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Title:
DEVICE FOR ASSEMBLING/DISASSEMBLING AND FIXING A PRINTED CIRCUIT BOARD
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2004/008821
Kind Code:
A1
Abstract:
According to the invention for assembling/disassembling a printed circuit board (2), a specially shaped spring (7) is to be integrated inside the device (20). The assembly/disassembly of the printed circuit board (2) in the device (20) is simplified by virtue of the fact that the printed circuit board (2) has to be pressed only against the spring (7) and a fixed supporting part (6) of the device (20) to which the spring (7) is attached. In order to be able to press the printed circuit board (2), among other things, perpendicularly against the fixed supporting part (6), the specially designed leg spring (7) is fastened underneath the fixed supporting part (6). The legs (7.1, 7.2) of this spring protrude outward on both sides beyond the top side (6.1) of the supporting part (6). During assembly, the printed circuit board (2) is guided between the top side (6.1) and the protruding spring legs (7.1, 7.2). The printed circuit board (2) is fixed by additional supporting parts (4, 5) of the device (20).

Inventors:
BARTSCHER BERND (DE)
THOMA HELMUT (DE)
Application Number:
PCT/EP2003/006967
Publication Date:
January 22, 2004
Filing Date:
July 01, 2003
Export Citation:
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Assignee:
SMITHS HEIMANN GMBH (DE)
BARTSCHER BERND (DE)
THOMA HELMUT (DE)
International Classes:
H05K7/14; (IPC1-7): H05K7/14
Foreign References:
DE7526707U1975-12-11
DE8508344U11985-05-09
DE3121967A11983-06-01
Attorney, Agent or Firm:
Thul, Hermann (Zentrale Patentabteilung Rheinmetall Allee 1, Düsseldorf, DE)
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Claims:
PATENTANSPRÜCHE
1. Vorrichtung zur Montage/Demonatge sowie zur Fixierung (1) einer Leiterplatine (2) auf Trägerteilen, wobei die Trägerteile ein feststehendes Trägerteil (4) und ein demgegen über bewegbares Trägerteil (5) sowie ein diesen Trägerteilen (4,5) gegenüberstehendes weiteres feststehendes Trägerteil (6) umfassen, auf denen die Leiterplatine (2) fixiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass an dem weiteren feststehenden Trägerteils (6) eine Schenkelfeder (7) befestigt ist, die unterhalb am Trägerteil (6) angebracht mit ihren Federschenkeln (7.1, 7.2) rechts und links über die Oberseite (6.1) des feststehenden Trägerteils (6) hinausragt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatine (2) einen Auflagebereich aufweist, der bauteiifrei sowie leiterbahnfrei ist.
3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Leiterpla tine (2) im Auflagebereich wenigstens zwei Langlöcher (2.3, 2.4) vorgesehen sind, die mit an der Oberseite (6.1) des feststehenden Trägerteils (6) befindlichen Stiften (6.3, 6.4) oder gestanzten Prägungen zusammenwirken.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatine (2) an der Seite (2.11) Ausfräsungen (2.1, 2.2) aufweist, in die Führungsbolzen (11,12) oder schräg aufgebogene Blechlaschen (5.1, 5.2) des bewegbaren oder starren Trägerteils (5) greifen.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerteile (4,5, 6) Führungsbleche sind.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich auf der dem Auflagebereich zuoder abgewandten Seite der Leiterplatine (2) Sensoren (3) befinden.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Enden der Federschenkel (7.1, 7.2) einen Anstellwinkel (a) aufweisen.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Federschen kel (7. 1, 7. 2) je einen Spreizwinkel (ß) einschließen.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die En den der Federschenkel (7. 1, 7. 2) zusätzlich um einen Winkel () gegenüber dem An stellwinkel (a) gebogen sind.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der Feder (7) Federstahl ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die feststehen den Trägerteile (4,6) an einer Zeilenhalterung (1) einer Inspektionsanlage angebracht sind.
Description:
BESCHRE : BUMG Vorrichtung zur Montage-/Demontage sowie Fixierung einer Leiterplatine Technisches Gebiet Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Montage-/Demontage und zum Fixieren einer Lei- terplatine insbesondere in eine Zeilenhalterung einer fnspektionsanlage.

