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Anordnung bei Leiterplatten mit Frontsteckern
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Die Erfindung betrifft eine Anordnung bei in Baugruppenträgern gehaltenen
Leiterplatten mit aufsetzbaren Frontsteckern zur einbauplatzbezogenen mechanischen
Codierung der Frontstecker.
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Die elektrischen Bauelemente, die für die Steuerung, Regelung und/oder
Überwachung bestimmter Betriebsabläufe oder Betriebsgeschehen benötigt werden, sind
heute vielfach in Form von Baugruppen auf genormten Leiterplatten angeordnet. Diese
Leiterplatten werden in sogenannte Baugruppenträger eingesetzt und besitzen an ihrer
rückwärtigen Seite Steckvorrichtungen, die zur elektrischen Kontaktierung der Bauelemente
der Leiterplatte mit den Bauelementen anderer Baugruppen oder zum externen Anschluß
dienen. Die Baugruppenträger sind hierzu mit Buchsenleisten versehen, deren Kontaktfedern
über eine feste Verdrahtung oder aufsetzbare Stecker mit den Buchsenleisten für
andere Baugruppen bzw.
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den externen Schaltmitteln verbunden sind.
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Um sicherzustellen, daß eine bestimmte Leiterplatte auch wirklich
nur an dem für sie jeweils vorgesehenen Einbauplatz eines Baugruppenträgers eingesetzt
werden kann, ist es bekannt, die Leiterplatten und die Aufnahmeeinrichtungen der
Baugruppenträger mit Einrichtungen zur einbauplatzbezogenen mechanischen Codierung
der Leiterplatten auszurtisten. Diese Einrichtungen bestehen meist aus einem an
einer Leiterplatte angebrachten Codierkamm, dessen Codierzähne bedarfsweise ausbrechbar
sind oder aus einer Codierschiene, in die bedarfsweise Codierstifte einsetzbar sind.
Das entsprechende, am Baugruppenträger angeordnete Codierfutter, in das die Zähne
des Codierkammes bzw. die Codierstifte der Codier-Schiene beim Einsetzen der Leiterplatte
in den Baugruppenträger
eingreifen, ist der Jeweiligen Codierung
der Leiterplatte angepaßt. Zu diesem Zweck weist das Codierfutter ebenfalls einen
Codierkamm mit ausbrechbaren Codierzähnen oder eine Mehrzahl von einzelnen Kammern
auf, die durch Codierstifte bedarfsweise verschließbar sind. Es bleiben nur dieJenigen
Kammern frei, bzw. es werden diejenigen Codierzähne ausgebrochen, denen an der zugeordneten
Leiterplatte Codierzähne bzw. Codierstifte gegenüberstehen.
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Auf diese Weise sind bei sinnvoller Codierung sämtlicher Leiterplatten
und der dazugehörigen Aufnahmeteile eines Baugruppenträgers irrtümliche Verwechselungen
beim Auswechseln von Leiterplatten bzw. beim erstmaligen Bestücken des Baugruppenträgers
und die dadurch bedingten Störungen bzw. Defekte ausgeschlossen. Die Einrichtungen
zur einbauplatzbezogenen mechanischen Codierung können beispielsweise im Bereich
der Steckerleisten der Leiterplatten oder an der Rückseite der Frontplatten sowie
an den entsprechenden Gegenstücken des Baugruppenträgers angeordnet sein.
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Mitunter ist es erforderlich, die Leiterplatten nicht nur mit rückwärtigen
Steckerleisten, sondern auch mit vorderseitigen Steckerleisten für die elektrische
Kontaktierung auszurüsten.
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Dies kann erforderlich sein, wenn die betreffenden Baugruppen zum
Umsetzen von Daten zwischen in unterschiedlichen Schaltkreistechniken aufgebauten
Steuereinrichtungen verwendet werden sollen oder wenn an die Baugruppen externe
Geräte angeschlossen werden müssen. Dann werden auf die an der Frontseite der Leiterplatten
angeordneten Steckerleisten entsprechende Frontstecker aufgesetzt, die gemäß den
Jeweiligen Gegebenheiten zur elektrischen Verbindung mit den in einer anderen Schaltkreistechnik
realisierten Baugruppen oder den externen Geräten dienen. Außerdem können derartige
Frontstecker auch für die elektrische Programmierung von Schaltfunktionen der betreffenden
Baugruppe verwendet werden. Der Frontstecker dient dann als sogenannter Programmstecker,
an den keine weiterftilirenden Kabel angeschlossen sind, sondern der in seinem Inneren
entsprechend der Jeweils zu erfüllenden Programmierung mehrere interne Drahtbrücken
aufweist.
