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Verbindungs e) ement zur galvanischen Mehrfachverbindung der Leiterbalinen
verschiedener Leiterpiatten Die Priorität der Anmeldung 009167/70 vom 17.6.1970
in der Schweiz ist in Anspruch genommen.
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Die Erfindung betrifft ein Verbindungselement zur galvanischen Mehrfachverbindung
der Leiterbahnen verschiedener Leiterpiatten.
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Leiterbalmen auf verschiedenen Seiten der Leiterpiatten müssen, um
eine Verbindung zwischen den auf beiden Seiten der Leiterplatten untergebrachten
Schaltungen herstellen zu können, galvanisch miteinander verbunden werden. Zu diesem
Zweck werden spezielle Einrichtungen zur Durchverbindung der Leiterbahnen beider
Seiten einer Leiterpiatte verwendet. Es sind auch schon metallische Klemmen bekannt
geworden, die - am Rande der Leiterplatten aufgesteckt - Leiterbahnen der beiden
Seiten miteinander
verbinden. Sowohl die Durchverbindungen als auch
die Verwendung von Metallklammern stellen einen zusätzlichen Aufwand bei der Herstellung
der Leiterplatten dar, der sich kostenmäßig ungünstig auswirkt. Sollen mehrere Leiterplatten
untereinander verbunden werden, so gibt es entweder die Möglichkeit, diese elektrische
Verbindung über Steckverbinder und Kabel durchzuführen, oder bei sehr kleiner räumlicher
Entfernung und fester Montage der einzelnen Leiterplatten zueinander, starre Drahtbügel
zu verwenden. Die zuerst genannte Möglichkeit ist sehr kostspielig und daher bei
Massenartikeln sehr nachteilig, die zweite bekannte Lösung hat den Nachteil, daß
beim Auswechseln der einen Leiterplatte mehrere feste Verbindungen abgelötet und
später wieder angelötet werden müssen. Hierbei wird durch Hitzeentwicklung beim
Lötvorgang die zweite Leiterplatte mit in Leidenschaft gezogen.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, unter Vermeidung der geschilderten Nachteile
bekannter Einrichtungen, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der es möglich ist, eine
Verbindung von Leiterbahnen beider Seiten einer Leiterplatte durchzuführen und gleichzeitig
galvanische Verbindungen zwischen den Leiterbahnen verschiedener Leiterplatten zu
bewerkstelligen. Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung, die beiden Leiterplatten
mechanisch miteinander zu verbinden. Die mechanische Verbindung soll so ausgeführt
sein, daß z.B. bei einem Gerät mit einer Leiterplatte eine zusätzliche Leiterplatte
lösbar angeschlossen werden kann und diese Zusatzleiterplatte entweder an ihrem
freien Ende nicht befestigt
zu werden braucht oder auch zusätzlich
mechanisch befestigt werden kann. Die Verbindungseinrichtung soll jederzeit lösbar
und wieder schließbar sein.
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Erfindungsgemäß werden vorstehend genannte Aufgaben dadurch gelöst,
daß das Verbindungselement aus einer Vielzahl in einem Gehäuse untergebrachter,
gabelförmiger Kontaktfedern besteht, von denen jede zwei Kontaktaufnahmen aufweist
und so gestaltet ist, daß sie Leiterbahnen auf beiden Seiten der Leiterplatten abgreifen
kann.
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Nach einer Ausbildung der Erfindung sind die Kontaktfedern aufrecht
stehend nebeneinander so angeordnet, daß sich mechanische und elektrische Aufnahmen
ergeben, die für plattenförmige Steckelemente geeignet sind.
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Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung sind die Kontaktfedern
sowie das Gehäuse so gestaltet, daß die Steckrichtungen der Leiterplatten entgegengesetzt
gerichtet sind.
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Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung sind die Kontaktfedern
sowie das Gehäuse so gestaltet, daß die Steckrichtungen der Leiterplatten einen
Winkel einschlie-13en, Gemäß einer zweckmäßigen Weitergestaltung der Erfindung sind
die Kontaktfedern aus zwei an sich selbständigen und im wesentlichen deckungsgleichen
Federteilen durch
deren Zusammenlegen gebildet.
