Baugruppenträger für einsteckbare elektrische Flachbaugruppen mit Mitteln zur gedämpften Ableitung elektrostatischer Poten- tiale

Es kann das Problem auftreten, daß beim Einstecken einer elektrischen Flachbaugruppe in einen Baugruppenträger durch äußere elektrostatische Spannungen und statische Spannungspo- tentiale Störungen im Inneren des Baugruppentragers, und da¬ bei insbesondere bei bereits eingesteckten, anderen Flachbau¬ gruppen, verursacht werden können. Dabei wird eine elektro¬ statische Spannung beim Einεteckvorgang insbesondere von ei¬ ner Person zunächst auf eine elektrisch leitende, insbesonde- re metallische Frontplatte der einzusteckenden Flachbaugruppe übertragen. Die in der Regel sehr hohe elektrostatische Span¬ nung kann dann durch EntladungsVorgänge, wie beispielsweise durch eine Funkenstrecke erzeugte hochfrequente Signale, oder durch eine Potentialanhebung eine Störung von elektrischen Bauelementen auf der Flachbaugruppe selbst oder auf benach¬ barten Flachbaugruppen verursachen. Dies ist insbesondere dann unerwünscht, wenn Flachbaugruppen wahrend des Betriebs weiterer Flachbaugruppen im Baugruppenträger ein- bzw. aus- steckbar sein sollen. Das Ein- bzw. Ausstecken einer Flach- baugruppe während des Betriebs der übrigen Flachbaugruppen wird als sogenannte „Life-Insertion" bezeichnet.

In Figur la ist der untere Bereich einer bekannten Gestal¬ tungsform eines Baugruppenträgers BGT ausschnittsweise in ei- nem Seitenschnitt dargestellt. Dabei ist beispielsweise eine elektrische Flachbaugruppe BG wiederum ausschnittsweise dar¬ gestellt Diese weist zumindest auf eine Leiterplatte LP, an der an der Frontseite eine elektrisch leitende, insbesondere metallische Frontplatte FP und an der Rückseite ein Steckver- binder V2 angebracht ist. Ferner ist ein sich entlang des un¬ teren Randbereiches der Leiterplatte LP erstreckender strei-

fenförmiger Schleifkontakt K vorhanden. Dieser Schleifkontakt K ist elektrisch leitend mit der Frontplatte FP der Flachbau¬ gruppe BG verbunden. Zum Einstecken der Flachbaugruppe BG in Einsteckrichtung ER ist zumindest eine untere Führungsschiene LS des Baugruppenträgers BGT vorhanden, welche zwischen einer vorderen und einer hinteren Querschiene QV, QH angebracht ist. Zumindest ein Kontaktfederelement FI ist im vorderen Be¬ reich im Innern des Baugruppenträgers BGT angeordnet und elektrisch leitend bevorzugt über die darunter liegende vor- dere Querschiene QV mit diesem verbunden. Vorteilhaft ist das Kontaktfederelement in die Führungsschiene integriert. Eine mögliche Ausführung für eine derartige Integration ist der deutschen Patentschrift DE 3 24 883 C2 zu entnehmen. Bei ei¬ nem Einschub der Flachbaugruppe BG kontaktiert das Kontaktfe- derelement FI den Schleifkontakt K bereits zu Beginn des Ein¬ schubvorgangs, so daß eine elektrisch leitende Verbindung zwischen der Frontplatte FP und dem in der Regel auf Span¬ nungsnullpotential liegenden Baugruppenträger BGT bewirkt wird.

Nachteilig ist es, daß mögliche, auf der Frontplatte FP ge¬ speicherte, äußere elektrostatische Spannungen bei Einschub der Flachbaugruppe BG in den Baugruppenträger BGT bei Kon¬ taktschluß zwischen Schleifkontakt K und Kontaktfederelement FI eine Funkenstrecke im Innern des Baugruppenträgers BGT er¬ zeugen können. Eine derartige Funkenstrecke bewirkt hochfre¬ quente Störsignale, welche beispielsweise die Funktion von benachbarten, in den Baugruppenträger BGT bereits eingescho¬ benen Flachbaugruppen stören können.