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Mindestens in größeren Steueranlagen mit einer Vielzahl von Leiterplatten
wird im allgemeinen der gleiche Umsetzbaugruppentyp mehrfach vorkommen und auch
die Möglichkeit einer unterschiedlichen' Programmierung einzelner Baugruppen entsprechend
ihren Jeweiligen Schaltungsaufgaben ist gegeben. Es ist daher sicherzustellen, daß
die Frontstecker entsprechend ihren Jeweiligen Schaltungsaufgaben in der Anlage
nur auf die für sie bestimmten Einbauplätze in den Baugruppenträgern aufgesteckt
werden können. Durch Verwechseln der Frontstecker oder Anordnen auf einem falschen
Einbauplatz könnten die elektrischen Bauteile der Leiterplatten zerstört werden
bzw. die Anlage ggf. fehlerhaft arbeiten.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Anordnung bei in Baugruppenträgern
gehaltenen. Leiterplatten mit aufsetzbaren Frontsteckern zur einbauplatzbezogenen
mechanischen Codierung der Frontstecker anzugeben, die möglichst wenig aufwendig
in der Erstellung ist, sich leicht codieren läßt, auch nachträglich in die Baugruppenträger
einsetzbar ist und trotz Beanspruchung eines möglichst geringen Einbauvolumens eine
zur Aufnahme der Steckkräfte zwischen Frontstecker und Leiterplatte ausreichende
Festigkeit und Steifigkeit aufweist.
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Diese Aufgabe wird durch die Erfindung dadurch gelöst, daß Jeder Leiterplatte
eine Codierschiene zugeordnet ist, die an der Stirnseite eines plattenförmigen,
im Baugruppenträger neben der Leiterplatte fixierbaren Trägerkörpers angeordnet
und mit Codierelementen versehen ist, die mit den Codierelementen des zugehörigen
Frontsteckers zusammenwirken, daß der Trägerkörper an seinen Flachseiten mit Versteifungsrippen
versehen ist und an seinen beiden Längsseiten federnde Rasten aufweist, welche beim
Einsetzen des Trägerkörpers in den Baugruppenträger in dafür vorgesehene Ausnehmungen
von senkrecht zu den Leiterplatten verlaufenden Halteleisten zur Aufnahme der Führungsschienen
für die Leiterplatten einrasten und den sich seitlich an die Führungsschienen anlegenden
Trägerkörper im Baugruppenträger parallel zur zugehörigen Leiterplatte fixieren.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sollen Codierschiene,
Trägerkörper und federnde Rasten ein gemeinsames Kunststoffspritzteil bilden. Um
dieses Kunststoffspritzteil mit einer möglichst wenig aufwendigen Form ohne bewegliche
Schieber herstellen zu können, soll Jede Codierkammer der Codierschiene aus mindestens
zwei in Steckrichtung der einsetzbaren Codierstifte hintereinanderliegenden sackförmigen
Ausnehmungen bestehen, von denen die eine an der dem aufsetzbaren Frontstecker zugewandten
Stirnseite der Codierschiene beginnt und von der einen Seite in die Codierschiene
eingebracht ist und von denen die andere von der anderen Seite in die Codierschiene
eingebracht ist und die erste Ausnehmung in Steckrichtung der Codierstifte verlängert,
wodurch sich in Steckrichtung der Codierstifte ein über beide Ausnehmungen reichender
Hohlraum ergibt, in den ein querschnittsmäßig dem durch die beiden Ausnehmungen
gegebenen freien Innenprofil des Hohlraumes angepaßter Codierstift einsetzbar ist.
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Zur Erzielung einer hohen Steifigkeit des Trägerkörpers ist dieser
nach einer zweckmäßigen Ausbildung der Erfindung mit einem Führungsschacht etwa
parallel zur Codierschiene zu versehen, in den bedarfsweise eine Armierungsschiene
einsetzbar ist. Um auch für den Führungsschacht ohne beweglichen Schieber in der
Spritzform auszukommen, wird nach einer weiteren zweckmäßigen Ausbildung der Erfindung
vorgeschlagen, daß der Führungsschacht aus mehreren in Richtung der einsteckbaren
Armierungsschiene hintereinanderliegenden sackförmigen Ausnehmungen besteht, die
abwechselnd von der einen und von der anderen Flachseite des Trägerkörpers in den
Trägerkörper eingebracht sind und die sich an ihren Enden überlappen, wodurch sich
ein über sämtliche Ausnehmungen reichender Führungsschacht ergibt, in den eine querschnittsmäßig
dem durch die beidseitigen Ausnehmungen gegebenen freien Innenprofil des Führungsschachtes
angepaßte Armierungsschiene einsetzbar ist.
