HOUSING WITH DISPLAY OR CONTROL ELEMENTS TO BE MOUNTED ON A CIRCUIT BOARD

Abstract: 1. A substantially block-shaped housing made of insulating material and containing indicator elements, controls (4, 5) and/or electrical connecting leads, and having contacts (8a, 8b) adapted to make contact with printed conductors (6a, 6b) on both sides of a printed circuit board (3), the back of the housing being formed with an incision (2) which extends over the entire housing width and by means of which it can be pushed on to the printed circuit board (3), the contacts (8a, 8b) being spring contacts arranged on either side of the incision (2) so as to be spring biased in the direction of the incision (2) and engageable with the contact conductors (6a, 6b) of the printed circuit board (3), characterised in that the incision (2) is sufficiently deep so that the housing fitted on to the printed circuit board (3) holds automatically, in that a releasable mechanical anchorage (9) for the housing on the printed circuit board (3) is provided in the housing in the region of the incision (2), and in that the housing, the width of which is standardised with respect to the printed circuit board reference grid, is stackable in a row together with identical housings.

Description: Gehäuse mit Anzeige- oder Bedienelementen zur Leiterplattenmontage Die Erfindung betrifft ein Gehäuse von im wesentlichen Quaderform aus isolierendem Material, das Anzeige-. Bedienelemente und/oder elektrische Verbindungsleitungen enthält und mit Kontakten versehen ist, die mit Leiterbahnen auf beiden Seiten einer Leiterplatte kontaktierbar sind, wobei das Gehäuse rückseitig mit einem sich über die Gehäusebreite erstreckenden Einschnitt versehen ist, in den die Leiterplatte einführbar ist, wobei die Kontakte Federkontakte sind, die beidseitig zu dem Einschnitt in Richtung auf den Einschnitt federnd angeordnet und mit den Kontaktbahnen der Leiterplatte in Eingriff bringbar sind. Die Miniaturisierung und Perfektionierung in der Chiptechnik und integrierten Schaltungen hat dazu geführt, dass auf immer engerem Raum einer Leiterplatte immer mehr Funktionen untergebracht werden können. Der Intergrationsstand konnte insbesondere noch dadurch verstärkt werden, dass Bauelemente in Oberflächenlöttechnik (SMD-Technik) mit der Leiterplatte verbunden werden. Bei letzterer wird auf Anschlussbohrungen verzichtet, während auf beiden Seiten der Leiterplatte Kontaktbahnen angeordnet werden, so dass die Möglichkeit geschaffen wird, auch die Unterseite der Leiterplatte mit Bauelementen insbesondere in Chiptechnik zu bestücken. Hieraus resultiert, dass der Platz für die frontseitige Anzeige und Bedienung immer knapper wird, zumal die geringere Höhe der Bauelemente zu einer immer dichteren Anordnung der Leiterkarten und damit zu entsprechend schmalen Frontplatten führt. Hieraus resultiert ferner das Bestreben, auch die Höhe der Anzeige- und Bedienelemente über der Leiter karte auf ein Mindestmass zu begrenzen. Da die Wärmebelastung von Anzeige- oder Bedienelementen etwa beim Löten eine strapaziöse Einwirkung darstellt, die möglichst zu vermeiden ist, werden diese Elemente in Gehäusen der eingangs genannten Art untergebracht. Aus der US-A-3 573 558 ist eine Leiterkartenhalterung in Form einer Leiste bekannt, die mittels Nieten an der Leiterkarte befestigt wird und Ausnehmungen zur Aufnahme von Gehäusen aufweist, die Betätigungs- oder Anzeigeelemente enthalten. Letztere können einen Schlitz besitzen, an dessen Innenseite Kontakte zur Kontaktierung mit der Leiterplatte münden. Die Gehäuse werden in der Leiste durch Reibschluss und durch letzteren und den Kontakteingriff mit der Leiterplatte in ihrer Position gehalten. Ein selbständiges Halten der Gehäuse an der Leiterplatte ist weder vorgesehen, noch erzielbar. Au sserdem können nur solche Gehäuse verwendet werden, die in die Ausnehmungen der Leiste passen, die ihrerseits Platz beansprucht und daher den von den Gehäusen einnehmbaren Platz einschränkt. Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Gehäuse der eingangs genannten Art zu schaffen, mit dem sich möglichst platzsparend und einfach Anzeige- bzw. Bedienelemente an einer Leiterplatte montieren lassen. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass der Einschnitt genügend tief ist, so dass das auf die Leiterplatte gesteckte Gehäuse selbstätig hält, und eine lösbare mechanische Verankerung für das Gehäuse an der Leiterplatte im Gehäuse im Bereich des Einschnitts vorgesehen ist. Hierdurch wird ermöglicht, ohne den Umweg über die Oberseite der Leiterplatte, d.h. sogenannte Umsteigen, die Anzeige- und Bedienelemente so anzuordnen, dass eine Funktion oberhalb der Leiterplatte und eine weitere unterhalb der Leiterplatte liegt. Dabei ergibt sich eine optimale Verbindungsmög- lichkeit, wenn der durch das Gehäuse mit den Funktionselementen gebildete Baustein rückseitig im mittleren Bereich mit dem Einschnitt versehen ist und auf die Leiterplatte so aufgeschoben werden kann, dass die Kontakte für das obere Anzeige- bzw. Bedienelement und die Kontakte für das untere Anzeigebzw. Bedienelement beim Aufschieben auf die Leiterplatte die entsprechenden oberen und unteren Leiterbahnen kontaktieren. Eine Vereinfachung und Kosteneinsparung ergibt sich im übrigen dadurch, dass auf der Leiterplatte keine Bohrungen für die Kontaktierung und/oder Befestigung der Gehäusekontakte bzw. Gehäuse erforderlich sind. Andererseits ist aber die Austauschbarkeit der einzelnen Bausteine gewährleistet. Zudem brauchen sie, da es nicht notwendig ist, sie durch ein Lötbad zu führen, nicht diesbezüglich dicht (etwa gegen Lötdämpfe) zu sein. Die Kontakte können Klemmkontakte bilden. Sie können eine derartige Breite besitzen, dass sie gleichzeitig für metrische und zöllische Raster verwendbar sind, so dass entsprechende Rasterabweichungen zwischen metrischem und zöllischem Raster überbrückt werden. Die Gehäusebreite besitzt vorzugsweise eine rastermässige Normung. Die mechanische Verankerung umfasst insbesondere wenigstens ein federvorgespanntes Element, das eine Klemme oder Kralle, insbesondere eine Schneid-, Rast- oder Federklemme, sein kann. Das Gehäuse kann auch durch Aufpressen an der Leiterkarte befestigbar sein. Es kann mit gleichartigen Gehäusen in einer Reihe stapelbar und insbesondere zu einer auf die Leiterplatte aufsteckbaren Einheit verbindbar sein. Hierzu kann das Gehäuse mechanische Verbindungselemente an den Seitenwänden aufweisen. Eine Verbindungsleiste, die mit der Ober- oder Unterseite des Gehäuses in Eingriff bringbar ist, kann vorgesehen sein. Das Gehäuse kann leistenartig ausgebildet sein und mehrere (mehr als zwei) Anzeige- und Bedienelemente aufnehmen. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung und den Unteransprüchen zu entnehmen. Die Erfindung wird nachstehend anhand der in den beigefügten Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Fig. 1 zeigt schematisch die Anordnung eines Gehäuses mit Leiterplatte. Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf die Ausführungsform von Fig. 1. Fig. 3 bis 5 zeigen schematisch verschiedene Ausführungsformen von Gehäusen in Frontansicht. Fig. 6 und 7 zeigen schematisch im Vergleich zu Fig. 1 etwas geänderte Ausführungsformen. Fig. 8 und 9 zeigen gestapelte Anordnungen von Gehäusen. Fig. 10 zeigt eine perspektivische Rückansicht eines Gehäuses nach Fig. 1. Fig. 11 bis 14 zeigen verschiedene mechanische Verankerungen für Gehäuse. Gemäss der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsform ist ein im wesentlichen quaderförmiges Gehäuse 1 aus isolierendem Material, insbesondere Kunststoff, mit einem sich über die gesamte Gehäusebreite erstreckenden und mittig an der Rückseite des Gehäuses 1 angeordneten Einschnitt 2, der im Schnitt rechteckig ist und dessen Breite praktisch der Stärke einer Leiterplatte 3 entspricht, versehen. Der Einschnitt 2 ist genügend tief, so dass das auf die Leiterplatte 3 gesteckte Gehäuse 1 insoweit selbstätig, d.h. praktisch ohne zu wackeln, hält, d.h. dass die Tiefe des Einschnitte 2 im Vergleich zur Stärke der Leiterplatte 3 gross (ein Mehrfaches hiervon) ist. Das Gehäuse 1 besitzt frontseitig Anzeige- und/oder Bedienelemente 4, 5, beispielsweise Leuchtdioden, Lampen, Schalt- und Prüfbuchsen, Drucktaster, Schalter, Kippschalter, Taster, Potentiometer, Sicherungshalter o.dgl. Die Gehäuse 1 können gegebenenfalls auch an ihrer Oberseite mit Anzeige- und/oder Bedienelementen 4, 5 für die Ober- bzw. Unterseite der Leiterplatte 3 versehen sein. Ausserdem ist es möglich, die Gehäuse 1 zur Aufnahme von Verbindungsleitungen zum Herstellen von elektrischen Verbindungen zwischen der Ober- und Unterseite der Leiterplatte 3 ohne die Notwendigkeit von Kontaktierungsbohrungen zu verwenden. Die Gehäuse 1 können auch Umschaltelemente zum Umschalten zwischen Ober- und Unterseite der Leiterplatte 3 aufnehmen. Gemäss Fig. 9 kann das Gehäuse 1 leistenartig ausgebildet sein und eine Mehrzahl von Bedien- bzw. Anzeigeelementen aufnehmen. Die Leiterplatte 3 besitzt ober- und unterseitig Leiterbahnen 6a bzw. 6b und Leiterplattenbauelemente 7a bzw. 7b. Das Gehäuse 1 ist mit dem Einschnitt 2 auf den Vorderkantenbereich der Leiterplatte 3 aufgesteckt, wobei sich aus dem Gehäuse 1 im Bereich des Einschnitts 2 herauserstreckende obere und untere Federkontakte 8a bzw. 8b beim Aufschieben des Gehäuses 1 auf die Leiterplatte 3 deren Leiterbahnen 6a bzw. 6b federnd kontaktieren. Im Bereich des Einschnitts 2 sind entsprechende Ausnehmungen im Gehäuse 1 vorgesehen, in die die klemmenden Federkontakte 8a, 8b münden. Die Kontaktfüsse können sowohl nach aussen als auch nach innen (Fig. 7) gerichtet sein, wobei letzteres insbesondere bei gestaffelter Anordnung innerhalb des Einschnitts 2 (Fig. 6) zweckmä ssig ist. Ferner ist eine lösbare mechanische Verankerung 9 für das Gehäuse 1 an der Leiterplatte 3 im Bereich des Einschnitts 2 vorgesehen. Die Gehäuse 1 und die Federkontakte 8a, 8b sind auf das Leiterpiatten- raster, beispielsweise metrisch oder 19", abgestimmt und letztere können insbesondere eine derartige Breite besitzen, dass sie gleichzeitig für metrische und zöllische Raster verwendbar sind. Wie aus Fig. 8 ersichtlich, sind die dort dargestellten Gehäuse 1 miteinander über eine Schwalbenschwanzverbindung 10 an benachbarten Seitenwänden nebeneinander stapel- und verbindbar ausgebildet. Statt der Schwalbenschwanzverbindung kann auch eine Nut/Steg- oder Druckknopfverbindung, Kleben, Haftkleben o.dgl. verwendet werden. Die Gehäuse 1 können ferner über eine Verbindungsleiste 11 und/ oder unterseitig miteinander verbunden werden, so dass sie auch auf diese Weise komplett auf die Leiterplatte 3 aufgeschoben werden können. Die Verbindungsleiste 11 kann auch dazu verwendet werden, die Gehäuse 1 auf unterschiedliche Raster zu bringen. Die Verbindungsleiste 11 kann Positionierzapfen 12 aufweisen, die mit entsprechenden Ausnehmungen an den Gehäusen 1 in Eingriff bringbar sind, was eine exakte Rasteranordnung