DE4414151A1 - Personalcomputer mit einem Gehäuse, einer Hauptplatine und Steckkarten - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Personalcomputer mit einem Gehäuse, einer Hauptplatine, die Steckplätze für Steckkarten aufweist, sowie Steck­ karten, die in diese Steckplätze einsteckbar sind und im Gehäuse mecha­ nisch gehalten sind, wobei dieser Halt in einem von außen zugänglichen Fensterbereichs des Gehäuses erfolgt, das Öffnungen für externe Verbin­ dungen mit den Steckkarten hat.

Bei der Montage von Personalcomputern wird üblicherweise zunächst die Hauptplatine im Gehäuse angeordnet, nach dem Stand der Technik wird sie auf der Bodenplatte des Gehäuses fixiert, beispielsweise über Abstandshal­ ter mit dem Boden verbunden. In bekannter Weise nimmt die Hauptplati­ ne sämtliche elektrischen Funktionen des eigentlichen Computers auf, ins­ besondere den Prozessor, den Chip-set, die bereits erwähnten Steckplätze für die Steckkarten, den zugehörigen Speicher (dessen Inhalt nach Ab­ schalten verlorengeht) und weitere einzelne Bauteile, wie z. B. einen BIOS- Chip, zumeist eine Echtzeituhr usw. Die Steckkarten sind in bekannter Wei­ se für die Verbindung mit den Plattenlaufwerken und externen Geräten zu­ ständig, typische Steckkarten sind sogenannte Controller, Input-/Output­ karten und VGA-Karten.

Nach der Montage der Hauptplatine im Gehäuse werden die Steckkarten in die Hauptplatine eingesteckt und zusätzlich im Gehäuse verschraubt. An­ schließend werden die Laufwerke eingebaut. Zuletzt werden die Kabel zum Netzteil, den Laufwerken, dem Lautsprecher, den Schnittstellensteckern, Anzeigen usw. gezogen. Dieser Montageprozeß ist aufwendig. Obwohl im Ge­ häuse an sich ausreichend Platz vorhanden sind, sind doch die zu montier­ enden Bauteile sperrig und typischerweise ist ein Großteil der Hauptplati­ ne nicht von oben frei zugänglich, kann also insbesondere bei einer Feh­ lersuche und Überprüfung nicht unmittelbar erreicht werden, weil er unter den Laufwerken verborgen ist.

Eine Vorkonfiguration von Einzelkomponenten ist nicht möglich. Insbeson­ dere ist es nicht möglich, die Hauptplatine mit ihren Steckkarten bereits als vormontierte Einheit auszubilden, die nicht nur als solche Einheit mechanisch in das Gehäuse eingesetzt werden kann, sondern auch im vor­ aus in diesem Zustand überprüfbar ist.

Hier setzt nun die Erfindung ein. Sie hat es sich zur Aufgabe gemacht, die Montageschritte beim Zusammenbau eines Personalcomputers zu vereinfa­ chen, indem eine vormontierbare Einheit geschaffen wird, die aus Haupt­ platine und Steckkarten zusammengesetzt ist und die jederzeit möglichst rasch aus dem Computer herausgenommen werden kann.

Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß das Gehäuse ein Aufnahmeteil für die Hauptplatine und die Steckkarten aufweist, daß der Fensterbereich Be­ standteil dieses Aufnahmeteils ist und daß das Aufnahmeteil rasch lösbar mit dem Gehäuse verbunden ist.

Erfindungsgemäß wird die Hauptplatine also nicht direkt im Gehäuse ver­ ankert. Dies schließt nicht aus, daß das Mainboard teilweise am Gehäuse rasch lösbar befestigt ist. Bevorzugt wird allerdings eine Ausbildung, bei der das Mainboard lediglich über das Aufnahmeteil mit dem Gehäuse ver­ bunden ist. Das Aufnahmeteil weist zumindestens einen Teilbereich des Gehäuses auf, insbesondere einen Teilbereich der Rückwand des Gehäuses.

Erfindungsgemäß kann das Mainboard mit seinen Steckkarten außerhalb des Gehäuses komplett zusammengesteckt werden, die Steckkarten können me­ chanisch und nicht nur elektrisch mit dem Aufnahmeteil verbunden werden, das alle notwendigen mechanischen Haltevorrichtungen für die Steckkarten ausbildet.

