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Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf eine elektrische
Verbinderanordnung aus aufeinander abgestimmten,
zusammengeschalteten elektrischen Bauteilen mit auf diesen
vorgesehenen Codierungsmitteln zum Ermöglichen eines Abstimmens eines
elektrischen Bauteils mit einem anderen.
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Oft besteht die Notwendigkeit, Paare von verschiedenartigen,
ähnlich konstruierten Bauteilen aufeinander abzustimmen.
Beispiele solcher abgestimmter Paare können so einfach sein wie
diejenigen, die in Kinderspielzeugen verwendet werden, oder
so verwickelt wie elektronische Bauteile. Paare aus
Bauteilen wie diesen werden oft so charakterisiert, daß man sagt,
daß sie aus einem Einsteck- und einem Aufnahmeelement
bestehen. Das heißt, ein Bauteil des Paares, das Einsteckelement,
ist in das andere Bauteil des Paares, das Aufnahmeelement,
einsteckbar. Wie man einsieht, ist es bei stärker
verwickelten Elementen, wie zum Beispiel elektronischen Bauteilen,
und insbesondere elektrischen Verbindern notwendig
sicherzustellen, daß eine richtige Codierung der Bauteile des Paares
erreicht wird. Der Stand der Technik, insbesondere der Stand
der Technik der elektrischen Verbinder, hat eine weite
Vielfalt von Techniken zum Abstimmen der Verbinder, die
miteinander abgestimmt werden müssen, gesehen. Ein Beispiel für eine
solche Technik ist aus der US-A-3 786 393 bekannt, die eine
elektrische Verbinderanordnung aus aufeinander abgestimmten,
zusammenschaltbaren elektrischen Bauteilen mit einem ersten
Bauteil und einem zum Zusammenschalten mit dem ersten
elektrischen Bauteil konstruierten zweiten Bauteil offenbart,
wobei das erste elektrische Bauteil ein erstes
Codierungsmittel und das zweite elektrische Bauteil ein zweites
Codierungsmittel aufweist, das mit dem ersten Codierungsmittel
zusammenpassend in Anlage steht. Diese Techniken schließen zum
Beispiel ineinanderpassende Teile ein, wie zum Beispiel
aufeinander abgestimmte Vorwölbungen und Aussparungen,
entsprechende Kennmarken, wie zum Beispiel Ziffern oder Buchstaben,
und Farbcodierungen im allgemeinen, wobei Verbinderpaare zum
Erzielen einer visuellen Anzeige des Zusammenpassens
einheitlich farbcodiert sind. Jede dieser Codierungstechniken hat
verschiedene Vor- und Nachteile.
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Beim Arbeiten mit empfindlichen elektronischen Bauteilen,
wie integrierten Schaltungen, Halbleiterchips und für diese
vorgesehenen Verbindern, ist es zwingend, daß zuerst die
richtigen Bauteile aufeinander abgestimmt und zweitens die
abgestimmten Bauteile in richtiger Lage miteinander
verbunden werden. Da solche elektronischen Bauteile enthaltende
elektronische Anordnungen weiter im typischen Fall als
Massenprodukte hergestellt werden, ist die
Montagegeschwindigkeit wichtig, um die Lohn- und Montagekosten auf einem
Minimum zu halten. Jede verwendete Codierungstechnik muß sich
daher mühelos identifizieren lassen, damit die Bauteile rasch
abgestimmt werden können. Ein Beispiel für eine solche
Montage liegt vor, wenn mehrere elektrische Verbinder auf auf
eine Leiterplatte abgestützte passende Verbinder abgestimmt
werden müssen. Obwohl die Arbeitsgeschwindigkeit zum
Herabsetzen der Lohnkosten auf ein Minimum wesentlich ist, gibt
es keinen Fehlerspielraum, da ein unrichtig
zusammengesetztes Verbinderpaar in einer elektronischen Einrichtung, in
der es verwendet wird, einen beträchtlichen Schaden
verursachen kann. Während mechanische Codierungselemente, wie zum
Beispiel in einer bestimmten Weise ausgebildete Vorwölbungen
und Aussparungen eine solche narrensichere Verbindung
ermöglichen, lassen sie sich nicht ohne weiteres visuell
identifizieren. Die Zusammenbaugeschwindigkeit wird damit
herabgesetzt. Auf der anderen Seite verbessert eine Farbcodierung
die visuelle Erkennbarkeit und erhöht damit die
Zusammenbaugeschwindigkeit. Eine Farbcodierung allein ist jedoch nicht
vollständig narrensicher.
