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Patent Searching and Data


Title:
MECHANICAL CONNECTION OF PRINTED CIRCUIT BOARDS FOR BUILDING THREE-DIMENSIONAL STRUCTURES FROM FLAT PRINTED CIRCUIT BOARD WASTE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1996/008415
Kind Code:
A1
Abstract:
A mechanical connection of printed circuit boards is disclosed for building three-dimensional structures from flat printed circuit board waste. The printed circuit boards are interconnected at right angles to each other and a slot (2) with a curved or polygonal progression is cut into a printed circuit board. A tongue set in a single piece through a more narrow strip (4) on the edge of another printed circuit board may be inserted into the slot (2). When the tongue is inserted into the slot (2), the marginal areas (6) of the tongue that project sideways beyond strip (4) snap behind the outer curved edge (8) of the slot (2).

Inventors:
BRODTRAGER GUENTER (AT)
Application Number:
PCT/AT1995/000179
Publication Date:
March 21, 1996
Filing Date:
September 12, 1995
Export Citation:
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Assignee:
BRODTRAGER GUENTER (AT)
International Classes:
B65D6/24; H05K3/36; (IPC1-7): B65D6/24
Foreign References:
DE4207515A11992-11-12
FR2693984A11994-01-28
EP0502281A11992-09-09
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Claims:
Ansprüche :
1. Mechanische Verbindung für Leiterplatten zum Aufbau räumlicher Gebilde aus flächigem Leiterplattenabfall, wobei die Leiterplatten unter einem rechten Winkel miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß in der einen Leiterplatte (1) ein bogen oder polygonzugförmig gekrümmter Schlitz (2) ausge¬ bildet ist, in den eine am Rand (5) der anderen Leiterplatte (1) über einen Steg (4) verringerter Breite einstückig ange setzte Lasche (3) einführbar ist, wobei der oder die über den Steg (4) seitlich vorstehenden Randbereiche (6) der Lasche (3) im eingeführten Zustand in an sich bekannter Weise hinter dem krümmungsäußeren Rand (8) des Schlitzes (2) verrasten.
2. Mechanische Verbindung nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß der Steg (4) von einer Randausnehmung (7) der Leiterplatte (1) ausgeht.
3. Mechanische Verbindung nach Anspruch 1 oder 2, da¬ durch gekennzeichnet, daß der Schlitz (2) vom Rand der Leiter¬ platte (1) ausgeht, so daß er einseitig offen ist. GEÄNDERTE ANSPRÜCHE [beim Internationalen Büro am 19. Februar 1996 (19.02.96) eingegangen, ursprüngliche Ansprüche 13 durch neue Ansprüche 15 ersetzt (1 Seite)] 1 Satz von Leiterplatten (1), die unter rechten Winkeln zu einem räumlichen Gebilde verbindbar sind, wobei die Leiter¬ platten (1) aus flächigem Leiterplattenabfall geschnitten, ge¬ stanzt oder gefräst sind, in der jeweils einen Leiterplatte (1) ein bogen oder polygonzugförmig gekrümmter Schlitz (2) ausge¬ bildet ist, in den eine am Rand (5) der jeweils anderen Leiter¬ platte (1) über einen Steg (4) verringerter Breite einstückig angesetzte Lasche (3) einführbar ist, und der oder die über den Steg (4) seitlich vorstehenden Randbereiche (6) der Lasche (3) im eingeführten Zustand hinter dem krümmungsäußeren Rand (8) des Schlitzes (2) verrastbar sind.
4. 2 Satz von Leiterplatten nach Anspruch 1, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß der Steg (4) von einer Randausnehmung (7) der genannten Leiterplatte (1) ausgeht.
5. 3 Satz von Leiterplatten nach Anspruch 2, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die Lasche (3) und der Steg (4) durch Fräsen gefertigt sind.
6. Satz von Leiterplatten nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitz (2) vom Rand der ge¬ nannten Leiterplatte (1) ausgeht, so daß er einseitig offen ist.
7. Räumliches Gebilde aus flächigem Leiterplattenabfall zwecks Wiederverwertung desselben, wobei aus dem Leiterplatten¬ abfall einzelne Leiterplatten (1) geschnitten, gestanzt oder gefräst sind, die unter rechten Winkeln miteinander verbunden sind, wobei in der jeweils einen Leiterplatte ein bogen oder polygonzugförmig gekrümmter Schlitz (2) ausgebildet ist, in den eine am Rand (5) der jeweils anderen Leiterplatte (1) über ei¬ nen Steg (4) verringerter Breite einstückig angesetzte Lasche (3) einführbar ist, und der oder die über den Steg (4) seitlich vorstehenden Randbereiche (6) der Lasche (3) im eingeführten Zustand hinter dem krümmungsäußeren Rand (8) des Schlitzes (2) verrasten. IN ARTIKEL 19GENANNTEERKLÄRUNG Die Änderung in Anspruch 1 berücksichtigt den Offenba¬ rungsgehalt der DE 42 07 515. Die DE 42 07 515 zeigt den Aufbau eines Transportgefaches aus einzelnen flexiblen Kunststoffblät¬ tern, die jeweils unter rechtem Winkel über eine Steckverbin¬ dung verbunden sind, welche nach demselben Prinzip arbeitet wie die Steckverbindung der EP 0 502 281, d.h. mittels Verrastung einer geraden Lasche in einem gekrümmten Schlitz. Die vorlie¬ gende Erfindung beansprucht nicht das Verrastungsprinzip an sich, sondern seine Anwendung in einem System zur Wiederverwer¬ tung von Leiterplattenabfall zu nutzbringenden räumlichen Ge¬ bilden. Diese Aufgabenstellung ist völlig neu und in keiner Weise mit der DE 42 07 515 verknüpft, so daß eine zweiteilige Fassung des Anspruchs 1 nicht zweckdienlich ist, weil sie ein irreführendes Bild von dem Stand der Technik einerseits und der Erfindung anderseits vermitteln würde. Anspruch 1 wurde daher einteilig gefaßt und das neuartige Gebiet der Erfindung durch die Beanspruchung eines "Satzes von Leiterplatten" stärker her¬ vorgehoben. Ein sich auf das Endprodukt "räumliches Gebilde" beziehender nebengeordneter Anspruch wurde als Anspruch 5 hin¬ zugefügt. Die Vorteile der Ausführungsform des neuen An¬ spruchs 3 ergeben sich aus der Beschreibung Seite 2, Zeile 32 bis Seite 3, Zeile 3.
Description:
Mechanische Verbindung für Leiterplatten zum Aufbau räumlicher Gebilde aus flächigem Leiterplattenabfall