Bekanntlich ist die Positionierung (Justage) als auch Montage einer Leiterplatine mit Zeilen- sensoren in einer Zeilenhalterung aufwendig, da die Leiterplatine in einer definierten Position zu einem fächerförmigen Licht-oder Röntgenstrahl räumlich fixiert werden muss. Beim Ein- bau wird die Leiterplatine über ihre am Rand liegenden Befestigungsbohrungen mit einem in Y-Richtung verschiebbaren vorderen und hinteren Auflageblech mittels Verschraubungen fest verschraubt. Diese Auflagebleche liegen ihrerseits flach auf jeweils einem starr gelager- ten vorderen und hinteren, an den Enden abgewinkelten Führungsblech der Zeilenhalterung auf und werden in X-Richtung durch Langlochausstanzungen und Führungsbolzen fixiert. In Z-Richtung erfolgt die Fixierung der vorderen Seite (der Leiterplatinenseite, auf der sich die Sensoren befinden) mittels einer vorerst losen Befestigungsschraube mit mehreren Feder-U- Scheiben, durch die die Leiterplatine gegen ein starres Blech gedrückt wird. Danach wird die hintere, sensorlose Seite durch eine Befestigungsschraube mit einem speziellen Federbron- ze-Blech-Stanzteil auf ein hinteres, starr gelagertes Auflageblech gedrückt. Auf der vorderen Seite befindet sich eine Justier-Stellschraube, durch die beim Justagevorgang auf das ver- schiebbare vordere Auflageblech in beiden Y-Richtungen entweder eine Zug-oder eine Druckkraft ausgeübt wird. Nach Abschluss der Feinjustage wird die noch lose Befestigungs- schraube mit den Feder-Andruckscheiben festgezogen.

Darstellung der Erfindung Hier greift die Erfindung die Aufgabe auf, eine Vorrichtung aufzuzeigen, mit der der Mon- tage-/Demontageaufwand für eine Leiterplatine in einer Halterung reduziert wird.

Gelöst wird die Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1.

Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, eines der Trägerteile einer Halterung zur Fixierung einzusparen und dafür eine speziell geformte Feder in die Vorrichtung/Haiterung einzubin- den. Die Montage (Demontage) einer Leiterplatine vereinfacht sich, da diese nur gegen die Feder und ein feststehendes Trägerteil der Halterung gedrückt werden muß. Um die Leiter- platine u. a. senkrecht gegen das feststehende Trägerteil drücken zu können, ist die speziell ausgebildeten Schenkelfeder unterhalb des feststehenden Trägerteiis befestigt. Deren Schenkel ragen beidseitig über die Oberseite des Trägerteils hinaus. Die notwendigen Kräfte zur Montage und Justage werden durch die Feder erzeugt, durch die die Leiterplatine dann in allen drei Richtungen fixiert wird.

In Weiterführung der Erfindung wird eine bauteil-und leiterbahnfreie Auflagefläche der Lei- terplatine geschaffen, die als Auflage-und Gleitfläche dient. Das feststehende Trägerteil weist eine definierte Länge auf, so dass es mit ausreichender Länge unter die Leiterplatine ragt.

Die Leiterplatine selbst ist an ihrem Umfang vorzugsweise mit Ausfräsungen oder derglei- chen versehen. Zur Führung der Leiterplatine in Y-Richtung ist vorgesehen, dass diese im Bereich ihrer Auflagefläche wenigstens zwei Langlocheinfräsungen besitzt, in die Stifte des feststehenden Trägerteils eingreifen können, wenn die Leiterplatine montiert wird.