gewährleistet. Die lösbare mechanische Verankerung 9 kann gemäss Fig. 11 aus Schneidklemmen 13 bestehen, die paarweise in dem Gehäuse 1 angeordnet und in einem Abstand kleiner als die Stärke der Leiterplatte 3 federnd in einer entsprechenden Ausnehmung 14 des Gehäuses 1 beidseitig in den Bereich des Einschnitts 2 ragend angeordnet sind. Das oder jedes Paar von Schneidklemmen 13 ist aus einem in die Ausnehmung 14 eingesetzten gebogenen Blechstreifen 15 gebildet, der sich mit seiner flachen Seite im Gehäuse 1 abstützt und durch Schultern 16 gehalten wird, während die in die Darstellungsebene von Fig. 11 um 900 gebo- genen freien Schenkel hiervon die Schneidklemmen 13 bilden. Durch das Aufschieben des Gehäuses 1 auf die Leiterplatte 3 werden die Schneidklemmen 13 auseinandergebogen und schneiden beim weiteren Aufschieben in die Leiterplatte 3 ein, um auf diese Weise eine Klemmkraft auszuüben. Zum Lösen ist jeweils ein Loch 17 im Bereich jeder Schneidklemme 13 senkrecht zur Aufschubrichtung des Gehäuses 1 vorgesehen, durch die ein Werkzeug eingeführt werden kann, mit dem die Schneidklemmen 13 entgegen ihrer Federvorspannung auseinandergedrückt werden. Bei der in Fig. 12 dargestellten mechanischen Verankerung 9 handelt es sich um eine Rastklemme 18, die einen Rastvorsprung 19 aufweist, der mit einer entsprechenden Rastöffnung 20 in der Leiterplatte 3 in Eingriff bringbar ist. Die Rastklemme 18, die einstückig mit dem Gehäuse 1 ausgebildet oder in dieses eingesetzt sein kann, ist in Richtung auf den Einschnitt 2 federvorgespannt. Durch das Aufschieben des Gehäuses 1 auf die Leiterplatte 3 wird die Rastklemme 18 gegen die Federvorspannung ausgelenkt und der Rastvorsprung 19 gleitet über die Leiterplatte 3, bis er infolge seiner Federvorspannung in die Rastöffnung 20 einrastet. Eine Anschrägung 21 des Einschnitts 2 an der Seite, auf die die Rastklemme 18 vorgespannt ist, erleichtert das Einführen der Leiterplatte in den Einschnitt 2 unter die Rastklemme 18. Eine Bohrung 17 dient zum Entrasten mittels eines Werkzeugs. Bei der in Fig. 13 dargestellten Ausführungsform ist die mechanische Verankerung 9 eine Federklemme bestehend aus einer Rolle 22 und einer Feder 23, eine Schrauben-, Draht- oder insbesondere Blattfeder, wobei die Ausnehmung 14 im Schnitt dreieckig ist. Die Achse der Rolle 22 ist beidseitig in einem Langloch 24 parallel zum Einschnitt 2 geführt. Diese Führung dient dazu, die Rolle 22 in der Ausnehmung 14 zu halten. Durch Aufschieben des Gehäuses 1 auf die Leiterplatte 3 wird zunächst die Rolle 22 in Richtung zur Frontseite des Gehäuses 1 entgegen der Federvorspannung gedrückt. Die Rolle 22 gelangt mit der entsprechenden Ober- oder Unterseite der Leiterplatte 3 in Eingriff und übt auf die Leiterplatte 3 eine Klemmwirkung aus, da die Feder 23 die Rolle 22 gegen die Schrägfläche 25, die die Ausnehmung 14 begrenzt, drückt. über eine Bohrung 17 ist ein Werkzeug einführbar, das die Rolle 22 lösen und damit die Klemmwirkung aufheben kann. Bei der in Fig. 14 dargestellten Ausführungsform ist die mechanische Verankerung 9 eine Kralle 26, die in Richtung auf den Einschnitt 2 mittels einer Feder 27 in der Ausnehmung 14 vorgespannt und um eine Achse 28 drehbar angeordnet ist. Widerhakenartige Fortsätze 29 bilden die Verankerung mit der Leiterplatte 3. Ein aus dem Gehäuse 1 rückseitig herausragender Abschnitt 30 der Kralle 26 kann zum Lösen der Kralle entgegen der Federvorspannung manuell betätigt werden. Die Kralle 26 kann sich aber auch insgesamt im Gehäuse 1 befinden, während über eine von der Oberseite des Gehäuses 1 zur Ausnhmung 14 geführte Bohrung das Einführen eines Werkzeugs zum Lösen der Kralle 26 ermög- licht.