Die vorliegende Erfindung betrifft eine mechanische Ver- bindung für Leiterplatten zum Aufbau räumlicher Gebilde aus flächigem Leiterplattenabfall, wobei die Leiterplatten unter einem rechten Winkel miteinander verbunden sind.

Bei der Herstellung von Leiterplatten fallen große Mengen an Leiterplattenabfall in Form von Verschnitt und Ausschuß an. Nachforschungen bei Leiterplattenherstellern in Österreich er¬ gaben eine auf den Leiterplattenausschuß, d.h. unbestückte, nicht der Qualitätskontrolle entsprechende Leiterplatten, zu¬ rückzuführende Abfallmenge von ca. 120 t pro Jahr. Diese große Menge ist eine Folge der hohen Funktions- und Leiterbahnendich- te moderner Leiterplatten, der großen Anzahl der zur Herstel¬ lung notwendigen Verfahrensschritte, der hohen Präzisionsanfor¬ derungen bei den einzelnen Bearbeitungsverfahren verbunden mit möglichst hoher Durchsatzgeschwindigkeit, und der strengen Qua¬ litätskontrolle. Der Anteil fehlerhafter Leiterplatten liegt bei 2 bis 4 % der produzierten Menge.

Dieser Leiterplattenabfall stellt anderseits ein energe¬ tisch hochwertiges, wertvolles Material dar, das auf Grund sei¬ ner guten optischen und mechanischen Eigenschaften für andere Zwecke wiederverwertet werden sollte. Die Erfindung setzt sich zum Ziel, eine mechanische Ver¬ bindung für Leiterplattenabfallstücke zu schaffen, die es er¬ möglicht, die Leiterplattenstücke in einfachster Weise und ohne zusätzliche Verbindungselemente zu räumlichen Gebilden für be¬ liebige Zwecke zusammenzusetzen. Die Verbindung soll gleichzei- tig möglichst unabhängig von dem verwendeten Ausgangsmaterial, insbesondere der Stärke der Leiterplatten, sein. Dieses Ziel wird erfindungsgemäß bei einer Verbindung der einleitend ge¬ nannten Art dadurch erreicht, daß in der einen Leiterplatte ein bogen- oder polygonzugförmig gekrümmter Schlitz vorgesehen ist, in den eine am Rand der anderen Leiterplatte über einen Steg verringerter Breite einstückig angesetzte Lasche einführbar ist, wobei der oder die über den Steg seitlich vorstehenden Randbereiche der Lasche im eingeführten Zustand in an sich be-

kannter Weise hinter dem krümmungsäußeren Rand des Schlitzes verrasten.