Zur Fixierung der Leiterplatine bei der Montage an den gegenüberliegenden anderen Trä- erteilen der Halterung, einem feststehenden und zumindest einem dazu'bewegbaren Trä- gerteil, rasten zwei Führungsbolzen oder im Auflageblech schräg aufgebogene Laschen des bewegbaren Trägerteils in weitere Ausfräsungen der Leiterplatine ein.

Die Befestigung des bewegbaren Trägerteils auf dem feststehenden Trägerteils erfolgt mit- tels Anziehen eines Bolzens des feststehenden Trägerteils, welcher durch ein Langloch im bewegbaren Trägerteil greift.

Die vorgeschlagene Vorrichtung verringert neben der Justagezeit auch bisherige Einbauort- stoleranzen. Die Montage als auch eine Demontage der Leiterplatine in die Halterung er- folgt ohne Werkzeug. Trotzdem ist die Leiterplatine mit höherer Genauigkeit und spielfrei fixierbar.

Kurse Beschreibung der Zeichnung Anhand einer Ausführungsbeispieles mit Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert wer- den.

Es zeigt Fig. 1 eine Draufsichtdarstellung der Vorrichtung mit einer Leiterplatiene in einer Halte- rung, Fig. 2 in einer Seitendarstellung das Einsetzen der Leiterplatine aus Fig. 1 in die Halte- rung, Fig. 2a eine Variante aus Fig. 2, Fig. 3 eine Draufsichtdarstellung der Feder aus Fig. 1, Fig. 3a ein Darstellung der Feder aus Sichtrichtung A in Fig. 3, Fig. 3b eine Teildarstellung der Feder aus Sichtrichtung B in Fig. 3.

Wege zur Ausführung der Erfindung Fig. 1 zeigt eine in einer Zeilenhalterung 1 integrierte Montage-/Demontagevorrichtung 20 einer nicht näher dargestellten Inspektionsanlage mit einer Leiterplatine 2 und darauf befind- lichen Zeilensensoren 3 in einer Aufsicht.

Die Vorrichtung 20 weist in dieser Darstellung linksseitig ein an der Halterung 1 feststehen- des hinteres Führungsblech 4 sowie ein darauf befindliches vorderes, bewegbares Füh- rungsblech 5 und rechtsseitig ein weiteres an der Halterung 1 feststehendes Führungsblech 6 auf. An der unteren Seite 6.2 des Führungsblechs 6 ist eine Feder 7 als Teil der Mon- tage-/Demontagevorrichtung 20 angebracht, deren Schenkel 7.1 und 7.2 rechts und links über die Oberseite 6.1 der Führungsblechebene hinausragen. Der Befestigungspunkt (Ortes) der Feder 7 wird durch den mittleren, kraftaufnehmenden Punkt bestimmt.

Die Leiterplatine 2 weist eine bauteil-und leiterbahnfreie Auflagefläche auf, die als Aufilage- und Gleitfläche dient, und besitzt an in diesem Bereich an ihrer Umfangsseite 2. 12 zwei grö- ßere U-förmige Ausfräsungen bzw. Führungsnute 2.3, 2. 4. Weiterhin sind an der gegenüber- liegenden Seite 2. 11 zwei kleinere Ausfräsungen 2. 1, 2.2 vorgesehen. Die größeren Führun- gen 2.3, 2. 4 wirken mit Führungsstiften 6.3, 6.4 des Führungsblechs 6, die kleineren Ausfrä- sungen 2.1, 2.2 mit zwei pilzförmigen Bolzen 10,11 oder 2 schräg aufgebogene Laschen 5.1, 5.2 (Fig. 2a) des Führungsblechs 5 zusammen.

Das obere Führungsblech 5 weist ein Langloch 5.1 auf, durch welches ein Bolzen 13 des unteren Führungsbleches 4 hindurch reicht und das obere Führungsblech 5 gegenüber dem feststehenden Führungsblech 4 bewegbar lagerbar ist.

Fig. 2 zeigt das Einsetzen der Leiterplatine 2 in die Halterung 1.