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Eine weitere, zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß
an den IContaktfedern angebrachte Lappen in an sich bekannter Weise die Kontaktfedern
im Gehäuse festhalten.
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Der Anmeldungsgegenstand weist gegenüber bekannten Einrichtungen die
Vorteile auf, daß er leicht, wie z.B.
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eine Buchsenleiste, auf die Leiterplatten aufgesteckt werden kann
und daß es mit ihm möglich ist, einen Ebenenwechsel von Leiterbahnen der einen Seite
einer Leiterplatte zu Leiterbahnen der anderen Seite dieser Leiterplatte oder einer
zusätzlichen Leiterplatte vorzunehmen. Gleichzeitig ergibt sich gegenüber bekannten
Einrichtungen der Vorteil, daß die Leiterplatten gegenseitig mechanisch miteinander
verbunden werden, so daß an sich keine zusätzliche mechanische Befestigung für die
Zusatzleiterplatte notwendig ist. Bei großer Masse der Zusatzleiterplatte ist es
aber möglich, diese an ihrem freien Ende zusätzlich zu befestigen. Da man hierbei
lösbare Befestigungselemente, wie z.B. Schrauben oder Federklammern verwenden kann,
bleibt die Zusatzleiterplatte trotzdem jederzeit lösbar. Die Einrichtung ist sehr
leicht aufgebaut und daher kostengünstig herstellbar. Weiterhin ist es mit ihr möglich,
eine aus mehreren Leiterplatten bestehende Einrichtung baukastenartig zu ergänzen
bzw. umzubauen. Bei Reparaturen kann die Zusatzleiterpiatte also jederzeit leicht
ausgetauscht werden.
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Die Erfindung wird mit Hilfe einer Zeichnung an Ausführungsbeispielen
erläutert. In der Zeichnung zeigen: Fig. 1 das Verbindungselement in einer aus zwei
Leiterplatten bestehenden elektrischen Einrichtung, Fig. 2 das Verbindungselement,
einzeln dargestellt, Fig. 3 einen Querschnitt durch eine Kammer des Verbindungselementes,
Fig. 4 einen Querschnitt durch eine Kammer einer anderen Ausführungsform des Verbindungselementes,
Fig. 5 ein Stanzteil, aus dem die Kontaktfeder hergestellt wird, in gegenüber den
Darstellungen der Fig. 5 und 4 etwas verkleinertem Maßstab.
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Der Aiuneldungsgegenstand wird als Ausführungsbeispiel anhand eines
Programchaltwerke s (Fig. 1) erläutert, das durch zusätzliche, elektronische Bauteile
ergänzt ist. In diesem Ausführungsbeispiel wird eine Leiterplatte 3, die auf beiden
Seiten mit Leiterbahnen 10 bzw. 11 belegt ist, von einem Programmschalter 13 einerseits
und einem Zeitschalter 14 andererseits eingeschlossen. Selbstverständlich können
die Geräte 13 und 14 durch andere elektrische Geräte ersetzt werden, die in gleicher
oder
ähnlicher Weise mit den Leiterplatten zusammenarbeiten.
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Die beiden Schaltgeräte tasten im Ausführungsbeispiel in an sich bekannter
Weise die Leiterbahnen der Leiterplatte 5 ab. Die gesamte Anordnung aus rrogrammschalter
13 und Zeitschalter 14 sowie die Leiterplatte 3 ist auf einer Montageplatte 4 befestigt.
Die Leiterbahnen 10 und 11 der Leiterplatte 3 treten auf einer Seite in galvanische
Verbindung mit den Kontakten einer Buchsenleiste 15. Zu den auf der Leiterplatte
3 untergebrachten elektrischen Schaltkreisen soll zusätzlich eine Elektronikeinheit
Verwendung finden. Um diese Elektronikeinheit, die im wesentlichen mit elektronischen
Bauteilen 8 bestückt ist, mit den Leiterbahnen der Bei terplatte 3 zu verbinden,
wird ein Verbindungselement 1 benützt. Das Verbindungselement 1 stellt sowohl eine
elektrische Verbindung zwischen den Leiterbahnen 9 der Bei terplatte 2 sowie den
Leiterbahnen 10 und 11 der Leiterplatte 3 her und bewirkt gleichzeitig eine mechanische
Befestigung der Leiterplatte 2 an der Leiterplatte 3.