Diese Art von Verbindung kommt ohne zusätzliche Verbin¬ dungselemente aus, ist überaus einfach durch entsprechendes Fräsen oder Stanzen des Leiterplattenabfalles anzufertigen und weitgehend unabhängig von der Dicke der jeweiligen Leiterplat¬ ten, weil die gekrümmte Konfiguration des Schlitzes in Verbin¬ dung mit den hinter dem krümmungsäußeren Rand einrastenden La¬ schenrändern einen sicheren Halt auch dünnerer Leiterplattenla- sehen in einem breiteren Schlitz gewährleistet. Mit der Erfin¬ dung lassen sich beispielsweise parallelepipedische Büromate¬ rialbehälter, wie Ablagen, Schachteln, Diskettenboxen, Archi¬ vierungsboxen u.dgl. herstellen.

Es sei an dieser Stelle erwähnt, daß die Art der Ver- rastung an sich aus der EP-A-0 502 281 bekannt ist, allerdings in anderem Zusammenhang und in Verbindung mit anderen Materia¬ lien. Die EP-A-0 502 281 beschreibt ein Befestigungssystem für Beschriftungsschildchen für Blumentöpfe, wobei ein Beschrif- tungsschildchen aus biegsamem Kunststoff mit seiner pfeilförmi- gen Spitze in einen beidseitig abgewinkelten Schlitz im Blumen¬ topfrand eingeführt wird und die Pfeilränder hinter den Schlitzrändern verrasten.

Eine zweckmäßige Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß der Steg mittig an der Lasche ansetzt, um die Lasche auf beiden Seiten verrasten zu können. -Alternativ könnte aber auch in Betracht gezogen werden, daß der Steg an einer Seite der Lasche ansetzt, so daß letztere nur auf einer Seite einen über den Steg vorstehenden, zum Verrasten bestimm¬ ten Randbereich aufweist. In jedem Fall ist zweckmäßigerweise die Lasche abgerundet oder verjüngt ausgebildet, um ein leich¬ tes Einführen zu ermöglichen.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß der Steg von einer Randausnehmung der Leiterplatte ausgeht. Dadurch wird einerseits ein gewisses Spiel für Bewe- gungen des Leiterplattenmaterials der den Schlitz aufweisenden Leiterplatte um den Schlitz herum und damit die Möglichkeit ei¬ ner Zugspannungsoptimierung der Verbindung geschaffen, und an¬ derseits läßt sich die Lasche im Falle des Fräsens leichter herstellen: Der Abstand zwischen den Rastkanten der Lasche und

dem Leiterplattenrand, von dem die Lasche ausgeht, kann durch entsprechendes Positionieren eines Fräsers mit einheitlichem Durchmesser variiert werden.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung besteht auch die Möglichkeit, daß der Schlitz vom Rand der Seitenplatte aus¬ geht, so daß er einseitig offen ist und die Lasche sowohl senk¬ recht als auch parallel in den Schlitz eingeführt werden kann.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand von in den Zeich¬ nungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 eine Zettelbox für den Schreibtisch, die erfin¬ dungsgemäß aus zugeschnittenem flächigem Leiterplattenabfall gefertigt ist,

Fig. 2 die Zettelbox von Fig. 1 in gesprengter Darstel- lung, die Fig. 3a bis 3f verschiedene Ausführungsformen der La¬ sche und des Schlitzes der erfindungsgemäßen Steckverbindung und

Fig. 4 einen Querschnitt durch die Lasche der Fig. 3a, die in einen Schlitz gemäß Fig. 3f eingeführt ist, auf Höhe der Durchführung durch den Schlitz.

Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Zettelbox ist aus fünf Leiterplatten 1 zusammengesetzt, die aus flächigem Leiter¬ plattenabfall geschnitten, gestanzt oder gefräst werden. Die Leiterplatten 1 haben im allgemeinen eine Dicke im Bereich von 1,5 bis 4 mm, obwohl jeglicher am Markt erhältliche Leiterplat¬ tenabfall in beliebiger Stärke verwendet werden kann. Die Lei¬ terplatten 1 werden untereinander jeweils unter einem rechten Winkel über eine mechanische Steckverbindung verbunden, die je- weils aus einem Schlitz 2 und einer Lasche 3 besteht.

