DE2742643A1

DE2742643A1 - Modulaufbau fuer ein elektronisches dv-system

Info

Publication number: DE2742643A1
Application number: DE19772742643
Authority: DE
Inventors: Robert J Albertine; John W Blomstedt; John E Edfors; Victor L Quattrini; Paul S Yoshida
Original assignee: Honeywell Information Systems Italia SpA
Current assignee: Bull HN Information Systems Inc
Priority date: 1976-09-27
Filing date: 1977-09-22
Publication date: 1978-03-30
Also published as: CA1077164A; JPS609284B2; FR2365932B1; FR2365932A1; JPS5367315A; US4084250A; GB1537437A; AU2824677A; AU510636B2; DE2742643C2

Description

Die Erfindung betrifft einen Modulaufbau gemäß dem Gattungsbegriff des Anspruchs 1. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung den Zusammenbau verschiedener elektronischer Bausteine zu einem vollständigen elektronischen Gerät, wie beispielsweise einen elektronischen Rechner, der aus einer Reihe einzelner elektronischer Elemente besteht.

Die heutigen elektronischen Rechner müssen kompakte raumsparende Einrichtungen sein, die an eine Vielzahl verschiedener Umgebungseinflüsse angepaßt sein müssen. Die gleichen Computer müssen leicht gewartet werden können, d.h. es muß möglich sein, an die verschiedenen inneren elektronischen Komponenten leicht herankommen zu können. Es ist leicht einzusehen, daß die erste Forderung hinsichtlich der Kompaktheit oft in direktem Gegensatz zu der zweiten Forderung des leichten Zugriffs steht.

Die obigen widerstreitenden Forderungen wurden bisher durch verschiedene Anordnungen elektronischer Elemente innerhalb eines Computergehäuses zu lösen versucht. Diese Anordnungen haben oft die Kompaktheit gegenüber dem leichten Zugriff und der Wartungsfreundlichkeit in den Vordergrund gestellt. Diese Anordnungen haben darüberhinaus zu einer verwirrten Elektronik mit komplizierten Verbindungen geführt, die nicht leicht auftrennbar waren. Der enge Aufbau der Elektronik innerhalb eines begrenzten Raumes führte ferner zu Schwierigkeiten bei der Kühlung.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen modular en Aufbau für ein elektronisches Datenverarbeitungssystem anzugeben, das bei kompaktem Aufbau eine lichte Wartungsmöglichkeit aufweist und wirksam zu kühlen ist. Die Lösung dieser Aufgabe gelingt gemäß der im Anspruch 1 gekennzeichneten Erfindung. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen entehmbar.

Der erfindungsgemäße Modulaufbau sieht eine Anordnung elektronischer Elemente innerhalb eines elektronischen Rechners vor, die

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relativ wenig Raum beanspruchen und diesen so ausnutzen, daß eine selbständige Computereinheit gebildet wird. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die elektronischen Elemente innerhalb einer Wanne angeordnet, welche in einem sie umschließenden Gehäuse verschiebbar geführt ist. Eine elektrische Verkabelung entlang den Seitenwänden des umgebenden Gehäuses bildet zweckdienliche Verbindungen mit den verschiedenen elektronischen Elementen innerhalb des Wannengehäuses. Die elektronischen Elemente umfassen zum Teil eine Anzahl von relativ kleinen gedruckten Schaltkreisen, die^einer Huckepack-Technik aufgrößeren gedruckten Schaltkreisen montiert sind. Die größeren gedruckten Schaltkreise sind verschiebbar innerhalb des erwähnten Wannengehäuses angeordnet. Die verschiebbaren gedruckten Hauptschaltkreise greifen in eine Eingabe/Ausgabe-Schaltungsschiene ein, die von einer lösbar angeordneten Stromversorgungseinheit mit Energie versorgt wird. Eine Steuerkonsole ist schwenkbar an der Frontseite des umgebenden Gehäuses angeordnet und ist über flexible Kabel mit den gedruckten Schaltkreisen elektrisch verbunden.

