DE3724620A1 - Einschubbox mit federelementen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einschubbox mit Feder­ elementen, insbesondere zur Aufnahme mindestens eines Metallgehäuses für elektronische Bauteile.

Allgemeiner Stand der Technik ist es hierbei, eine derartige Einschubbox aus Stahlblech herzustellen und mit aufgeniete­ ten Biegefedern aus Federbandstahl zu versehen. Diese Feder­ elemente sind zur Überbrückung möglicher Toleranzen der Me­ tallgehäuseabmessungen notwendig, um derartige Gehäuse für elektronische Bauteile in einer Einschubbox zu haltern.

Nachteilig ist bei diesen bekannten Konstruktionen die teuere und zeitaufwendige Herstellung der jeweiligen Ein­ schubbox aus Stahlblech, wobei zudem die Herstellung und Be­ festigung der Biegefedern an der betreffenden Seitenwand der Einschubbox weitere Kosten verursacht.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einschubbox der eingangs genannten Art so zu gestalten, daß eine wesentlich einfachere Herstellung bei verbessertem Hal­ terungseffekt eines Metallgehäuses für elektronische Bau­ teile gegeben ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die aus Kunststoff bestehende Einschubbox einstückig mit den Fe­ derelementen versehen ist. Hierdurch ergibt sich der Vorteil einer kostensparenden Herstellung einer Einschubbox, welche einstückig bereits die Federelemente aufweist, so daß von vornherein eine höhere Maßgenauigkeit erzielt werden kann. Damit werden die in die Einschubbox eingesetzten Metallge­ häuse für elektronische Bauteile nach dem Einschub in die betreffende Box spielfrei und rüttelsicher gehaltert.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die Federele­ mente mindestens an einer Seitenwand der Einschubbox ange­ ordnet. Hierbei können die Federelemente mindestens zwei ne­ beneinanderliegende, parallel verlaufende, jeweils an ent­ gegengesetzten Enden in die Seitenwand des Gehäuses einlau­ fende, nach außen gewölbte Federzungen sein. Die Federzungen können entweder rechteckig ausgebildet sein mit sich zum freien Ende hin verjüngender Wandstärke; es besteht alterna­ tiv jedoch auch die Möglichkeit, daß die Federzungen bei gleicher Wandstärke jeweils sich verjüngende Formen aufwei­ sen.

Alternativ ist die Möglichkeit gegeben, daß die Feder­ elemente beidseitig in der Seitenwandung der Einschubbox ge­ lagert sind und einen mittleren Wölbungsbereich und im Be­ reich der Lagerung jeweils eine gewölbte Ausbuchtung aufwei­ sen. Alternativ können auch die Federelemente, welche bei­ derseitig in der Seitenwandung der Einschubbox gelagert sind, zwischen der Lagerung Wellenform besitzen.

Derartige Kunststoffedern müssen auf einem möglichst niedri­ gen Spannungsniveau ausgelegt werden, um die Relaxation niedrig zu halten. Bei der in der Seitenwandung der Ein­ schubbox beidseitig gefaßten Blattfeder wird dies durch die zweiseitige Lagerung und den bei Belastung im Federelement auftretenden Abstützungseffekt erreicht. Es überlagern sich Druck- und Zugspannungen, so daß die resultierende Spannung im Gegensatz zu der einer einfachen Biegefeder niedrig ge­ halten wird.

Der Federweg wird nicht nur durch die elastische Verformung des Federblattes selbst erreicht, sondern im Sinne einer Spannungsverminderung in elastischen Zonen im Federblatt selbst oder in den entsprechenden Anlenkpunkten aufgenommen. Diese elastischen Zonen sind wellenförmig ausgeführt. Die Radien und Böschungswinkel bestimmen die Elastizität und da­ mit die Federsteifigkeit des gesamten Elements.

Die vorstehend beschriebenen Federelemente können im Spritz­ werkzeug auf einfache Weise innerhalb der Formtrennebene er­ zeugt werden und bedürfen keiner zusätzlicher Schieber, Kerne oder andere Bauteile.

Wird die Werkzeugkavität der beschriebenen Blattfeder von der Kunststoffschmelze nicht in einer Richtung durchflossen, sondern strömt die Schmelze von beiden Anlenkpunkten ein, so wird sich innerhalb des hoch beanspruchten Federblattes eine Zusammenfließnaht mit verminderter Festigkeit bilden. In diesem Fall erweist es sich als vorteilhaft, wie vorstehend beschrieben, zwei sich überlappende Federzungen als Feder­ elemente in die Wand der Einschubbox zu integrieren. Um die Spannungen zu minimieren, werden die Biegefedern, d.h. die Federzungen, als Balken gleicher Festigkeit ausgebildet, in denen sich entweder die Wandstärken oder die Breite der Fe­ derzungen zum Fußpunkt hin, d.h. zu den in die Seitenwandung einlaufenden Lagerungen, hin erhöhen.