Der Schlitz 2 besitzt eine Breite, die zumindest gleich, bevorzugt aber größer als die Dicke der Leiterplatten 1 ist. Durch Wahl eines einheitlich breiteren Schlitzes ist die Schlitzkonfiguration weitgehend unabhängig von der Dicke des verwendeten Leiterplattenabfalles. Um dabei in jedem Fall eine sichere Verrastung der Laschen 3 zu erzielen, ist der Schlitz bogenförmig (Fig. 3f, Fig. 4) oder polygonzugförmig gekrümmt (Fig. 3d: zweiteiliger Polygonzug; Fig. 3e: dreiteiliger Poly¬ gonzug) , so daß ein krümmungsäußerer Rand 8 und ein krümmungs-

innerer Rand 9 entstehen (Fig. ) . Die zugeordnete Lasche 3 ist über einen Steg 4 verringerter Breite einstückig am Rand 5 der zugeordneten anderen Leiterplatte 1 angesetzt, so daß die La¬ sche 4 zwei Randbereiche 6 aufweist, welche seitlich über den Steg 4 vorstehen. Es sind diese Randbereiche 6, welche im ein¬ geführten Zustand der Lasche 3 hinter dem krümmungsäußeren Rand 8 des Schlitzes 2 verrasten. Zu diesem Zweck krümmt sich die Lasche 3 während des Einführens in den Schlitz 2 entsprechend der Krümmung des Schlitzes 2, bis ihre Randbereiche 6 durch den Schlitz 2 vollständig hindurchgetreten sind, die Lasche 3 wie¬ der in ihren flachen Zustand zurückfedert und die beiden Rand¬ bereiche 6 den Schlitz hintergreifen. In der in Fig. 4 darge¬ stellten verrasteten Stellung ist ersichtlich, daß die Lasche 3 an drei Punkten A, B und C im Schlitz 2 anliegt. Die gezeigte Verbindung hat genügend Spiel, um auch bei unterschiedlichen Leiterplattendicken einen sicheren Halt der Verbindung zu gewährleisten. Je nach Leiterplattenstärke federt die Lasche 3 nach dem Durchtritt durch den Schlitz 2 mehr oder weniger in ihre Ausgangslage zurück. Für die erfindungsgemäße Funktion genügt es, wenn die La¬ sche 3 nur auf einer Seite einen vorstehenden Randbereich 6 aufweist, wie dies in Fig. 3b und bei den Steckverbindungen der Fig. 1 und 2 dargestellt ist. Bevorzugt setzt aber der Steg 4 mittig an der Lasche 3 an, wie dies in den Fig. 3a und 3c ge- zeigt ist.

Ferner ist es gemäß den Fig. 1 und 2 möglich, den Schlitz 2 vom Rand der Leiterplatte 1 ausgehen zu lassen, so daß er einseitig offen ist. In diesem Fall kann die Lasche 3 sowohl in Richtung senkrecht zu der den Schlitz 2 aufweisenden Leiter- platte 1 als auch parallel zu dieser eingeführt werden. An der Verrastungsfunktion des in diesem Fall einzigen Randbereiches 6 der Lasche 3 im Zusammenwirken mit der Krümmung des Schlitzes 2 ändert sich dadurch nichts.

Bevorzugt geht der Steg 4 von einer Randausneh ung 7 der Leiterplatte 1 aus, wie dies insbesondere bei der Ausführungs¬ form der Lasche von Fig. 3c erkennbar ist. Einerseits ermög¬ licht dies eine gewisse Bewegung des den Schlitz 2 umgebenden Materials der anderen Leiterplatte in diese Randausnehmung 7 hinein, anderseits lassen sich Laschen 3 zum Verrasten unter-

schiedlicher Leiterplattenstärken d einfach dadurch herstellen, daß ein einziger Fräskopf mit einheitlichem Durchmesser D in unterschiedlichem Abstand vom Rand der Leiterplatte 1 angesetzt wird, um den Steg 4 durch seitliches Einfräsen der Lasche 3 auszuformen.

So kann z.B. ein einheitlicher Fräskopf mit einem Durch¬ messer von D = 3 mm verwendet werden, um einerseits Schlitze 2 der Breite 3 mm zur Aufnahme von Leiterplatten des Stärkenbe¬ reiches 1,5 bis 3 mm und anderseits Laschen 3 herzustellen, die je nach Positionierung des Fräskopfes d = 1,5 bis d = 3 mm starke Leiterplatten verrasten.

Es versteht sich, daß die dargestellten Ausführungsformen nur beispielhaft sind. Insbesondere kann die Lasche 3 anstelle der dargestellten abgerundeten Form (siehe Fig. 3a) eine drei- eckige, trapezförmige oder sonstwie verjüngte Ausbildung haben, um das Einführen in den Schlitz 2 zu erleichtern. Auch die ex¬ akte Form des Schlitzes ist nicht kritisch. Schließlich lassen sich mit Hilfe der beschriebenen Steckverbindung nicht nur die in den Fig. 1 und 2 gezeigte Zettelbox, sondern beliebige räum- liehe Gebilde wie Aktenordner, Aktenablagen, Schachteln, Kisten u.dgl. aufbauen.