In Figur lb ist der bereits in der Figur la dargestellte Bau¬ gruppenträger BGT mit der Flachbaugruppe BG im eingesteckten Zustand dargestellt. Der Steckverbinder V2 an der Rückseite der Flachbaugruppe BG ist nun kontaktierend in einen korre- spondierenden Steckverbinder VI eingesteckt, welcher im Inne¬ ren des Baugruppenträgers bevorzugt auf einer sogenannten

Rückwandleiterplatte angebracht ist. Von außen auf die Front¬ platte FP aufgebrachte Potentiale, wie beispielsweise eine durch Berührung aufgebrachte elektrostatische Spannung, flie¬ ßen über den Schleifkontakt K, das Kontaktfederelement FI und die Querschiene QV auf den in der Regel geerdeten Baugruppen¬ träger BGT ab. Ein Problem stellen Störungen dar, die dabei möglicherweise über den „antennenartigen", streifenförmigen Schleifkontakt K bis tief ins Innere des Baugruppenträgers BGT „ausgestrahlt" werden und somit die Funktion von Flach- baugruppen im Baugruppenträger BGT ebenfalls stören können.

Schließlich ist in aller Regel zumindest eine Kontaktschraube SR am unteren Ende der Frontplatte FP angebracht. Diese wird nach dem vollständigen Einschub der Flachbaugruppe BG z.B. mit der unteren Querschiene QV verschraubt, und hat dann die Funktion einer Schutzkontaktes, welcher eine ausreichende Stromtragefähigkeit aufweist.

Aufgabe der Erfindung ist es, elektrostatische Ladungen auf Flachbaugruppen derart an den Baugruppenträger abzuleiten, daß eine störungsfreie Funktion von bereits im Baugruppenträ¬ ger eingesteckten und in Betrieb befindlichen weiteren Flach¬ baugruppen gewährleistet wird.

Die Aufgabe wird gelöst mit dem im Anspruch 1 angegebenen Baugruppenträger. Weitere, vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen enthalten.

Vorteil des erfindungsgemäßen Baugruppenträgers ist die durch einen elektrischen Widerstand gedämpfte, nicht kurzschlußar¬ tige Ableitung mit einer definierbaren Zeitkonstante von auf die Frontplatte aufgebrachten elektrostatischen Ladungen an den Baugruppenträger. Vergleichbar mit einem Widerstands- Kondensator-Schaltkreis, fließen elektrische Ladungen von der Frontplatte der Flachbaugruppe, welche die Funktion eines

Kondensators aufweist, über den Widerstand gedämpft ab. Eine

Funkenbildung zwischen Schleifkontakt und Kontaktfederelement beim Einschub der Flachbaugruppe in den Baugruppenträger wird dadurch erfindungsgemäß verhindert. Folglich sind vorteilhaft keine durch Überschläge verursachten Störsignale im Baugrup- penträger zu befürchten.

Ein weiterer Vorteil stellen bei einer Ausführungsform gege¬ benenfalls zusätzlich vorhandene weitere Federelemente im In¬ nern des Baugruppenträgers dar. Dadurch ist erfindungsgemäß ein Schleifkontakt der Flachbaugruppe auch im hinteren Be¬ reich des Baugruppenträgers mit diesem kontaktierbar. Die mögliche „Antennenwirkung" des Schleifkontaktes wird dadurch auch im eingesteckten Zustand der Flachbaugruppe bei von au¬ ßen auf die Frontplatte aufgebrachten Störungen verhindert.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den entsprechenden Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird desweiteren anhand eines in den nachfol- gend kurz angeführten Figuren dargestellten Ausführungsbei- spieles weiter erläutert. Dabei zeigt

FIG la beispielhaft eine Seitenansicht des bereits erläu¬ terten Ausführungsform eines bekannten Baugruppen- trägers,

FIG lb beispielhaft die Seitenansicht des bereits erläu¬ terten und in Figur la dargestellten bekannten Bau¬ gruppenträgers mit vollständig eingeschobener Flachbaugruppe,

FIG 2a die Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Baugruppenträgers mit einem Wi¬ derstand zwischen dem Schleifkontakt und der Front- platte einer Flachbaugruppe,

FIG 2b die Seitenansicht des in Figur 2a dargestellten Baugruppenträgers mit vollständig eingeschobener Flachbaugruppe,

FIG 3a die Seitenansicht einer weiteren Ausführung des er¬ findungsgemäßen Baugruppenträgers mit einem zusätz¬ lichen Kontaktstift an Innenseite der Frontplatte, und

FIG 3b die Seitenansicht des in Figur 3a dargestellten Baugruppenträgers mit vollständig eingeschobener Flachbaugruppe.