Auf diese Weise kann die vormontierte Einheit aus dem Aufnahmeteil mit dem Mainboard und den Steckkarten relativ rasch in das ansonsten fertig­ gestellte und montierte, insbesondere mit den Laufwerken und dem Netzteil versehene, Gehäuse eingebaut und aus diesem herausgenommen werden. Es ist dadurch möglich, den Computer mit außerhalb des eigentlichen Gehäu­ ses befindlichem Mainboard zu testen und bei einer Fehlersuche zu über­ prüfen. Hierzu sind gegebenenfalls Verlängerungskabel notwendig, die die Unterbaugruppe, die das Aufnahmeteil, das Mainboard und die Steckkarten umfaßt, mit den restlichen Teilen des Computers, insbesondere dem Netzteil und den Laufwerken, verbinden.

Für den Austausch von Steckkarten oder das Einstecken einer neuen Steckkarte kann die Unterbaugruppe aus dem Gehäuse entnommen werden, dieses ist aber nicht notwendig. Vielmehr kann wie bisher üblich die Steckkarte unmittelbar eingesteckt bzw. entnommen werden, ohne daß ge­ genüber einem Computer nach dem Stand der Technik eine Änderung auft­ räte.

In einer besonders bevorzugten Ausführung der Erfindung sind das Main­ board und die Steckkarten ausschließlich mit dem Aufnahmeteil mechanisch verbunden. Lediglich über das Aufnahmeteil erfolgt ihre Befestigung am restlichen Gehäuse des Computers.

Es ist aber auch möglich, nur die wesentliche Befestigung des Mainboards und der Steckkarten am Aufnahmeteil durchzuführen und insbesondere das Mainboard noch darüber hinaus, allerdings rasch lösbar, an gut zugängli­ cher Stelle mit dem Gehäuse zu verbinden. Dies kann beispielsweise über eine gut zugängliche Schnappverbindung; über eine Schiene, in die ein Rand des Mainboards zur mechanischen Fixierung eingeschoben wird oder dergleichen erfolgen.

Die Erfindung eignet sich insbesondere für Mainboards, bei denen bereits alle notwendigen externen Steckverbindungen für Verbindungen mit Gerä­ ten außerhalb des Personalcomputers, insbesondere mit Druckern, Plottern, Bildschirm, Tastatur usw., an der gedruckten Leiterplatine des Mainboards selbst befestigt sind, also separate Verbindungsleitungen zu Vielfachsteck­ verbindern, die nicht unmittelbar am Mainboard, sondern an der Rückwand des Gehäuses befestigt sind, entfallen. Bei derartigen Mainboards ist der Montageaufwand deutlich reduziert gegenüber der zur Zeit noch vorherr­ schenden Ausführung mit internen Kabelverbindungen zu gehäusefesten Steckverbindern.

Bei Personalcomputern nach dem Stand der Technik ist der Fensterbereich ein Teilstück der Rückwand des Computergehäuses. Erfindungsgemäß ist der Fensterbereich nunmehr ein lösbares, separates Teilstück der Rückwand des Computergehäuses. Nach wie vor sind die externen Vielfachsteckver­ binder, mit denen die Steckkarten ausgerüstet sind, durch fensterartige Öffnungen, die der Fensterbereich ausbildet, von außen zugänglich, so daß Drucker, Monitor, Verbindungskabel für Netzwerke usw. angeschlossen wer­ den können.

Vorzugsweise hat das Aufnahmeteil eine Wanne, die sich unter dem Main­ board erstreckt und dieses einerseits mechanisch aussteift und anderer­ seits trägt.

In einer bevorzugten Ausbildung hat das Gehäuse des Personalcomputers eine Haube, die die obere Wand und zumindest eine, vorzugsweise beide Seitenwände ausbildet, sowie ein Basisteil. Beide Teile sind lösbar mitein­ ander verbunden, beispielsweise über Schrauben miteinander verbindbar. Die Verbesserung besteht nun darin, daß das Aufnahmeteil mit dem Basis­ teil lösbar verbunden ist und von diesem gelöst bzw. in dieses eingesetzt, insbesondere eingeschoben werden kann, wenn die Haube entnommen ist. Vorzugsweise wird also das Aufnahmeteil quer zu einer Seitenwand des Gehäuses aus dem Basisteil herausgezogen und in dieses wieder eingefügt. Dabei bleibt es möglich, daß sich die Hauptplatine über den größten Teil der Fläche der Bodenplatte des Gehäuses erstreckt, auch insbesondere un­ terhalb der Laufwerke und gegebenenfalls des Netzteils.

Zusammengefaßt bezieht sich die Erfindung somit darauf, das Mainboard und die Steckkarten zusammen mit dem Fensterbereich zu einer Unterbau­ gruppe zusammenzufassen, die rasch lösbar aus dem fertiggestellten Com­ puter entnehmbar ist bzw. beim Zusammenbau in diesen einfügbar ist.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den übrigen Ansprüchen sowie der nun folgenden Beschreibung von nicht einschränkend zu verstehenden Ausführungsbeispielen, die unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert werden. In dieser Zeichnung:

Fig. 1 eine perspektivische, prinzipielle Darstellung eines Computers gemäß der Erfindung und

Fig. 2 ein Montagebild der Unterbaugruppe bestehend aus dem Aufnahmeteil mit Mainboard und Steckkarten gemäß der Erfindung.