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Es läßt sich zeigen, daß eine Kombination aus
Farbcodierungs- und mechanischen Codierungselementen zu einer
erhöhten Geschwindigkeit und einem narrensicheren Zusammenfügen
führt. Falls die Farbcodierung jedoch in einem zweiten
Arbeitsschritt aufgebracht würde, würde dies die Bauteilkosten
stark erhöhen. Die Farbcodierung könnte während der
Herstellung, zum Beispiel beim Formen des Bauteils aus einem
Werkstoff einer bestimmten Farbe, in das Bauteil eingebracht
werden. Wegen der durch die Funktion und Konstruktion
vorgegebenen mechanischen und elektrischen Beschränkungen müssen
einige elektronische Bauteile jedoch aus Werkstoffen hergestellt
werden, die sich nicht mit Farbe codieren lassen. Ein
Anwender muß sich daher auf in das Bauteil eingegebene
mechanische Codierungen verlassen, ohne zum Unterscheiden eines
Bauteils von einem anderen auf eine ohne weiteres visuell
erkennbare Farbe zurückgreifen zu können.
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Die Ausbildung einer elektrischen Verbinderanordnung aus
aufeinander abgestimmten, zusammenschaltbaren elektrischen
Bauteilen mit einem Mittel, das vom Anwender ohne weiteres
visuell identifizierbar ist und trotzdem eine narrensichere
Zusammenschaltbarkeit der elektrischen Bauteile sicherstellt,
wobei ein oder mehr als ein Bauteil nicht farbcodiert werden
können, ist damit erwünscht.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt damit in der
Ausbildung einer verbesserten Codierung zusammenpassender
elektrischer Bauteile.
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Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt in der
Ausbildung einer elektrischen Verbinderanordnung aus
aufeinander abgestimmten, zusammenschaltbaren elektrischen
Bauteilen mit visuell identifizierbaren Codierungselementen auf
den elektrischen Bauteilen, und die eine unrichtige
Verbindung der Bauteilpaare verhindern würde.
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Gemäß der Erfindung ist eine elektrische Verbinderanordnung
aus aufeinander abgestimmten, zusammenschaltbaren
elektrischen
Bauteilen vorgesehen mit einem ersten Bauteil und
einem zweiten, zum Zusammenschalten mit dem ersten
elektrischen Bauteil konstruierten zweiten Bauteil, wobei das erste
elektrische Bauteil ein erstes Codierungsmittel und das
zweite elektrische Bauteil ein zweites Codierungsmittel
aufweist, das mit dem ersten Codierungsmittel zusammenpassend
in Anlage steht, das erste Codierungsmittel ein eine
bestimmte Farbe ausdrückendes Schema aus angehobenen Buchstaben
enthält und das zweite elektrische Bauteil so farbcodiert ist,
daß es der durch das angehobene Schema des ersten Bauteils
ausgedrückten bestimmten Farbe entspricht, um damit eine
visuelle Anzeige der aufeinander abgestimmten
Zusammenschaltbarkeit des ersten und zweiten Bauteils darzustellen
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Als Beispiel wird eine Ausführungsform der elektrischen
Verbinderanordnung gemäß der Erfindung nun unter Bezug auf die
beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Dabei ist:
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Fig. 1 eine auseinandergezogene Schnittdarstellung einer
elektrischen Verbinderanordnung mit Verwendung der
erfindungsgemäßen Codierungsmittel,
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Fig. 2 eine perspektivische Ansicht von unten eines
Fassungsverbinders der in Fig. 1 gezeigten
Verbinderanordnung,
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Fig. 3 eine perspektivische Ansicht von oben mit Darstellung
des Kopfstückverbinders der Verbinderanordnung nach
Fig. 1,
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Fig. 4 eine perspektivische Ansicht von unten mit
Darstellung einer weiteren Ausführungsform des
Fassungsverbinders von Fig. 2,
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Fig. 5 eine perspektivische Ansicht von oben mit Darstellung
einer weiteren Ausführungsform des
Kopfstückverbinders von Fig. 3 und
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Fig. 6 eine Darstellung, teilweise perspektivisch, einer
mehrere Kopfstückverbinder von Fig. 1 tragenden
Leiterplatte.