Claims: Patentansprüche 1. Gehäuse von im wesentlichen Quaderform aus isolierendem Material, das Anzeige-, Bedienelemente (4, 5) und/oder elektrische Verbindungsleitungen enthält und mit Kontakten (8a, 8b) versehen ist, die mit Leiterbahnen (6a, 6b) auf beiden Seiten einer Leiterplatte (3) kontaktierbar sind, wobei das Gehäuse rückseitig mit einem sich über die Gehäusebreite erstreckenden Einschnitt (2) versehen ist, in den die Leiterplatte (3) einführbar ist, wobei die Kontakte (8a, 8b) Federkontakte sind, die beidseitig zu dem Einschnitt (2) in Richtung auf den Einschnitt (2) federnd angeordnet und mit den Kontaktbahnen (6a, 6b) der Leiterplatte (3) in Eingriff bringbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Einschnitt (2) genügend tief ist, so dass das auf die Leiterplatte (3) gesteckte Gehäuse selbstätig hält, und eine lösbare mechanische Verankerung (9) für das Gehäuse an der Leiterplatte (3) im Gehäuse im Bereich des Einschnitts (2) vorgesehen ist. 2. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeige- und Bedienelemente (4, 5) so angeordnet sind, dass eine Funktion oberhalb und eine weitere unterhalb der Leiterplatte (3) liegt, während der Einschnitt (2) etwa im mittleren Bereich des Gehäuses angeordnet ist. 3. Gehäuse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakte (8a, 8b) Klemmkontakte bilden. 4. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakte (8a, 8b) eine derartige Breite besitzen, dass sie gleichzeitig für metrische und zöllische Raster verwendbar sind. 5. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäusebreite eine rastermässige Normung besitzt. 6. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanische Verankerung (9) wenigstens ein federvorgespanntes Element (13, 18, 22, 26) umfasst. 7. Gehäuse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das federvorgespannte Element (13, 18, 22, 26) eine Klemme oder Kralle, insbesondere eine Schneid-, Rast- oder Federklemme, ist. 8. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass es durch Aufpressen an der Leiterkarte (3) befestigbar ist. 9. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass es mit gleichartigen Gehäusen in einer Reihe stapelbar und insbesondere zu einer auf die Leiterplatte (3) aufsteckbaren Einheit verbindbar ist. 10. Gehäuse nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass mechanische Verbindungselemente (10) an den Seitenwänden vorgesehen sind. 11. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verbindungsleiste (11), die mit der Ober- oder Unterseite des Gehauses in Eingriff bringbar ist, vorgesehen ist. 12. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass es leistenartig ausgebildet ist und mehrere Anzeige- und Bedienelemente (4, 5) aufnimmt.

Inventors: WEYER, EHRHARD, DR.
Applicants: MENTOR ING. DR. PAUL MOZAR
Application year: 1986
Main classification: H05K7
IPC codes: H05K7