Wie Fig. 1 zeigt, hat der Personalcomputer ein Gehäuse 20, das im hier ge­ zeigten Ausführungsbeispiel eine Haube 22 und ein Basisteil 24 ausbildet. Die Haube 22, die im abgenommenen Zustand gezeichnet ist, bildet die obe­ re Wand und beide Seitenwände aus. Das Basisteil 24 nimmt sämtliche Bau­ teile auf. Es weist eine Frontplatte 26, eine Rückwand 28 und eine Boden­ platte 30 auf. In der Rückwand 28 ist ein zu einer Seitenwand offener Aus­ schnitt 32 vorgesehen, auf diesen kann die rechts in Fig. 1 dargestellte Unterbaugruppe 34, auf die im folgenden eingegangen wird, gesetzt werden. Hierzu sind außerhalb des Ausschnittes 32 Gewindebohrungen 36 vorgese­ hen, die Befestigungsschrauben (nicht dargestellt) aufnehmen.

Die Unterbaugruppe 24 besteht aus einer Hauptplatine 38, auch Mainboard genannt, Steckkarten 40, deren Anzahl von null bis typischerweise acht oder darüber reichen kann und einem Aufnahmeteil 42, das für den mecha­ nischen Zusammenhalt der Unterbaugruppe 34 sowie ihrer Befestigung am Gehäuse 20 sorgt.

Notwendiger Bestandteil dieses Aufnahmeteils 42 ist ein Fensterbereich 44, wie er auch bei Computern nach dem Stand der Technik zu finden ist. In ihm sind fensterartige Öffnungen 46 ausgebildet, durch die externe Steck­ verbinder der Steckkarten 40 von außen zugänglich sind. Weiterhin bildet der Fensterbereich 44 ein Podest 48 (siehe Fig. 2) aus, auf denen die kur­ zen Flansche 60 der L-förmigen Halteflansche 58 der Steckkarten 40 (siehe Fig. 2) aufliegen und zur mechanischen Fixierung angedrückt werden, bei­ spielsweise mittels einer Schraube.

Der Fensterbereich 44 hat Schraubenlöcher, die mit den Gewindebohrungen 36 übereinstimmen. Auf diese Weise kann der Fensterbereich 44 auf die Außenfläche der Rückwand 28 oder aber auch, in einer geänderten Ausfüh­ rung, auf der Innenfläche der Rückwand 28 befestigt und gehalten werden. Entscheidend ist die Lösbarkeit des Fensterbereichs 44, das der notwendi­ ge und wesentliche Bestandteil des Aufnahmeteils 44 ist, an einem Teilbe­ reich des Gehäuses 20, im Ausführungsbeispiel also an der Rückwand 28.

Zur mechanischen Fixierung der Hauptplatine 38 innerhalb des Basisteils 24 können in Entfernung vom Fensterbereich 44 noch andere Befestigungs­ mittel vorgesehen sein. Beispielsweise kann auf der Rückseite der Front­ platte 26 eine U-förmige, zur Rückwand 26 hin offene Schiene befestigt sein, in die der vordere Rand der Hauptplatine 36 eingreift, wenn die Un­ terbaugruppe 34 im Sinne des Pfeiles 50 in das Basisteil 24 eingefügt wird.

Die Unterbaugruppe 34 kann aber selbst auch so mechanisch fest ausgebil­ det sein, daß ausschließlich die Befestigung des Fensterbereichs 44 an der Rückwand 28 für den mechanischen Halt aller ihrer Teile ausreichend.