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Unter Bezug auf die Figuren 1 bis 3 wird nun eine
erfindungsgemäße elektrische Verbinderanordnung 10 gezeigt. Die
Verbinderanordnung 10 ist so konstruiert, daß sie eine integrierte
Schaltung (IC) 12 an die in Fig. 6 gezeigte Leiterplatte
(PCB) 14 anschließt. Die integrierte Schaltung 12 kann eine
herkömmliche integrierte Schaltung mit einem Halbleiter 12a
und mehreren von diesem herabhängenden elektrischen Leitern
11 sein. Die integrierte Schaltung 12 ist als
DIP-integrierte Schaltung mit in zwei in Längsrichtung ausgerichteten
Reihen angeordneten Leitern 11 bekannt.
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Die Verbinderanordnung 10 enthält eine Verbinderfassung 16,
die die integrierte Schaltung 12 und ein Verbinderkopfstück
18 aufnimmt, das an der Leiterplatte 14 (Fig. 6) befestigt
ist und die Fassung 16 aufnimmt. Ein (nicht gezeigter)
Dekkel kann zum Befestigen der integrierten Schaltung 12 in der
Fassung 16 verwendet werden.
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Die Fassung 16 ist von herkömmlicher Konstruktion und
enthält einen langgestreckten, rechteckförmigen Körper mit
einem im wesentlichen offenen zentralen Abschnitt 20 und zwei
Reihen von zwischen einer Oberseite 24 und einer Unterseite
26 verlaufenden, in Längsrichtung auseinanderliegenden
Öffnungen 22. Jede Öffnung 22 nimmt in sich einen elektrischen
Anschluß 28 auf. Der elektrische Anschluß 28 enthält einen
unteren Fassungsabschnitt 30 und einen Kontaktabschnitt 32,
der in den offenen Abschnitt 20 der Fassung 16 verläuft. Die
integrierte Schaltung 12 kann in den offenen Abschnitt 20
der Fassung 16 eingeschoben werden, so daß die Leiter 11 mit
den Kontaktabschnitten 32 der elektrischen Anschlüsse 28 in
elektrische Anlage gelangen.
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Das Kopfstück 18 ist ein langgestrecktes Glied mit einem
rechteckförmigen Körper von mit der Fassung 16
zusammenpassender
Form. Das Kopfstück 18 ist allgemein ein
kappenförmiges Glied mit einem offenen Ende mit zwei in Längsrichtung
ausgerichtet, in Querrichtung auseinanderliegend
verlaufenden Reihen aus Kontaktstiften 34. Die Stifte 34 sind
langgestreckte Glieder, die im Preßsitz in der Bodenwand 36 des
Kopfstückes 18 sitzen oder auf andere Weise in dieser
befestigt sind. Die Stifte 34 sind so in dem Kopfstück 18
angeordnet, daß sie beim Einsetzen der Fassung 16 in dieses in
den Fassungsabschnitten 30 der elektrischen Anschlüsse 28
aufgenommen werden. Beim Einsetzen der Fassung 16 in das
Kopfstück 18 wird damit eine elektrische Verbindung zwischen
den Kopfstückstiften 34 und der integrierten Schaltung 12
geschaffen. Die Fassung 16, das Kopfstück 18, dessen
zugehörige leitende Bauteile, die Anschlüsse 28 und die Stifte 34
werden nur im Sinne eines Beispiels gezeigt. Jede andere
Bauart einer Verbinderkonstruktion könnte auch im Sinne der
vorliegenden Erfindung angewendet werden.
