DE3340975C2 - Vorrichtung zur lösbaren Montage mehrerer Schaltungsplatten auf einer Trägerplatte - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur lösbaren Montage mehrerer gedruckter Schaltungsplatten in zueinander parallelen Ebenen auf einer senkrecht dazu verlaufenden Trägerplatte, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Es ist allgemein bekannt, gedruckte Schaltungsplatten als sogenannte "Steckkarten" in zueinander parallelen Ebenen steckbar auf einer senkrecht dazu verlaufenden Haupt- oder Trägerplatte anzuordnen, so daß sie leicht abgenommen oder ersetzt werden können, während die Schaltung insgesamt weiter­ hin unter Spannung steht. Zur elektrischen Verbindung der Schaltungsplatten mit anderen Schaltungsplatten, der Träger­ platte und weiteren Schaltungsteilen können nahe den Rändern der Schaltungsplatten metallisierte Oberflächenbereiche vorge­ sehen und die Schaltungsplatten zwischen die Kontaktfinger von Federkontakten eingesteckt werden, die auf der Trägerplatte befestigt sind. Auch besteht die Möglichkeit, mit Hilfe von Stift- und Buchsenkontakten eine elektrisch leitende Verbin­ dung zu den Schaltungsplatten herzustellen. Schließlich können auch, wie z. B. aus der DE-AS 14 65 734 bekannt, U-förmige Kontaktbügel an den unteren Kanten der Schaltungsplatten vor­ gesehen sein, um sich federnd gegen stiftförmige Kontaktstücke an der Schaltungsplatte zu legen.

In vielen Fällen tragen die Trägerplatten nicht nur die Halte­ rungen zur mechanischen Verankerung der Schaltungsplatten, sondern auch Verbindungseinrichtungen, welche für die elektri­ schen Verbindungen zwischen den Bauteilen verschiedener Schal­ tungsplatten sorgen. Zu diesem Zweck haben die an der Träger­ platte befestigten Kontaktstücke häufig Anschlußstifte, die von der Unterseite der Trägerplatte abstehen und an denen Drähte angelötet oder angewickelt werden, um einzelne Paare der Anschlußstifte miteinander zu verbinden. Ferner ist es häufig erwünscht, an der Trägerplatte Stromschienen vorzuse­ hen, die zur gemeinsamen Potentialversorgung mehrere aufge­ steckter Schaltungsplatten dienen und die üblicherweise ebenfalls an der Unterseite der Trägerplatte verlaufen.

Diese Schienen können jedoch Probleme mit sich bringen, insbe­ sondere, wenn sie relativ hohe Ströme leiten sollen. In diesem Fall müssen die Schienen entweder entsprechend groß ausgebil­ det werden, oder es müssen mehrere Schienen und entsprechende Kontakte in Parallelschaltung vorgesehen werden. Beides erfor­ dert relativ viel Platz und birgt die Gefahr, daß die Schienen unter Umständen mit Drahtwickelverbindungen oder anderen Leiterbahnen an der Unterseite der Trägerplatte ins Gehege kommen können. Ein weiteres Problem, das insbesondere bei starken Strömen auftritt, bilden die Übergangskontakte zwi­ schen den Schienen und den einzelnen Schaltungsplatten, denn neben dem Übergangskontakt der Steckverbindung gehört auch der Übergangskontakt zwischen der Schiene und einem notwendiger­ weise vorzusehenden gesonderten Kontaktstück in der Schal­ tungsplatten-Steckfassung an der Oberseite der Trägerplatte.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, bei einer Vorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 beschriebenen Gattung unter optimaler Ausnutzung des auf der Trägerplatte verfügbaren Raumes leistungsfähige Stromschienen vorzusehen und für leistungsfähige elektrische Verbindungen zwischen den Stromschienen und den Bauelementen auf den gedruckten Schaltungsplatten zu sorgen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Indem erfindungsgemäß die Stromschiene auf derselben Seite der Trägerplatte angebracht ist, auf der sich auch die Schaltungs­ platten befinden, und indem die Schaltungsplatten mit An­ schlußkontakten ausgerüstet sind, die unmittelbar auf Kontakt­ bereiche auf den Stromschienen passen, wird einerseits Platz gespart und andererseits eine bessere leitende Verbindung zwischen den Schaltungselementen der Schaltungsplatten und den Stromschienen hergestellt, was einen geringeren Widerstand und erhöhte Zuverlässigkeit bedeutet. Aus der DE 24 50 298 B2 ist es zwar an sich bekannt, Stromschienen, die mehrere in paral­ lelen Ebenen angeordnete gedruckte Schaltungsplatten gemeinsam versorgen, senkrecht zu diesen Ebenen verlaufen zu lassen und so auszubilden, daß sie zwischen gegabelte Enden von Anschluß­ kontakten an den Schaltungsplatten treten können. Hierbei sind die Stromschienen jedoch nicht auf der den Schaltungsplatten zugewandten Seite einer Trägerplatte angeordnet. Eine Träger­ platte ist im bekannten Fall überhaupt nicht vorgesehen; das Tragelement für die Schaltungsplatten ist vielmehr ein Kasten, dessen Seitenwände mit Nuten zur Halterung der Ränder der Schaltungsplatten versehen ist. Die Verbindungseinrichtung zur Herstellung leitender Verbindungen zwischen Bauteilen auf ver­ schiedenen Schaltungsplatten wird durch besondere Buchsenlei­ sten realisiert, die an der vorne offenen Seite des Kastens auf dort befindliche Kontakte der Schaltungsplatten gesteckt werden sollen. Die Stromschienen hingegen befinden sich an einer ganz anderen Stelle, nämlich an der Rückwand des Kastens.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in Unteran­ sprüchen gekennzeichnet. Nachfolgend werden in Verbindung mit der Zeichnung einzelne Ausführungsbeispiele näher erläutert. Im einzelnen zeigen:

Fig. 1 eine teilweise aufgebrochene Seitenansicht einer Anordnung für das lösbare Aufstecken mehrerer gedruckter Schaltungsplatten auf eine Trägerplatte;

Fig. 2 in perspektivischer Ansicht einen Ausschnitt eine Trägerplatte und einen Ausschnitt einer darauf zu befestigenden Schaltungsplatte;

Fig. 3 in aufgebrochener Darstellung eine abgewandel­ te Ausführungsform einer Stromschiene auf einer Trägerplatte.

In den Fig. 1 und 2 ist das gesamte Befestigungssystem zwischen Schaltungsplatten 12 und einer Trägerplatte 14 mit 10 bezeichnet und weist Stromschienen 16, 17 auf, die mlt Anschlußkontakten 18 in Verbindung treten sollen, welche einen vorspringenden Kontaktbereich 20 der Stromschie­ nen 16, 17 übergreifen sollen. Die Schaltungsplatten 12 be­ sitzen eine Vielzahl derartiger aufsteckbarer Anschlußkontakte 18, mit denen sie mit den Stromschienen 17, 18 und weiteren (nicht gezeigten) in Verbindung treten können. An den nicht gezeigten Teilen der Schaltungsplatten 12 können sich weitere Kontakte befinden, mit deren Hilfe leitende Verbindungen zwischen den Bauteilen auf verschiedenen Schaltungsplatten hergestellt werden können, z. B. mit Hilfe drahtumwickelter Anschlußstlfte.

Dle Stromschienen 16, 17 bestehen bei dem gezeigten Aus­ führungsbeispiel aus Kupfer und haben einen Rechteck­ querschnitt im Schienenteil 22 von 3,75×3,5 mm, auf dem senkrecht nach oben eine Anschlußleiste 20 von 0,62 mm absteht. Die Stromschienen 16 und 17 sind elek­ trisch isoliert auf der Trägerplatte 14 mit Hilfe von Haltern 24 aus einem dielektrischen Material befestigt. Zwischen die Stromschienen 16 und 17 ist ein Kondensa­ tor 30 gelegt. An die Stromschiene 17 ist eine Zulei­ tung 32 mit Hilfe einer Schraube 34 angeschlossen, die in ein Gewindeloch 36 eingeschraubt wird, während an der Stromschiene 16 ein Kontaktstück 38 befestigt ist mit einem Aufnahmeloch für eine Stromzuführungsleitung 37, die darin mit einer Madenschraube 39 festgesetzt wird. Die Massestromschiene wird höher angebracht als die übrigen, Spannung führenden Stromschienen, damit sichergestellt ist, daß beim Aufsetzen der Schaltungsplatten 12 diese zunächst mit der Masseschiene in Verbindung ge­ bracht werden.

Die Anschlußkontakte 18 sind bekannte gabelförmige Fin­ gerkontakte der Militärnorm MIL-C-28754, von denen jeder einen Strom von 5 A führen kann. Sie sind mit metalli­ sierten Bereichen auf den Schaltungsplatten 12 verlötet und in Isoliermaterial 26 eingebettet, das so geformt ist, daß die Isoliermaterialeinbettung genau zwischen nach oben gerichtete Abschnitte der Halter 24 hineinpassen, wenn die federnden Finger 28 der Anschlußkontakte 18 auf die Kontaktleisten 20 aufgesteckt werden. Bereiche der Anschlußkontakte 18, mit denen sie mit den Schaltungsplatten 12 verbunden sind, liegen in einer Linie vertikal übereinander und sind elektrisch parallelgeschaltet, wodurch eine größere Stromführung ermöglicht wird, ohne daß in Breitenrichtung der Schaltungs­ platten 12 zusätzlich Platz benötigt wird.