Die Anordnung der elektronischen Elemente wird durch ein Sauggebläse gekühlt, das am hinteren Ende der Computereinheit angeordnet ist. Das Sauggebläse zieht Luft durch Perforationen innerhalb der Bedienungskonsole. Die Luft fließt hierbei durch die Schichten von gedruckten Schaltkreisen und somit auch die Stromversorgungseinheit am hinteren Endecomputereinheit. Die Luftzirkulation wird durch einen Schaltungsschienenaufbau verbessert, der den Luftfluß von der Frontseite zu der Rückseite des Computermoduls nur unwesentlich behindert.

Anhand eines in den Figuren der beiliegenden Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles sei die Erfindung im folgenden naher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 die Gesamtanordnung der die Computereinheit bildenden elektronischen Elemente;

Fig. 2 die elektronischen Elemente innerhalb des Wannengehäuses der Computereinheit gemäß Fig. 1 in auseinandergezogener Darstellung;

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Fig. 3 in näheren Einzelheiten die Huckepack-Verbindung der gedruckten Schaltkreise gemäß Fig. 2;

Fig. 4 eine Schnittansicht der elektrischen Verbindung, wie sie bei der Huckepack-Verbindung der gedruckten Schaltkreise gemäß Fig. 3 verwendet wird;

Fig. 5 die Verbindung der gedruckten Schaltkreise gemäß Fig. 3 in Huckepack-Anordnung mit einem Anschlußteil eines elektrischen Kabels;

Fig. 6 eine teilweise geschnittene Seitenansicht der Computereinheit gemäß Fig 1;

Fig. 7 das Innere der schwenkbar angeordneten Bedienungskonsole der Computereinheit gemäß Fig. 1;

Fig.8 eine teilweise aufgeschnittene Draufsicht auf die Computereinheit gemäß Fig. 1; und

Fig. 9 eine weitere Ausfuhrungsform einer Computereinheit.

Gemäß Fig.1 weist eine Computereinheit 12 ein Gehäuse 14 auf, das eine Anordnung elektronischer Elemente aufnimmt, die sich in einem Wannengehäuse 16 befinden. Das Wannengehäuse 16 greift verschiebbar in Schienen 18 ein, die sich entlang der Seitenwände des umgebenden Gehäuses 14 erstrecken. Mehrere Kabelanordnungen 20 sind entlang der Seitenwände des Gehäuses 14 angeordnet, wobei sie die verschiebbare Anordnung des Gehäuses 16 innerhalb der Schienen 18 nicht stören. Die Kabelanordnungen 20 sind vorzugsweise fest mit den Seitenwänden des Gehäuses 14 verbunden, so daß sie in Bezug auf dieses nicht beweglich sind. Die Kabelanordnungen 20 weisen jeweils Anschlüsse 22 in gedruckter Schaltkreistechnik auf, die mit Steckerleisten in entsprechende Buchsenleisten 24 des Gehäuses 16 eingreifen. Diese Verbindungen werden einmal,hergestellt, wenn das Gehäuse 16 in das es umschließende Gehäuse 14 eingeführt ist.

Eine Steuerkonsole 16 ist über einen Stift 28 schwenkbar an dem Gehäuse 14 angeordnet. Die Steuerkonsole 26 schwenkt um den Stift 28, wodurch der Zugriff zu der Anordnung der elektronischen Elemente innerhalb des Wannengehäuses 14 ermöglicht wird. Die

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Steuerkonsole 26 ist elektrisch mit einer der Steckerleisten 24 über einen Anschluß 30 innerhalb des Gehäuses 14 verbunden. Der Anschluß 30 kann leicht von seiner Steckerleiste in einer Weise abgezogen werden, die weiter unten noch näher erläutert wird.