In Figur 2a ist beispielhaft eine Seitenansicht eines Bau- gruppenträgers BGT gemäß der Erfindung mit einer in diesen einschiebbaren elektrischen Flachbaugruppe BG dargestellt. Diese weist eine elektrisch leitende, bevorzugt metallische Frontplatte FP und eine Leiterplatte LP auf . Zum Einschieben der Flachbaugruppe BG in den Baugruppenträger BGT sind in diesem vorteilhaft zumindest eine untere Führungsschiene LS angebracht, welche zur Aufnahme und Führung der Leiterplatte LP über deren Kante dient. Insbesondere durch mehrere neben¬ einander in den Baugruppenträger BGT einführbare Flachbau¬ gruppen BG wird mittels der jeweiligen Frontplatten FP eine elektromagnetisch abschirmende Frontseite des Baugruppenträ¬ gers BGT gebildet. Die Leiterplatte LP weist dabei an den Randbereichen mindestens einen streifenförmigen Schleifkon¬ takt K auf, welcher beim Einschieben der Flachbaugruppe BG durch ein Mittel FI zur elektrischen Kontaktierung des Schleifkontakts K mit dem Baugruppenträger BGT elektrisch leitend kontaktiert wird.

Erfindungsgemäß ist bei der Flachbaugruppe BG der Schleifkon¬ takt K nicht direkt mit der Frontplatte FP elektrisch verbun- den. Vielmehr ist eine Isolationsstrecke G zwischen Front¬ platte FP und dem Schleifkontakt K vorhanden, welche über ei-

nen auswählbaren elektrischen Widerstand R überbrückt wird. Beispielsweise durch Berührkontakt einer Person auf die Frontplatte FP aufgebrachte elektrostatische Ladungen werden somit beim Einschieben der Flachbaugruppe BG nahezu ohne Ver- ursachung von Störsignalen durch eine über den Widerstand ge¬ dämpfte Entladung an den in der Regel auf Erdpotential lie¬ genden Baugruppenträger BGT abgeleitet. Vorteilhaft ist der Widerstand mit einem elektrisch leitenden Endstück ES verbun¬ den, welches zur Befestigung der Frontplatte FP an der Lei- terplatte LP dient.

Die Entladung beim Einschieben der Flachbaugruppe EG erfolgt im Baugruppenträger BGT über den Widerstand R, den Kontakt- streifen K und das Mittel FI zur elektrischen Kontaktierung des Schleifkontakts K. Dieses weist insbesondere ein Kontakt¬ federelement Fl zur elektrischen Kontaktierung des Schleif¬ kontakts K auf und kann beispielsweise im Bereich der Füh¬ rungsschiene LS angebracht bzw. in diese integriert sein. Be¬ reits zu Beginn des Einschiebens der Flachbaugruppe BG in den Baugruppenträger BGT wird der Schleifkontakt K, welcher in der Regel in Form einer Leiterbahn auf der Leiterplatte LP aufgebracht ist, durch das Kontaktfederelement Fl federnd um¬ faßt und kontaktiert.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Baugruppenträgers BGT, weist dieser zumindest ein weiteres Mittel F2 zur elektrischen Kontaktierung des Schleifkontakts K mit dem Baugruppenträger BGT auf. Das Mittel F2 weist be¬ vorzugt ein Kontaktfederelement F2 zur elektrischen Kontak- tierung des Schleifkontakts K auf, welches bevorzugt im Be¬ reich der Führungsschiene LS im hinteren Bereich im Innern des Baugruppenträgers BGT mit dem Baugruppenträger BGT elek¬ trisch leitend verbunden ist und dem Kontaktfederelement Fl entspricht. Dadurch liegt erfindungsgemäß zumindest auch im hinteren Bereich im Innern des Baugruppenträgers BGT eine elektrisch leitende Verbindung zum streifenförmigen Schleif-

kontakt K vor, wenn die Flachbaugruppe BG in den Baugruppen¬ träger BGT eingeschoben ist. Als hinterer Bereich ist der von der Frontplatte FP einer eingeschobenen Flachbaugruppe BG ab¬ gewandte Bereich des Baugruppenträgers BGT zu verstehen.