Die Schaltungsplatten 12 können sehr leicht dadurch auf der Trägerplatte 14 befestigt und an sie angeschlossen wer­ den, indem sie von oben auf die Stromschienen und son­ stige Anschlußkontakte aufgesetzt werden. Da die Masse­ schiene höher als die übrigen Stromschienen hervorsteht, wird zunächst die Masseverbindung zu der Schaltungsplatte te her­ gestellt, so daß deren Bauteile nicht beschädigt werden können. Da sich die Stromschienen auf derselben Seite der Trägerplatte befinden wie die Schaltungsplatten und un­ mittelbar mit letzteren verbunden werden, wird Platz gespart und für eine gute elektrische Leitungsverbindung zwischen den Bauelementen auf den Schaltungsplatten und den Stromschienen gesorgt. Das Anordnen der Stromschienen auf derselben Seite mit den Schaltungsplatten schafft über­ dies Raum für eine einfache Unterbringung von Kondensa­ toren zwischen den Stromschienen und vermeidet, daß sich die Stromschienen und die um die Anschlußstifte gewic­ kelten Drähte gegenseitlg stören.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig. 3 gezeigt, bei welchem die Stromschienen 40 An­ schlußstifte 42 aufweisen, mit denen eine leitende Ver­ bindung zu den Anschlußbereichen der Trägerplatte 44 hergestellt wird. Anstelle von Kupfer kann als Material für die Stromschienen auch anderes hinreichend starres und elektrisch leitendes Material wie Phosphorbronze oder Messing verwendet werden.

Claims (12)

1. Vorrichtung zur lösbaren Montage mehrerer gedruckter Schaltungsplatten in zueinander parallelen Ebenen auf einer senkrecht dazu verlaufenden Trägerplatte,
unter elektrischer Kontaktgabe zwischen einerseits Kontaktbereichen mindestens einer leitenden Stromschiene, die zur gemeinsamen Potentialversorgung aller Schaltungs­ platten auf einer Seite der Trägerplatte verläuft, und andererseits zugeordneten Anschlußkontakten an jeder Schaltungsplatte,
und unter elektrischer Kontaktgabe anderer Kontakt­ stücke der Schaltungsplatten mit Verbindungseinrichtungen an der Trägerplatte zur Herstellung leitender Verbindungen zwischen Bauteilen auf verschiedenen Schaltungsplatten,
dadurch gekennzeichnet,
daß die oder jede Stromschiene (16; 17) auf der den Schaltungsplatten (12) zugewandten und Halterungen (24) für die Schaltungsplatten (12) tragenden Seite der Trägerplatte (14) quer zu den parallelen Ebenen der Schaltungsplatten verläuft und hochstehende Kontaktbereiche (20) aufweist, die so ausgebildet sind, daß sie zwischen gegabelte Enden der Anschlußkontakte (28) treten, wenn die Schaltungs­ platten in die Halterungen eingeführt werden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktbereiche (20) der oder jeder Stromschiene (16; 17) durch einen Abschnitt der Stromschiene gebildet sind, der sich als eine gegenüber der Trägerplatte (14) hochstehende Leiste quer über die gesamte Länge der Stromschiene erstreckt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die besagten Anschlußkontakte (28) an jeder Schaltungsplatte (12) in einem Isolierstück (26) eingebet­ tet sind und daß die Halterung für jede Schaltungsplatte einen dielektrischen Halter (24) aufweist, der an der Trägerplatte (14) befestigt ist und zwei hochstehende Abschnitte hat, zwischen die das Isolierstück (26) paßt.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an jeder Schaltungsplatte (12) mehrere Anschlußkontakte (28) vorgesehen sind, die zur Kontaktgabe mit jeweils ein und derselben Stromschiene (17) angeordnet sind und an der betreffenden Schaltungsplatte entlang einer Linie befestigt sind, die quer sowohl zur betreffenden Stromschiene als auch zur Trägerplatte (14) verläuft.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die oder jede Stromschiene (16; 17) unter ihren schmal ausgebildeten Kontaktbereichen (20) einen verbreiterten Bereich (22) hat.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die oder jede Stromschiene (40) Anschlußstifte (42) aufweist, die durch die Trägerplatte (44) hindurchtreten.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Stromschienen (16, 17) über einen Kondensator (30) miteinander verbunden sind.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine (17) von zwei Stromschie­ nen (16, 17) höher ist als die andere.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die oder jede Stromschiene (16; 17) aus Kupfer, Phosphorbronze oder Messing besteht.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktbereiche (20) der oder jeder Stromschiene (16; 17) etwa 0,55 mm dick sind.

11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Anschlußkontakt (28) eine Stromleitfähigkeit von wenigstens 5 A besitzt.

12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die oder jede Stromschiene (16; 17) aus jeweils einem einzigen Metallstück besteht.