Gemäß Fig. 2 sind die elektronischen Elemente innerhalb des Gehäuses 16 in teilweise auseinandergezogener Darstellung gezeigt. Die teilweise auseinandergezogene Ansicht zeigt klar ein Paar von getrennten und verschiedenen vertikalen Schienen 32 und 33, die mit den Seitenwänden des Gehäuses 16 einen rechten Winkel bilden.

Die vertikalen Schienen sind darüberhinaus im gleichen Abstand von der Frontseite des Gehäuses 14 angeordnet und sie erstrecken sich von den Seitenwänden des Gehäuses 16 rechtwinklig nach innen. Jede vertikale Schiene erstreckt sich von der entsprechenden Seitenwand des Gehäuses 16 über eine Strecke nach innen, die nicht mehr als 20% der Innenbreite, d.h. des Abstandes zwischen den Seitenwänden des Gehäuses, ausmacht. Hierdurch wird ein im wesentlichen freier Raium zwischen den vertikalen Schienen gebildet, was noch weiter unten näher erläutert wird.

Jede vertikale Schiene besteht aus einer Anzahl getrennter Buchsenleisten 34, die in Löcher in einer gedruckten Schaltungsplatine 35 eingesetzt sind. Die Anschlußleisten weisen mehrere elektrische Kontakte innerhalb des U-förmigen Aufnahmeteils des Verbindungssteckers auf. Diese Kontakte sind elektrisch mit Stiften verbunden, die sich von der Rückseite des Steckers nach außen erstrecken. Die gedruckte Schaltungsplatine 35 nimmt die Stifte des Steckers 34 auf und bildet verschiedene elektrische Verbindungen über einen gedruckten Schaltkreis. Elektrische Verbindungsstecker, die im allgemeinen für diesen Zweck verwendet werden, sind in der US-PS 3 543 258 näher dargestellt und beschrieben.

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Die vertikalen Schienen 32 und 33 sind miteinander über eine horizontale Masseschiene 36 und einer horizontale Gleichspannungsschiene 38 miteinander verbunden. Die horizontalen Schienen 36 und 38 sind auf eine solche Weise voneinander getrennt, daß der größte Teil des freien Raumes zwischen den vertikalen Schienen 32 und 33 erhalten bleibt. Die an den horizontalen Schienen 36 und 38 auftretende Gleichspannung wird durch eine Stromversorgungseinheit 40 erzeugt. Die Stromversorgungseinheit 40 gelangt mit dem hinteren Teil des Gehäuses 16 entlang der Seitenwände und der Bodenwand derselben verschiebbar in Eingriff. Der Verschiebungsweg wird durch ein Paar von Flanschen 42 auf beiden Seiten des Gehäuses 16 begrenzt, die mit Flanschen 44 zusammenwirken, welche sich von jeder Seitenwand der Stromversorgungseinheit 40 nach außen erstrecken. Die Stromversorgungseinheit 40 wird mit dem Gehäuse 16 durch Schrauben 45 verbunden, die durch die Flanschen 42 und 44 hindurchgreifen.

Die Stromversorgungseinheit 40 wird automatisch mit den horizontalen Schienen 36 und 38 verbunden, wenn sie mit dem Gehäuse 16 verbunden ist. Zu diesem Zweck ist ein Paar elektrischer Kontakte 46 und 48 in Form starrer abgebogener VorSprünge vorgesehen, die sich von der Stromversorgungseinheit 40 nach außen erstrecken. Die sich nach auswärts erstreckenden Teile der elektrischen Kontakte 46 und 48 werden von Federklammer 50 und 52 aufgenommen, die an der horizontalen Masseschiene 36 und der horizontalen Gleichspannungsschiene 38 entsprechend angeordnet sind. Auf diese Weise erhält die Masseschiene 36 ein Massepoten<tial von dem elektrischen Kontakt 46 über die Federklammer 50 zugeführt. Die Gleichspannungsschiene 38 erhält eine Gleichspannung von dem elektrischen Kontakt 48 über die Federklammer 52 zugeführt. Die Spannungspegel auf den horizontalen Schienen 36 und 38 werden ihrerseits an die gedruckten Schaltkreise auf den vertikalen Schienen 32 und 33 geführt. Wie zuvor bereits erwähnt worden ist, verbinden diese gedruckten Schaltkreise verschiedene Stifte der Stecker in jeder vertikalen Schiene.