Zur verbesserten Halterung des Metallgehäuses für elektroni­ sche Bauteile in der Einschubbox kann diese an der Rückwand mindestens ein Federelement und an der Vorderseite mit min­ destens einem hakenförmigen Element versehen sein. Bei Ein­ schieben des betreffenden Metallgehäuses in die Einschubbox wird das dem hakenförmigen Element gegenüberliegende Feder­ element in der Rückwand so weit zusammengedrückt, daß das hakenförmige Element die Oberkante des Metallgehäuses hin­ tergreifen kann, wodurch eine zusätzliche Verbesserung in der rüttel- und spielfreien Halterung des Metallgehäuses in der erfindungsgemäßen Einschubbox erzielt wird.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Einschubbox;

Fig. 2 die Einschubbox nach Fig. 1 mit montiertem Metallge­ hause;

Fig. 3 und 4 Federzungen in Seitenansicht und Draufsicht;

Fig. 5 und 6 eine andere Ausführungsform von Federzungen in Sei­ tenansicht und Draufsicht;

Fig. 7 eine Draufsicht auf eine andere Ausführungsform des Federelements, gebrochen;

Fig. 8 eine weitere Ausführungsmöglichkeit des beidseitig gelagerten Federelements, teils gebrochen.

Die in Fig. 1 dargestellte Einschubbox 1 besteht im wesent­ lichen aus einer Rückwand 5 an welcher sich zwei Seitenwände 4 und 6 anschließen, einer nicht näher bezeichneten oberen Abschlußfläche und einer ebenfalls nicht näher bezeichneten unteren Abschlußfläche. Im Bereich der Vorderseite 7 ist die erfindungsgemäße Einschubbox 1 offen ausgebildet.

Im Bereich der Seitenwandung 4 der Einschubbox 1 sind ein­ stückig daran Federelemente 3 angeordnet. Diese Feder­ elemente 3 sind bei der Ausführungsform nach Fig. 1 zwei ne­ beneinanderliegende, parallel verlaufende, jeweils am ent­ gegengesetzten Ende 10, 11 in die Seitenwand 4 der Einschub­ box einlaufende, nach innen gewölbte Federzungen. In Fig. 3 und 4 sind diese Federzungen näher dargestellt. Wie ersicht­ lich, liegen die freien Enden 12 und 13 der Federzungen 8 und 9 parallel zu den in die Seitenwand 4 einlaufenden Enden 10 und 11. Diese Federzungen 8 und 9 sind einstückig mit der aus Kunststoff bestehenden Einschubbox ausgebildet.

Aus Fig. 4 ist ersichtlich, daß die Federzungen 8 bzw. 9 rechteckig ausgebildet sind mit sich zum freien Ende 12, 13 hin verjüngender Wandstärke gemäß Fig. 3.

Nach Fig. 5 und 6 besteht auch die Möglichkeit, die beiden Federzungen 8, 9 so auszubilden, daß sie bei gleicher Wand­ stärke jeweils sich verjüngende Form (Fig. 6) aufweisen.

Statt der in Fig. 3 und 4 bzw. 5 und 6 dargestellten beiden Federzungen 8 und 9 bzw. 8′ und 9′ besteht nach Fig. 7 auch die Möglichkeit, daß die Federelemente 3′ beidseitig in der Seitenwandung 4 der Einschubbox 1 gelagert sind und einen mittleren Wölbungsbereich 14 sowie im Bereich der Lagerung jeweils eine gewölbte Ausbuchtung 15 bzw. 16 aufweisen. Hierbei ragen die mittlere Wölbung 14 und die beiden Aus­ buchtungen 15 und 16 in dieselbe Richtung.

In Fig. 8 ist eine andere Ausführungsvariante dargestellt: Hier sind die Federelemente 3′ wiederum beidseitig in der Seitenwandung 4 der Einschubbox 1 gelagert, wobei zwischen den Lagerungen Wellenform 17 vorliegt. Bei diesen in der Seitenwandung 4 der Einschubbox 1 beidseitig gefaßten Feder­ elemente 3 bzw. 3′ wird das möglichst niedrige Spannungsni­ veau durch die zweiseitige Lagerung und den bei Belastung im Federelement auftretenden Abstützungseffekt erreicht. Es überlagern sich hierbei Druck- und Zugspannungen, so daß die resultierende Spannung in vorteilhafter Weise niedrig gehal­ ten wird.

Der Federweg wird nicht nur durch die elastische Verformung der Federelemente 3′ bzw. 3′′ selbst erreicht, sondern im Sinne einer Spannungsverminderung in elastischen Zonen 14 nach Fig. 7 und 17 nach Fig. 8 in den Federelementen selbst oder zusätzlich in den Anlenkpunkten 15 und 16. Die Radien und Böschungswinkel der Wölbungen 15 und 16 sowie 14 bzw. 17 bestimmen die Elastizität und damit die Federsteifigkeit des gesamten Federelements.