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Die Erfindung ist nachstehend an Hand von Ausführungsbeispielen näher
erläutert, die in der Zeichnung dargestellt sind.
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Fig. 1 zeigt in ausschnittsweiser Darstellung eine neben einer Leiterplatte
in einem Baugruppenträger gehaltene Anordnung nach der Erfindung, Fig. 2 eine Einzelheit
der Anordnung nach Fig. 1 und Fig. 3 die Ausbildung der erfindungsgemäßen Anordnung
bei Verwendung größerer Leiterplatten.
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In Fig. 1 sind von dem Baugruppenträger zur Aufnahme von Leiterplatten
lediglich zwei im Abstand voneinander angeordnete, horizontal verlaufende Halteleisten
1 und 2 zu sehen. Zwischen diesen Halteleisten werden die einzelnen Leiterplatten
vertikal angeordnet. Aus Gründen der besseren Ubersichtlichkeit der Darstellung
ist lediglich im rechten Teil der Fig. 1 eine Leiterplatte 3 gezeigt und zwar in
unbestücktem Zustand. Diese Leiterplatte ist in Führungsschienen 4 und 5 gelagert,
die im rechten Teil der Fig. 1 erkennbar sind. Die Führungsschienen 4 und 5 werden
teilweise verdeckt durch je ein Codierfutter 6 bzw. 7 für die Aufnahme von bedarfsweise
einsetzbaren Codierzapfen. DiesesCodierfutter dient zur einbauplatzbezogenen Codierung
der in die Führungsschiene 4 und 5 eingesetzten Leiterplatte. Zu diesem Zweck ist
an der Rückseite der nicht dargestellten Frontplatte der Leiterplatte 3 eine im
gleichen Rastermaß aufgebaute Codiereinrichtung angeordnet, in die in schon beschriebener
Weise Codierzähne einsetzbar sind oder aus der einzelne Codierzähne ausbrechbar
sind. Die Codierung aus leiterplattenseitiger Codiereinrichtung und Codierfutter
stellt sicher, daß bei der Bestückung des Baugruppenträgers mit Leiterplatten bzw.
beim Auswechseln von Leiterplatten zu Prüfzwecken oder im Störungsfalle nur solche
Leiterplatten in den Baugruppenträger eingesetzt werden können, für die der Jeweilige
Einbauplatz auch tatsächlich vorgesehen ist.
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An der nicht bestückten Lötseite der Leiterplatte liegt die nach der
Erfindung vorgesehene Anordnung zur einbauplatzbezogenen mechanischen Codierung
von auf die Leiterplatten aufsetzbaren Frontsteckern an. Dieser Einbauplatz garantiert,
daß die Ausbildung desJenigen Frontsteckerteiles, das die Codierelemente trägt,
unabhängig ist von der Höhe der auf der Leiterplatte angeordneten Bauelemente.
Die
Anordnung besteht aus einem plattenförmigen, im Baugruppenträger fixierbaren Trägerkörper
9, der an seiner Stirnseite eine Codierschiene 10 aufweist. Der Trägerkörper 9 ist
an seinen Flachseiten mit Versteifungsrippen 11 versehen und weist an seinen beiden
Längsseiten federnde Rasten 12 und 13 auf, welche beim Einsetzen des Trägerkörpers
in den Baugruppenträger in dafür vorgesehene Ausnehmungen der Halteleisten 1 und
2 einrasten und den sich seitlich an die Führungsschienen 4 und 5 anlegenden Trägerkörper
im Baugruppenträger parallel zur zugehörigen Leiterplatte fixieren. Hierzu sind
die Längsseiten des Trägerkörpers 9 mindestens im Bereich der federnden Rasten hinterschnitten,
so daß diese beim Einsetzen in den Baugruppenträger nach innen einfedern können.
Die federnden Rasten bestehen aus Je einem Rastbolzen 14 bzw. 15 an Je einer federnd
an den Trägerkörper 9 angelenkten Spange, die beim Einsetzen des Trägerkörpers in
den Baugruppenträger über Auflaufschrägen an den Spangen in die Hinterschneidungen
schwenkt, bis die Rastbolzen unter der Federspannung der Spangen in die Ausnehmungen
der Halteleisten einrasten.
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In Fig. 1 sind die federnden Rasten in eingebautem Zustand zu sehen;
Fig. 2 zeigt eine derartige Raste in entspanntem Zustand.