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Die Stromversorgungseinheit 40 erhält eine externe Wechselspannung über eine lösbar angeordnete Wechselspannungseinheit 54 zugeführt. Die lösbare Wechselspannungseinheit 54 weist eine Reihe von Kontakten 56 auf, die mit entsprechenden Buchsen auf der Rückseite der Stromversorgungseinheit 40 zusammenarbeiten.

Im Frontteil des Gehäuses 16 ist erkennbar, daß eine Anordnung 60 von gedruckten Schaltungsplatinen verschiebbar in Schienen 62 eingreift, die entlang den Seitenwänden des Gehäuses angeordnet sind. Die Schienen 62 weisen entlang den Seitenwänden des Gehäuses 16 Abstände auf, um fünf getrennte gedruckte Schaltkreisanordnungen aufnehmen zu können. Jede gedruckte Schaltkreisanordnung 60 umfaßt eine Mutterplatine 64 und eine oder mehrere Tochterplatinen 66 bis 72. Die Huckepack-Anordnung einer oder mehrer Tochterplatinen auf der Mutterplatine wird später näher erläutert.

Die Mutterplatine einer jeder gedruckten Schaltkreisanordnung weist einen elektrischen Kontaktbereich 74 an beiden Ecken ihrer hinteren Kante auf. Diese elektrischen Kontaktbereiche gelangen mit dem Aufnahmeteil eines elektrischen Steckverbinders in Eingriff, wobei diese Steckverbinder entweder auf der vertikalen Schienenanordnung 32 oder auf der vertikalen Schienenanordnung angeordnet sind. Wie zuvor erläutert worden ist, sind die Steckverbinder auf gedruckten Schaltkreisplatinen angeordnet, die die Verbindungen herstellen. Jede dieser gedruckten Schaltkreisplatinen versorgt die gedruckten Schaltungsplatinenanordnungen mit elektrischen Signalen und elektrischer Versorgungsspannung, wobei diese Signale und Spannungen über die Kontaktbereiche 74 zugeführt werden.

Gemäß Fig. 3 ist die Huckepack-Anordnung einer Tochterplatine 72 auf einer Mutterplatine 64 in näheren Einzelheiten dargestellt. Die Tochterplatine 72 ist von der Mutterplatine 64 durch ein Paar elektrischer Verbindungsstücke 76 und 78 getrennt. Jedes der elektrischen Verbindungsstücke verbindet Punkte auf der

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Oberfläche der Mutterplatine 64 mit Punkten auf der Unterfläche der Tochterplatine 72. Diese Punkte auf den Mutter- und Tochterplatinen sind in Beziehung zu Löchern 84 und 86 angeordnet, die Ringkragen 88 und 90 des elektrischen Verbindungsstückes 78 aufnehmen. Die Ringkragen 88 und 90 passen in die Löcher 84 und 86, wodurch das elektrische Verbindungsstück im Hinblick auf die verschiedenen Kontaktpunkte auf der Mutter- und Tochterplatine ausgerichtet wird. Das elektrische Verbindungsstück 78 ist mit der Mutter- und Tochterplatine durch eine obere und untere Klammeranordnung befestigt. Die untere Klammer 92 weist Vorsprünge 94 und 96 auf, die sich nach oben in Bohrungslöcher der Ringkragen 90 erstrecken. Die Vorsprünge 94 und 96 gelangen mit einem Paar von Schrauben 98 und 100 in Eingriff. Die Schrauben 98 und 100 werden durch eine obere Klammer 102 eingeführt, die sich über ein Isolierglied 104 an der Mutterplatine 84 abstützt, wenn die Schrauben angezogen werden. Zwischen der unteren Klammer 92 und der Mutterplatine 64 ist in gleicher Weise ein Isolierglied 106 angeordnet. Das elektrische Verbindungsstück 78 ist in Fig. 4 in der Stellung dargestellt, in der es mit der Mutterplatine 64 und der Tochterplatine 72 verbunden ist. Es ist erkennbar, daß die Schraube 98 in den Vorsprung 94 der unteren Klammer 92 eingreift.