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Wie zusätzlich in Fig. 6 gezeigt wird, werden oft viele
Kopfstücke 18 auf einer Leiterplatte 14 angeordnet. Um
sicherzustellen, daß die richtige Fassung 16 mit dem zu ihr
passenden Kopfstück 18 verbunden wird, sieht die vorliegende
Erfindung farbcodierte Mittel vor, um ein unrichtiges
Zusammenpassen von Fassungen und Kopfstücken zu vermeiden. Wie oben
erwähnt wurde, ermöglicht eine einfache Farbcodierung der
Fassung 16 und des Kopfstückes 18 ein visuelles Erkennen
aufeinander abgestimmter Bauteile. Bei der vorliegenden Erfindung
ist eine Farbcodierung der Fassung 16 zum Abstimmen mit dem
Kopfstück 18 während der Herstellung dieser elektrischen
Bauteile aufgrund des Werkstoffes, aus dem sie hergestellt
werden, nicht möglich. Das Kopfstück 18 läßt sich aus
irgendeinem ohne weiteres farbcodierbaren isolierenden Kunststoff,
wie zum Beispiel Polyester, herstellen. Elektrische und
mechanische Konstruktionsanforderungen vieler Anwendungen
verlangen jedoch, daß die Fassung 16 aus einem anderen
Werkstoff, wie zum Beispiel Polyphenyläthylensulfid oder
irgendeinem anderen verstärkten thermoplastischen Werkstoff,
hergestellt wird, der sich während der Herstellung nicht
farbcodieren
läßt. Während damit jedes der in Fig. 6 gezeigten
Kopfstücke in einer anderen Farbe, wie zum Beispiel rot,
blau, grün usw. farbcodiert werden kann, läßt sich die
Fassung 16 nicht auf diese Weise einfärben, um damit den Farben
der Kopfstücke 18 zu entsprechen. In diesen Fällen eignet
sich die Verbinderanordnung 10 damit nicht für eine einfache
Farbcodierung, um damit die Abstimmung eines elektrischen
Bauteils mit einem anderen zu vereinfachen. Bei der
vorliegenden Erfindung ist ein Codierungsmittel vorgesehen, das
visuell leicht erkennbar ist und doch bei Bauteilen verwendet
werden kann, die sich nicht farbcodieren lassen.
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In Fig. 2 wird die Unterseite 38 der Fassung 16 gezeigt.
Ausgehend von der Unterseite 38 befindet sich ein Schema aus
erhabenen alphabetischen Buchstaben 40, die so ausgeformt
sind, daß sie eine bestimmte Hauptfarbe angeben. In dem in
Fig. 2 gezeigten Fall zeigt das Schema der erhabenen
Buchstaben 40 das Wort "BLUE". Während somit die Fassung 16 selbst
in irgendeiner anderen Farbe als blau eingefärbt ist, wie
dies der Werkstoff vorschreibt, aus dem die Fassung
hergestellt ist, bietet das Schema der erhabenen Buchstaben 40
eine sofortige visuelle Anzeige ihrer zugeordneten Farbe, im
vorliegenden Fall blau.
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In Fig. 3 wird die Unterseite 36 des Kopfstückes 18 gezeigt.
Das Kopfstück 18 enthält eine aufwärts verlaufende Reihe von
Wänden 42, die ein Schema von Ausnehmungen 44 umschließen,
die sich dem allgemeinen Umriß des aus den Buchstaben 40 der
Fassung 16 bestehenden Schemas eng annähern. Das aus den
Ausnehmungen 44 bestehende Schema ist so konstruiert, daß es
das Schema der Buchstaben 40 der Fassung 16 passend
aufnimmt. Die Ausnehmungen 44 des Kopfstückes 18 sind so
konstruiert, daß ihr allgemeiner Umriß ein umgekehrtes Bild des
angehobenen Schemas aus den Buchstaben 40 der Fassung 16
darstellt. Gemäß der Darstellung in Fig. 3 stimmen die
Ausnehmungen 44 mit dem umgekehrten Bild jedes Buchstabens des
angehobenen Schemas der Buchstaben 40 nicht genau überein, da
das aus den Ausnehmungen 44 bestehende Schema visuell nicht
sofort erkennbar sein muß, da das Kopfstück 18 selbst in
jeder Farbe eingefärbt sein kann. Bei dem in den Figuren 2 und
3 gezeigten Beispiel würde das Kopfstück 18 aus einem blau
eingefärbten Kunststoff hergestellt. Damit ist sofort
erkennbar, daß die Fassung 16 mit dem Kopfstück 18 verbindbar ist.