Dabei wird die Leiterplatine 2 unterhalb der Federschenkel 7.1, 7. 2 jedoch oberhalb des Füh- rungsblechs 6 eingeführt und in Richtung Führungsblech 6 gedrückt, wobei die vom Füh- rungsblech 6 aufragenden Führungsstifte 6.3, 6.4 (oder gestanzten Prägungen) in die Füh- rungsnuten 2. 3, 2.4 ein-bzw. durchgreifen. Im so eingebauten Zustand drückt die Leiter- platine 2 permanent in Y-Richtung gegen die beiden abgebogenen Enden der Federschen- kein 7.1, 7.2 und spannt so die Feder 7. Die statische Federkraft drückt ihrerseits die Leiter- platine 2 mit gleicher Gegenkraft in Y-Richtung. Gleichzeitig wird die Leiterplatine 2 mit ei- ner weiteren Kraft, die vorwiegend durch den Anstellwinkel a der Enden der Feder 7 vorge- geben wird, in Z-Richtung, d. h. auf die Oberfläche (obere Seite 6.1) des Führungsblechs 6 gedrückt. Die erforderliche Gegenkraft für die Feder 7 in Z-Richtung wird an den beiden Stellen der unteren Seite 6.2 des Führungsblechs 6 erzeugt, an denen die Federschenkel 7.1, 7.2 über die Außenkanten hinausragen.

Zur Fixierung der anderen Seite 2.11 der Leiterplatine 2 rasten die auf dem vorderen Füh- rungsblech 5 beiden pilzförmigen Bolzen 10,11 oder schräg aufgebogenen Blechlaschen 5.1, 5.2 des Führungsblechs 5 in die zwei Ausfräsungen 2.1, 2.2 bei der Montage ein. Mit dem Spannen der Feder 7 und der Fixierung wird die vordere Auflagefläche der Leiterplatie- ne 2 zunächst in beiden X-und Z-Richtungen fixiert. Durch die gespannte Feder 7 wird die Leiterplatine 2 gleichzeitig jedoch auch in Y-Richtung gegen die Bolzen 10,11 (oder schrä- ge Blechlaschen 5.1, 5. 2) und somit permanent in dieser Richtung ausgerichtet. Die Justage erfolgt durch Parallelverschiebung der Leiterplatine 2 spielfrei. Die Befestigung des Füh- rungsbleches 5 auf dem Führungsblech 4 erfolgt mittels Anziehen des Bolzens 13.

Eine mögliche Ausführung der Feder 7 ist in Fig. 3 dargestellt, wobei in Fig. 3a die Feder 7 aus Sichtrichtung A und Fig. 3b die Feder 7 aus Sichtrichtung B der Feder 7 in-Fig. 3 auf- gezeigt ist. Die Feder 7 besteht vorzugsweise aus Federstahldraht mit einem Querschnitt von ca. 1, 5 mm. In einer bevorzugten Ausgestaltung weisen die Schenkel 7. 1, 7. 2 eine Spreizwinkel ß von je ca. 55° aus. Der Anstellwinkel a der Enden der Feder 7 beträgt ca. 44°, die in sich noch um einen weiteren Winkel % von ca. 75'geborgen sind, wie in Fig. 3b aufge- zeigt. Die Länge der beiden, auf die Leiterplatine 2 kraftausübenden Enden der Feder- schenkei 7.1, 7.2 beträgt vorzugsweise ca. 5 mm.

Durch diese bevorzugte Ausgestaltung und ein definierte Schrägstellung der Federschenkel 7.1, 7.2 zum Führungsblech 6 werden die erforderliche Kräfte erzeugt. Die angegebenen Maße sind selbstverständlich variabel.

Die Vorrichtung ist nicht auf die Montage/Demontage von Leiterplatienen in einer Zeilenhal- terung einer Inspektionsanlage beschränkt. Sie kann auch eigenständig unter Einbindung äquivalenter Trägerteile aufgebaut und funktionsfähig sein.