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Die Codierschiene 10 weist eine Mehrzahl von in Längsrichtung nebeneinanderliegenden
Codierkammern 16 auf, in die mit dem aufsetzbaren Frontstecker zusammenwirkende
Codierstifte 17 in Steckrichtung einsetzbar sind. Hierzu sind die Codierstifte zweckmäßigerweise
mit federnden Rasthaken 18 versehen, die beim Einsetzen der Codierstifte in die
Codierschiene hinter entsprechende Ausnehmungen rasten. Die Ausnehmungen für die
Aufnahme der Rastakten werden beispielsweise durch eine seitlich in die Codierschiene
eingebrachte Nut 19 gebildet, die parallel zu der dem aufsetzbaren Frontstecker
zugewandten Stirnseite der Codier-, schiene verläuft. Diese Ausbildung der Ausnehmungen
hat den Vorteil, daß die Rasthaken der Codierstifte von der Seite her gut zugängig
sind, so daß einmal in die Codierschiene eingesetzte Codierstifte im Bedarfsfall
ohne größere Mühe entriegelt und aus der entsprechenden Aufnahmekammer herausgezogen
werden können.
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In vorteilhafter Ausbildung der Erfindung sind auf dem Boden der Nut
9 von der Seite her lesbare Ziffern zur genauen Kennzeichnung der einzelnen Codierkammern
aufgebracht.
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Zur Erzielung einer ausreichenden Festigkeit und Steifigkeit des Trägerkörpers
ist parallel zur Codierschiene 10 ein Führungsschacht 20 in den Trägerkörper eingebettet
bzw. am Trägerkörper angebracht. In diesen Führungsschacht kann bedarfsweise eine
Armierungsschiene eingeführt werden. Die Codierschiene kann auf beliebige Art am
Trägerkörper angebracht sein. Besonders zweckmäßig ist es, wenn Codierschiene, Trägerkörper
und federnde Rasten ein gemeinsames Kunststoffspritzteil bilden, weil dann keine
zusätzlichen Kosten bei der Montage der Anordnung auftreten. Bei einer derartigen
Ausbildung der erfindungsgemäßen Anordnung ist es zweckmäßig, jede Codierkammer
aus mindestens zwei in Steckrichtung der Codierstifte hintereinanderliegenden sackartigen
Ausnehmungen zu bilden, von denen die eine an der dem aufsetzbaren Frontstecker
zugewandten Stirnseite der Codierschiene beginnt und von der einen Seite die Codierschiene
eingebracht ist und von denen die andere von der anderen Seite in die Codierschiene
eingebracht ist und die erste Ausnehmung in Steckrichtung der Codierstifte verlängert.
Hierdurch ergibt sich ein in Steckrichtung der Codierstifte über beide Ausnehmungen
reichender Hohlraum, in den ein querschnittsmäßig dem durch die beiden Ausnehmungen
gegebenen freien Innenprofil 21 des Hohlraumes angepaßter Codierstift einsetzbar
ist. Durch diese Ausbildung der Codierkammern wird erreicht, daß für die Herstellung
der Anordnung eine aus zwei Teilen bestehende Spritzform verwendet werden kann,
die auf bewegliche Schieber zur Bildung von Hohlräumen quer zur Schließrichtung
der Formteile verzichtet.
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In entsprechender Weise kann auch der parallel zur Codierschiene verlaufende
Führungsschacht 20 der Anordnung gebildet werden.
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Der FUhrungsschacht besteht dann zweckmäßigerweise aus mehreren in
Richtung der einsteckbaren Armierungsschiene hintereinanderliegenden sackförmigen
Ausnehmungen, die abwechselnd von der einen und von der anderen Flachseite des Trägerkörpers
in den Trägerkörper
eingebracht sind und die sich an ihren Enden
überlappen.
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Hierdurch ergibt sich ein über sämtliche Ausnehmungen reichender Führungsschacht,
in den eine querschnittsmäßig .dem durch die beidseitigen Ausnehmungen gegebenen
freien Innenprofil des Führungsschachtes angepaßte Armierungsschiene einsetzbar
ist.
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In Fig. 3 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, bei
dem zwei der in Fig. 1 dargestellten Anordnungen durch ein Zwischenstück 22 baulich
vereinigt worden sind. Diese Ausbildung wird gewählt, wenn anstelle der üblichen
Leiterplatte eine großformatigere Leiterplatte verwendet werden soll, die als sogenannte
Doppel-Europaplatte bekannt ist. Die beiden Einzelanordnungen sind durch ein Zwischenstück
22 fest miteinander verbunden und durch eine in ihre Führungsschächte eingesetzte
Armierungsschiene 23 zusätzlich versteift. Die. Fixierung der so gebildeten Anordnung
im Baugruppenträger erfolgt durch die Jeweils außenliegenden federnden Rasten, während
die einander zugewandten Rasten entspannt sind und keine Funktion haben.