soll die Erfindung näher beschrieben werden.
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In der Figur sind mit 1 eine Leiterplatte bezeichnet, in deren Ecken
auf der einem Steckverbinder, z.B.
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einer Messerleiste 3 gegenüberliegenden Seite jeweils ein ungleicharmiger
Winkelhebel 2 angeordnet ist.
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Die Winkelhebel 2 können kostengünstig als Strangpreßprofil gefertigt
werden und sind mit nur geringem Montageaufwand an der Leiterplatte 1 befestigbar.
Es bedarf zu ihrer Halterung lediglich einer Bohrung 4 in der Leiterplatte 1, durch
die ein Niet oder ein Spannstift geführt werden kann. Der kurze Hebelarm des ungleicharmigen
Winkelhebels 2 besitzt auf der der Leiterplatte 1 zugewandten Seite einen Schlitz
5,in dem die Leiterplatte 1 seitlich geführt wird. In seiner Ruhestellung stößt
der kurze Winkelhebel mit der Randkurve seines Schlitzes 5 gegen die Schmalseite
der Leiterplatte 1, wodurch eine definierte Ruhestellung des Winkelhebels 2 erreicht
wird.
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Das Bestreben des Winkelhebels 2, bei herausgenommener Leiterplatte
1 diese Stellung einzunehmen, kann durch eine zusätzliche Federkraft, welche ein
Drehmoment auf diesen ausübt, unterstützt werden. Die Schenkel 6 der kurzen Hebelarme
greifen beim Einschiebe- und Ausrückvorgang der Leiterplatte1 in eine entsprechend
ausgebildete Aufnahme 7 ein. Werden die ungleicharmigen Winkelhebel 2 gleichzeitig
bewegt, so drücken diese sich mit ihren Schenkeln 6 an den Flanken der Aussparung
der Aufnahmen 7 ab. Die Hebelwirkung der ungleicharmigen Winkelhebel 2 setzt bereits
ein, bevor sich die Kontaktstifte der Messerleiste 3 und eines Gegenstücks, z.B.
einer gestellseitigen Federkontaktleiste 11, berühren. Wird der ungleicharmige Winkelhebel
2 in eine gegenüber 0 der Einschieberichtung um 90 gedrehten Stellung gedrückt,
so greift eine am langen Hebelarm#vorgesehene Haltevorrichtung 8 in eine Griff-
und Versteifungsschiene 9 der Leiterplatte 1 ein. Dadurch wird die Leiterplatte
1 in dieser Stellung verriegelt,
so daß ein unbeabsichtiges Lösen
der elektrischen Verbindung zwischen Leiterplatte 1 und der gestellseitigen Federkontaktleiste
11 ausgeschlossen ist.
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Durch die konstruktive Ausbildung der Haltevorrichtung 8 und des Winkelhebels
2 ist es möglich, die Raststellung möglichst nahe an die Übertotpunktlage des Winkelhebels
2 zu legen. Die Haltevorrichtung 8 befindet sich zum Drehpunkt des Winkelhebels
2 dabei in annähernd gleichem Abstand wie die Angriffsfläche, 6 mit der sich die
Flanke der Schenkel/in der Aufnahme 7 abstützt, so daß bei Schwing- bzw. Schockbeanspruchung
im verriegelten Zustand keine allzu hohe Federkraft für die Háltevorrichtung 8 erforderlich
ist.
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Beim Einsetzen der Leiterplatte 1 wird diese in einer Führungsschiene
10 geführt, bis der Schenkel 6 an der Frontseite der Aufnahme 7 anstößt. Dadurch,
daß der ungleicharmige Winkelhebel 2 durch den Schlitz 5 in zwei die Leiterplatte
1 am Eck umhüllende Schenkel 6 unterteilt ist und die Leiterplatte 1 in der Führungsschiene
10 geführt ist, ist eine feste Zuordnung von Lage der Schenkel 6 und Lage der Aussparung
in der Aufnahme 7 gegeben. Dadurch ist ein Verdrehungsschutz der Leiterplatte 1
gewährleistet. Der Querschnitt der Aussparung in der Aufnahme 7 ist dabei an den
Querschnitt des kurzen Hebelarms des Winkelhebels 2 konstruktiv angepaßt. In Längsrichtung
weist die Aufnahme 7 der Zuordnungsvorschrift entsprechend in bestimmten Abständen
einen vorzugsweise rechteckförmigen Querschnitt der Aussparungen auf.