Fig. 2 zeigt einen Aufbau einer vollständigen Unterbaugruppe 34. Wie zu erkennen ist, besteht in diesem Fall das Aufnahmeteil 42 nicht nur aus einem Fensterbereich 44, sondern auch aus einer Wanne 52. Diese hat ein­ erseits ein Bodenteil 54 und andererseits eine Frontwand 56. Letztere ver­ läuft im zusammengebauten Zustand parallel zur Frontplatte 26 und befin­ det sich hinter dieser. Das Bodenteil 54 ist so groß, daß es die gesamte Hauptplatine 38 aufnehmen kann. Die Hauptplatine 38 wird mit dem Boden­ teil 54 verbunden. Das Bodenteil hat in seinem in der Figur vorderen End­ bereich einen Flansch, an dem der Fensterbereich 44 befestigt werden kann. Die Befestigung erfolgt vorzugsweise über Langlöcher, so daß der Fensterbereich 44 gegenüber dem Bodenteil 54 der Wanne 52 justiert werden kann. Dadurch können Ungenauigkeiten oder Toleranzabweichungen bei den Steckkarten 40 ausgeglichen werden.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, bildet die Hauptplatine 38 eine Anzahl von Steckplätzen 39, in der Ausführung sind sechs, aus, in die Steckkarten 40 eingesteckt werden können. In der Figur sind drei unterschiedliche Steck­ karten 40 dargestellt. Die Steckkarten 40 haben in bekannter Weise einen Halteflansch 58 der einen kurzen, wegstehenden Flansch 60 ausbildet. Die­ ser liegt (in bekannter Weise) bei Montage der Steckkarte 40 auf dem be­ reits erwähnten Podest 48 auf und ist mit ihm mechanisch verbunden, bei­ spielsweise durch eine Schraubverbindung oder eine Federklemmung.

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 wird nicht nur der Fensterbereich 44 der dargestellten Unterbaugruppe 34 mit dem Gehäuse verbunden, sondern hat auch die Frontwand 56 eine nach vorn wegstehenden Kragen, an dem eine Befestigung der Unterbaugruppe möglich ist. Hierzu springt rückwär­ tig der Frontplatte 26 (nicht dargestellt) ein Befestigungsrand (nicht dar­ gestellt) vor, an dem die Befestigung erfolgt. Durch Lösen der Verbindung im Bereich dieses Befestigungsrandes sowie der Verbindungen des Fenster­ bereiches 44 kann die Unterbaugruppe 34 seitlich, im Sinne des Doppelp­ feils 50 (siehe Fig. 1) aus einem Gehäuse herausgezogen werden.

Claims (9)

1. Personalcomputer mit einem Gehäuse (20), einer Hauptplatine (38), die Steckplätze (39) für Steckkarten (40) aufweist, sowie Steckkarten (40), die in diese Steckplätze (39) einsteckbar sind und im Gehäuse (20) me­ chanisch gehalten sind, wobei dieser Halt in einem von außen zugängli­ chen Fensterbereichs (44) des Gehäuses (20) erfolgt, das Öffnungen (46) für externe Verbindungen mit den Steckkarten hat, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Gehäuse ein Aufnahmeteil (42) für das Mainboard (38) und die Steckkarten (40) aufweist, daß der Fensterbereich (44) Bestand­ teil dieses Aufnahmeteils (42) ist und daß das Aufnahmeteil (42) rasch lösbar mit dem Gehäuse (20) verbunden ist.

2. Personalcomputer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptplatine (38) und die Steckkarten (40) mechanisch ausschließlich mit dem Aufnahmeteil (42) verbunden sind.

3. Personalcomputer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptplatine (38) und die Steckkarten (40) mit dem Aufnahmeteil (42) verbunden sind und ansonsten die Hauptplatine (38) über möglichst wenige, vollständig frei zugängliche und rasch lösbare Halteteile mit dem übrigen Teil des Gehäuses (20) verbunden ist.

4. Personalcomputer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Gehäuse (20) eine Haube (22), die mindestens die obere Wand und eine Seitenwand ausbildet, und ein Basisteil (24) hat, daß das Aufnahmeteil (42) rasch lösbar mit diesem Basisteil (24) verbunden ist und daß das Aufnahmeteil (42) einschließlich der Hauptplatine (38) und den Steckkarten (40) nur dann vom Basisteil (24) gelöst werden kann, wenn die Haube (22) abgenommen ist.

5. Personalcomputer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Aufnahmeteil (42) mit der Hauptplatine (38) und den Steckkarten (40) eine vormontierbare Einheit, die Unterbaugruppe (34), bildet.

6. Personalcomputer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufnahmeteil (42) bzw. die Unterbaugruppe (34) in Richtung zu einer Sei­ tenwand des Gehäuses (20) aus dem Basisteil (24) herausziehbar ist.

7. Personalcomputer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufnahmeteil (42) eine die Hauptplatine (38) mechanisch fixierende Wanne (52) ausbildet.

8. Personalcomputer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Aufnahmeteil (42) mindestens einen Teilbereich der Außenwand des Gehäuses (20) ausbildet, insbesondere daß es einen Teil­ bereich der Rückwand (28) ausbildet.

9. Personalcomputer nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß am Aufnahmeteil (42) die für die externen Verbindungen mit der Hauptplatine (38) notwendigen Steckvorrichtungen, insbesondere paralleler und serieller Ausgang, vorgesehen sind.