Gemäß Fig. 5 ist die Tochterplatine 72 in ihrer auf der Mutterplatine 64 befestigten Lage dargestellt. Die Tochterplatine 72 ist ferner in Bezug auf einen Anschluß 22 der Kabelanordnung dargestellt. Eine elektrische Steckbuchse 24 auf der Tochterplatine 72 nimmt die Stifte 108 auf, die sich von der Unterseite des Anschlusses 22 in gedruckter Schaltkreistechnik nach außen erstrecken. Der gedruckte Schaltkreis des Anschlusses 22 ist elektrisch mit einer Reihe von Stiften verbunden, die sich von einem darunter angeordneten Träger nach außen erstrecken. Die Stifte 108 greifen in Löcher 109 der Buchsenleiste 24 ein. Die Stifte 108 werden in Bezug auf die Buchsen durch Führungen 110 ausgerichtet, die mit beiden Seiten des Buchsensteckers 24 führend in Eingriff gelangen. Die Buchsen 109 sind elektrisch an den Schaltkreis auf der Tochterplatine 72 angeschlossen.

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Der als gedruckte Schaltung ausgeführte Anschluß 22 weist ferner eine starre Klammer 112 auf, die an dem hinteren Ende des Anschlusses angeordnet ist und sich von diesem nach unten erstreckt, Die Klemme 112 weist einen federnden Schlitz 114 auf, welchermit einer erhaben angeordneten Leiste 116 in Eingriff gelangt, die an der Kante der Mutterplatine 6 4 angeordnet ist. Die erhabene Leiste 116 besteht vorzugsweise aus einer starren Metallschiene, die in der Lage ist, den Anschluß 22 ebenso wie das sich von diesem erstreckende Kabel 20 zu tragen. Die Tochterplatine 74 ist von der Kante der Mutterplatine 64 nach innen angeordnet, um den Stiften 108 den Eingriff in die Buchsen 109 des Buchsensteckers 24 zu gestatten, wenn der federnde Schlitz 114 in die Leiste 116 eingreift. Die Lage der Tochterplatine 72 wird durch die elektrischen Verbindungsstücke 76 und 7 8 vorgegeben, die mit der Mutterplatine 64 befestigt sind. Die Löcher in der Mutterplatine 64, die die Ringkragen der elektrischen Verbindungsstücke aufnehmen, sind so angeordnet, daß die elektrische Buchsenleiste 24 in Bezug auf den Anschluß 22 eingreift, wenn der Anschluß 22 auf die Leiste 116 geschoben wird. Auf diese Weise werden die Stifte 108 des Anschlusses 22 in die Buchsen 109 der Buchsenleiste 24 eingeführt, ohne daß hierbei durch diese Verbindungsanordnung das Gewicht des Anschlusses 22 oder des Kabels 20 getragen werden muß. Mit anderen Worten bedeutet dies, daß der Anschluß 22 primär von der mit der Leiste 116 verbundenen Klemme 112 getragen wird.

Es sei darauf verwiesen, daß jedes der Kabel 20 vorzugsweise die Verbindung mit einem besonderen Gerät außerhalb der Computereinheit 12 herstellt. In dieser Hinsicht bildet jedes Kabel eine Nachrichtenverbindung mit einem speziellen Gerät. Jede dieser Kabe!anordnungen ist ihrerseits elektrisch mit einem Buchsenstecker auf einer gegebenen Tochterplatine verbunden. Die Schaltkreise auf der Tochterplatine sind auf das entsprechende Gerät zugeschnitten,mit dem diese Platine verbunden ist und sie dienen als Schnittstelle mit allgemeineren Datenverarbeitungsschaltkreisen auf der Mutterplatine. Mit anderen Worten bestehen

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die Schaltkreise der Mutterplatine aus allgemeinen Datenverarbeitungsschaltkreisen, während die Schaltkreise der Tochterplatine auf ein externes Gerät zugeschnitten sind.