Diese Federelemente nach Fig. 7 und 8 können im Spritzwerk­ zeug auf einfache Weise innerhalb der Formtrennebene erzeugt werden und bedürfen keiner zusätzlicher Elemente bei deren Herstellung. Sie sind voll in die Seitenwand 4 der erfin­ dungsgemäßen Einschubbox nach Fig. 1 integriert und einstüc­ kig mit dieser ausgebildet.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist auf der Oberseite der Ein­ schubbox 1 ein hakenförmiges Element 19 einstückig angeord­ net. Dieses hakenförmige Element 19 liegt zwischen zwei Schlitzen 23 und 24 und kann damit entsprechend federn.

An der Rückwand 5 der Einschubbox 1 befindet sich ein Feder­ element 18, welches ebenfalls einstückig aus der Rückwand 5 herausgearbeitet ist.

Wird nun nach Fig. 2 ein Metallgehäuse 2 mit Anschlüssen 21 für elektronische Bauteile in die Einschubbox 1 eingescho­ ben, so werden die beiden Federzungen 8 und 9 in der Seiten­ wand 4 der Einschubbox 1 zurückgedrückt. Im Zustand der End­ montage greift das hakenförmige Element 19 in einen Bund 20 an der Vorderseite des Metallgehäuses 2, wobei dieses die Feder 18 an der Rückwand 5 zusammendrückt, so daß das Me­ tallgehäuse in jeder Hinsicht spielfrei und rüttelsicher in der Einschubbox 1 gehaltert wird: Einmal durch das Zusammen­ wirken des hakenförmigen Elements 19 mit dem Federelement 18 sowie zum anderen durch die Beaufschlagung der beiden Feder­ zungen 8 und 9 in der Seitenwand 4 der Einschubbox.

In nicht näher dargestellter Bauform besteht auch die Mög­ lichkeit, die andere Seitenwand 6 mit entsprechenden Feder­ elementen auszurüsten. Weiterhin können statt des einen ha­ kenförmigen Elements 19 auch mehrere hakenförmige Elemente vorgesehen sein, beispielsweise auch an der unteren Fläche der Einschubbox 1.

In jedem Fall ist die Herstellung der ganz aus Kunststoff bestehenden Einschubbox billig bei hoher Effektivität, da die mit dem einzuschiebenden Metallgehäuse zusammenwirkenden Elemente einstückig mit der Einschubbox 1 verbunden sind.

Claims (10)

1. Einschubbox mit Federelementen, insbesondere zur Aufnahme mindestens eines Metallgehäuses für elektronische Bau­ teile, dadurch gekennzeichnet, daß die aus Kunststoff be­ stehende Einschubbox (1) einstückig mit den Federelemen­ ten (3, 3′, 3′′) versehen ist.

2. Einschubbox nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Federelemente (3, 3′, 3′′) mindestens an einer Seiten­ wand (4; 6) der Einschubbox (1) angeordnet sind.

3. Einschubbox nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Federelemente (3) mindestens zwei, nebenein­ anderliegende, parallel verlaufende, jeweils an entgegen­ gesetzten Enden (10, 11) in die Seitenwandung (4) der Einschubbox (1) einlaufende, nach innen gewölbte Feder­ zungen (8, 9; 8′,9′) sind.

4. Einschubbox nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die freien Enden (12, 13) der Federzungen (8, 9; 8′, 9′) parallel zu den in die Seitenwand (4) einlaufenden Enden (10, 11) liegen.

5. Einschubbox nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeich­ net, daß die Federzungen (8, 9) rechteckig ausgebildet sind mit sich zum freien Ende (12, 13) hin verjüngender Wandstärke (Fig. 3, 4).

6. Einschubbox nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeich­ net, daß die Federzungen (8′, 9′) bei gleicher Wandstärke jeweils sich verjüngende Form aufweisen (Fig. 5, 6).

7. Einschubbox nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Federelemente (3′) beidseitig in der Seiten­ wandung (4) der Einschubbox (1) gelagert sind und einen mittleren Wölbungsbereich (14) und im Bereich der Lage­ rung jeweils eine gewölbte Ausbuchtung (15, 16) aufweisen (Fig. 7).

8. Einschubbox nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere Wölbung (14) und die beiden Ausbuchtungen (15, 16) in dieselbe Richtung ragen.

9. Einschubbox nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Federelemente (3′′) beidseitig in der Seiten­ wandung (4) der Einschubbox (1) gelagert sind und zwi­ schen den Lagerungen Wellenform (17) aufweisen (Fig. 8).

10. Einschubbox nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Rückwand (5) der Einschub­ box (1) mit mindestens einem Federelement (18) und die Vorderseite (7) mit mindestens einem hakenförmigen Ele­ ment (19) versehen sind, wobei beide Elemente (18, 19) einstückig mit der Einschubbox (1) ausgebildet sind.