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Die Leiterpiatte 2 braucht dann lediglich noch über entsprechende
Bolzen 5 sowie mittels Schrauben 6 oder ähnliche Befestigungselemente mit der Montageplatte
4 einseitig verbunden zu werden. Hierdurch ist eine einwandfreie Befestigung der
Leiterplatte sichergestellt. Gleichermaßen wären anstatt der Bolzen 5 andere Befestigungselemente
denkbar, z.B. Winkel oder bstandsböcke oder ähnliches. Die Schrauben 6 könnten ebenso
durch Federn bzw. Klammern ersetzt werden, die ohne jedes Werkzeug
lösbar
sind.
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In Fig. 2 ist das Verbindungselement 1 perspektivisch nochmals dargestellt.
Man ersient daraus, daß das Gehäuse 17 in mehrere Kammern eingeteilt ist, von denen
jede eine Kontaktfeder 7 aufnimmt. Das Verbindungselement 1 ist auf der entgegengesetzten
Seite genau gleich aufgebaut.
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Aus der Querschnittsdarstellung der Fig. 3 geht eindeutig hervor,
daß in das Verbindungselement 1 von beiden Seiten Leiterplatten 2 bzw. 3 eingesteckt
werden können.
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Da auf beiden Seiten die gleiche EontaktSeder 7 vorhanden ist, findet
eine galvanische Verbindung der Leiterbahnen beider Leiterplatten statt; darüber
hinaus werden die Leiterbahnen beider Seiten der einen Leiterplatte 3 oder gegebenenfalls
auch der anderen Leiterplatte 2 miteinander verbunden; gleichermaßen kommt aber
eine Verbindung zwischen den Leiterbahnen der einen Leiterplatte 2 und den Leiterbahnen
der anderen Leiterplatte 3 zustande.
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Es wäre auch denkbar, daß die eine Leiterplatte nur auf der Oberseite
Leiterplatten trägt und die andere Leiterplatte nur Leiterbahnen auf der Unterseite.
In diesem Ball findet ebenfalls durch galvanische Verbindung mittels der Kontakfeder
7 ein Ebenenwechsel von einer Seite der einen Leiterplatte auf die andere Seite
der anderen Leiterplatte statt.
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Die Einsteckrichtungen der Leiterplatten können miteinander einen
Winkel bilden (Fig. 4). Dieser Winkel kann beispielsweise 90° betragen, jedoch ist
auch jeder andere Winkel möglich.
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Aus einer gegenüber den Gegenständen der Fig. 3 und 4 im Maßstab etwas
verkleinerten Darstellung geht hervor, daß die Kontaktfeder zweckmäßigerweise aus
einem einzigen Stanzteil hergestellt ist, das an einer Biegekante 16 so gebogen
wird, daß zwei an sich selbständige und im wesentlichen symmetrische Kontaktfederteile
aufeinandergelegt werden. Ein zusätzlicher Lappen 12 dient dazu, daß nach dem Zusammenlegen
beide im wesentlichen symmetrischen Teile zusammengehalten werden und gleichzeitig
die Kontaktfeder 7 im Gehäuse 17 gegen Herausfallen gesichert wird.
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Der Vollständigkeit halber sei erwähnt, daß in dem anhand der Fig.
1 beschriebenen Ausführungsbeispiel Programmschalter 13 und Zeitschalter 14 auch
auf der gleichenSeite einer Leiterplatte 3 liegen könnten.
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Zum Auswechaeln der Elektronikeinheit bei der mit Hilfe der Fig. 1
beschriebenen Anordnung ist es lediglich erforderlich, die beiden Schrauben 6 zu
lösen, wonach die Leiterplatte 2 aus dem Verbindungselement 1 herausgezogen und
wieder hineingesteckt oder durch eine andere ersetzt werden kann. Bei Herstellung
und Vertrieb ist es besonders vorteilhaft, daß die aus Programmschalter 13, Zeitschalter
14 und Leiterbahnen 3 bestehende Einheit jederzeit ohne zusätzliche konstruktive
Maßnahmen mit der gewUnschten Elektronikeinheit kombiniert werden kann.
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6 Patentansprüche 1 Bl. Zeichng. m. 5 Fig.