Die erfindungsgemäße zusätzliche Kontaktierung des Schleif¬ kontakts K im hinteren Bereich des Baugruppenträgers BGT hat insbesondere den Vorteil, daß im eingeschobenen Zustand der Flachbaugruppe BG, wie in Figur 1b dargestellt ist, insbeson- dere von außen auf die Frontplatte aufgebrachte elektrostati¬ sche Ladungen über den streifenförmigen Schleifkontakt K nicht tief in den Baugruppenträger BGT eindringen können. Da der Schleifkontakt K durch die Kontaktfederelemente Fl und F2 zumindest beidseitig mit dem Baugruppenträger BGT kontaktiert ist, liegen vorteilhaft keine langen „antennenartigen" Berei¬ che des streifenförmigen Schleifkontakts K frei. Erfindungs¬ gemäß werden somit mögliche hochfrequente „Ausstrahlungen" von Störsignalen über den Schleifkontakt K verhindert. Die Kontaktfederelemente Fl und F2 können insbesondere durch eine Verbindung mit einer vorderen und einer hinteren Querschiene QV bzw. QH des Baugruppenträgers BGT mit diesem elektrisch leitend verbunden sein.

In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform des Bau- gruppenträgers BGT sind zusätzlich Mittel zur elektrisch lei¬ tenden Kontaktierung der Frontplatte FP mit dem Baugruppen¬ träger BGT vorhanden. Diese sind in den Figuren durch das Be¬ zugszeichen SR dargestellt und bevorzugt in Form einer Schraube ausgeführt. Diese Mittel werden dann wirksam, wenn die Frontplatte FP sich im eingesteckten Zustand befindet.

In Figur 2b ist der bereits in Figur 2a dargestellte Baugrup¬ penträger BGT mit eingeschobener Flachbaugruppe BG und wenig¬ stens einer die Frontplatte FP durchreichenden Schraube SR als Mittel zur elektrisch leitenden Kontaktierung der Front¬ platte FP mit dem Baugruppenträger BGT dargestellt. Bevorzugt

durchreichen die Frontplatte FP an gegenüberliegenden Enden (nicht dargestellt) jeweils wenigstens eine Schraube SR, mit¬ tels der die Flachbaugruppe BG im eingeschobenen Zustand mit dem Baugruppenträger BGT, insbesondere mit einer vorderen Querschiene QV, elektrisch kontaktierend verschraubbar ist. Erfindungsgemäß liegt somit eine weitere Kontaktierung der metallischen Frontplatte FP mit dem Baugruppenträger BGT vor. Dadurch wird bewirkt, daß im vollständig eingeschobenen Zu¬ stand von außen auf die Frontplatte FP aufgebrachte elektro- statische Ladungen vorteilhaft über die Schraube SR direkt auf den Baugruppenträger BGT entladbar sind und nicht über den Kontaktstreifen K in dessen Inneres gelangen. Ein derar¬ tiges, bevorzugt schraubenartiges Kontaktmittel SR bewirkt eine Überbrückung der Reihenschaltung von Widerstand R, Schleifkontakt K und den elektrischen Kontaktmitteln Fl, F2 zum Baugruppenträger BGT.