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Zum Erzielen einer weiteren visuellen Anzeige des
Zusammenpassens kann ein zusätzliches Abstimm-Merkmal, das für
Farbenblinde besonders nützlich ist, bei der Konstruktion des
Kopfstückes verwendet werden. Gemäß der Darstellung in Fig.
5 enthält das Kopfstück 18a in den Boden der Ausnehmungen 44
eingeformte, in ihrer bildlichen Darstellung umgekehrte
Buchstaben 41, die die jeweilige Farbe des Kopfstückes 18a
darstellen. Bei der in Fig. 5 gezeigten Ausführungsform sind
die Buchstaben B-L-A-C-K am Boden der Ausnehmungen 44
eingeformt. Die Fassung 16a kann dann über die Farbe oder durch
Wörter mit einem Kopfstück 18a zusammengeführt werden.
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Die besondere Form der das Schema der Buchstaben 40 der
Fassung 16 bildenden Buchstaben läßt sich mit dem Schema der
Ausnehmungen 44 des Kopfstückes 18 nur in einer einzigen
Ausrichtung zusammenfügen. Zusätzlich zum Ausbilden eines
Codierungsmerkmals, das die Fassung 16 nach Fig. 2 auf das
Kopfstück 18 nach Fig. 3 in einer bestimmten Weise codiert,
ergibt die Anordnung der Buchstaben 40 und der Ausnehmungen 44
auch ein Polarisierungsmerkmal, das ein Einsetzen der
Fassung 16 in das richtige Kopfstück 18 in unrichtiger Lage
verhindert. Bei den meisten elektrischen Verbinderanwendungen
ist dies erforderlich. Gemäß der Darstellung in den Figuren
2 und 3 ist die Fassung 16 durch Umdrehen von links nach
rechts aus ihrer in Fig. 2 gezeigten Lage richtig in das
Kopfstück 18 eingesetzt worden. In dieser umgedrehten Lage
kann die Fassung 16 in das Kopfstück 18 eingesetzt werden,
wie dies in Fig. 3 gezeigt wird.
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In den Figuren 4 und 5 wird eine der vielen anderen
Codieranordnungen gezeigt. Durch Vergleich der Fassung 16 von Fig.
2 mit dem Kopfstück 18a von Fig. 5 erkennt man, daß die
Fassung
16 nicht mit dem Kopfstück 18a verbunden werden kann.
Eine ähnliche Beziehung wird zwischen der Fassung 16a von
Fig. 4 und dem Kopfstück 18 von Fig. 3 gezeigt. Andere
farbcodierte Kombinationen, wie sie in Fig. 6 angedeutet werden,
lassen sich ohne weiteres erkennen.
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In Fig. 6 wird eine Leiterplatte 14 gezeigt, auf der vier
Kopfstücke 18, 18a, 18b und 18c der hier beschriebenen
Bauart befestigt sind. Sämtliche Kopfstücke weisen eine
identische Konstruktion auf mit Ausnahme der angehobenen Wände 42,
die verschiedene Schemata von Ausnehmungen 44 umschließen.
Das Kopfstück 18a würde aus einem schwarz eingefärbten
Kunststoff hergestellt und eine Fassung 16a aufnehmen, die ein
angehobenes Schema aus Buchstaben 40, die das Wort "BLACK"
(Fig. 4) ausdrücken, aufweist. Ähnlich würden die Kopfstücke
18b und 18c aus einem grau bzw. weiß eingefärbten Kunststoff
hergestellt und (nicht gezeigte) Fassungen 16b und 16c mit
Schemata aus angehobenen Buchstaben, die die Wörter "GREY"
bzw. "WHITE" darstellen, aufnehmen. Das erfindungsgemäße
Farbcodierungsmerkmal läßt sich nicht umgehen, da die
Fassung 16 mit den das Wort "BLUE" (Fig. 2) formenden
angehobenen Buchstaben 40 in keines der Kopfstücke 18b, 18c oder 18d
passen würde.
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Man erkennt, daß ein mit der Leiterplatte 14 arbeitender
Anwender einfach feststellen kann, welche Fassungen in ein
zugehöriges Kopfstück einsetzbar sind. Durch Abstimmen der
gedruckten Wörter auf der Fassung 16 mit der Farbe des
Kopfstückes 18 wird ein Zusammenpassen sofort angezeigt.