In Figur 3a ist eine weitere Ausführungsform des Baugruppen¬ trägers BGT gemäß der Erfindung dargestellt, wobei die Front- platte FP wenigstens einen zusätzlichen Kontaktstift KS auf¬ weist. Dieser ist bevorzugt am unteren Ende der Frontplatte angebracht und zeigt in Einschubrichtung ER der Flachbaugrup¬ pe in das Innere des Baugruppenträgers. Der Kontaktstift KS kontaktiert während des Einsteckvorganges der Flachbaugruppe BG die Frontplatte FP direkt über ein weiteres Kontaktfedere¬ lement F4 elektrisch leitend mit dem Baugruppenträger BGT. Das Kontaktfederelement F4 ist bevorzugt leitend mit der un¬ teren Querschiene QV verbunden.

Eine derartige erfindungsgemäße Ausführungsform ist besonders vorteilhaft bei Flachbaugruppen BG, welche nicht mit dem Bau¬ gruppenträger BGT verschraubbar, sondern beispielsweise mit¬ tels eines sogenannten Hebel-Ziehgriffs H am Baugruppenträger BGT verrastbar sind. Ist in einem solchen Fall sowohl der Kontaktstift KS als auch das Kontaktfederelement F4 ausrei¬ chend mechanisch stabil ausgeführt, so kann es mehrere Funk-

tionen gleichzeitig erfüllen. Zum einen können Kontaktstift und Kontaktfeder eine mechanische Führung der Flachbaugruppe während des Einführvorganges bewirken, so daß ein seitliches Ausweichen vermieden werden kann. Ferner können beide Elemen- te im vollständig eingeschobenen Zustand der Flachbaugruppe als ein sogenannter Schutzkontakt dienen. Hiermit ist eine die VDE Anforderungen erfüllende Masseverbindung der Front- platte möglich. Es kann dann auf eine zusätzliche Schraube SR, wie in den Figuren la und lb gemäß Stand dem Technik dar- gestellt, verzichtet werden. Schließlich können beide Elemen¬ te auch eine derartige mechanische Verbindung zwischen Flach¬ baugruppe und Baugruppenträger bewirken, daß eine zusätzliche Schraube zur weiteren Fixierung nicht mehr notwendig ist.

Das Kontaktfederelement F4 ist dabei bevorzugt im vorderen Bereich des Baugruppenträgers BGT im Bereich der Führungs¬ schiene LS angebracht und mit diesem elektrisch leitend ver¬ bunden. Das Kontaktfederelement F4 kann beispielsweise mit einer vorderen Querschiene QV des Baugruppenträgers BGT elek- trisch leitend verbunden sein.

Beim Einschieben der Flachbaugruppe BG kontaktiert der Kon¬ taktstift KS elektrisch leitend das Kontaktfederelement F4, bevor die Verbindung zwischen dem Steckverbinder VI des Bau- gruppenträgers BGT und und dem Steckverbinder V2 der Leiter¬ platte LP der Flachbaugruppe BG erfolgt. Dadurch liegt neben dan Schleifkontakten eine weitere Möglichkeit vor, auf der Frontplatte FP befindliche elektrostatische Ladungen vorteil¬ haft über Kontaktstift KS und Kontaktfederelement F4 auf den Baugruppenträger BGT zu entladen, bevor die Inbetriebnahme der Baugruppe BG durch die Verbindung der Steckverbinder VI und V2 erfolgt.

In Figur 3b ist der bereits in Figur 3a dargestellte Baugrup- penträger BGT mit eingeschobener Flachbaugruppe BG darge¬ stellt. Erfindungsgemäß wird bewirkt, daß im eingeschobenen

Zustand der Flachbaugruppe BG insbesondere von außen auf die Frontplatte FP aufgebrachte elektrostatische Ladungen vor¬ teilhaft über den Kontaktstift KS und das Kontaktfederelement F4 direkt auf den Baugruppenträger BGT entladbar sind und nicht über den Kontaktstreifen K in dessen Inneres gelangen.

Vorteil eines Baugruppenträgers gemäß der Erfindung ist ins¬ besondere die Ein- bzw. Aussteckbarkeit einer Flachbaugruppe BG auch während des Betriebs der übrigen weiteren Flachbau- gruppen im Baugruppenträger ohne eine dadurch verursachte

Emission von Störsignalen, welche das korrekte Funktionieren der übrigen Flachbaugruppen im Baugruppenträger BGT beein¬ trächtigen konnte.