Eb sei darauf verwiesen, daß eine bestimmte Höhe zwischen der Tochterplatine und ihrer Mutterplatine aufgrund der Anordnung gemäß den Figuren 3 bis 5 vorgegeben ist. Diese bestimmte Höhe wird durch die gleichmäßige vertikale Höhe eines jeden elektrischen Steckers zwischen der Unterfläche der Tochterplatine und der Oberflache der Mutterplatine vorgeschrieben. Gemäß Fig. 6 ist diese gleichmäßige vertikale Höhe dadurch vorgeschrieben, daß eine Tochterplatine 72 vertikal in der Mitte zwischen zwei aufeinanderfolgenden Mutterplatinen 64 angeordnet ist. Die Mutterplatinen 64 werden in Bezug aufeinander durch die Schienen 6 2 im Abstand gehalten. Die Schienen 62 sind in gleichmäßigen Abständen an den Seitenwänden des Gehäuses 16 angeordnet, wobei der Abstand durch die zweifache Höhe eines elektrischen Steckers plus die Dicke einer Tochterplatine vorgegeben ist. Hierdurch wird die Tochterplatine jeweils in der Mitte zwischen zwei aufeinanderfolgenden Mutterplatinen angeordnet.

Fig. 6 zeigt die Gesamt-Seitenansicht der Computereinheit 12, die aus der Bedienungskonsole 26, dem Gehäuse 14 und dem Gehäuse besteht. Das Gehäuse 14 ist ebenso wie das Gehäuse 16 teilweise aufgeschnitten, um die Anordnung der gedruckten Schaltkreise sichtbar zu machen. Durch den Schnitt des Gehäuses 16 wird ferner der Eingriff der Stecker 34 in die vertikale Schienenanordnung veranschaulicht. Am hinteren Ende ist die Stromversorgungseinheit 40 dargestellt. Die Stromversorgungseinheit 40 weist ein Paar Ansaugventilatoren 118 und 120 auf, die am äußeren Ende der Computereinheit 12 angeordnet sind. Diese Ventilatoren ziehen Luft durch die Bedienungskonsole 26, durch die Anordnung der gedruckten Schaltkreise und danach durch die Stromversorgungseinheit 40. Die strömende Luft wird hierbei gleichmäßig über die Mutterplatinen und Tochterplatinen aufgrund ihrer äquidistanten vertikalen Anordnung verteilt.

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Am Anfang wird die Luft durch die untere Hälfte eines schräg nach abwärts gerichteten Teiles 122 der Bedienungskonsole 26 gezogen. Diese untere Hälfte des abwärts geneigten Teiles 122 ist durch kleine Öffnungen gleichmäßig perforiert. Gemäß Fig. 7 ist die Bedienungskonsole in einer Stellung dargestellt, in der sie in Bezug auf das Gehäuse 14 geöffnet ist. D-ie Perforationen 124 in der unteren Hälfte des geneigten Teiles 122 sind hierbei erkennbar. Diese Öffnungen dürfen die Saugwirkung der Ventilatoren 118 und 120 nicht behindern. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel bestehen die Perforationen aus kreisförmigen Löchern mit einem Durchmesser von 4 mm. Diese Öffnungen bilden zusammen eine Öffnung, die 33% der gesamten Oberfläche der unteren Hälfte des abwärts geneigten Teiles 122 ausmacht. Dieser Prozentsatz der

2 Öffnungsfläche entspricht einer offenen Fläche von ungefähr 187 cm bei der dargestellten Computeranordnung, die eine vertikale Höhe von 16 cm, eine Breite von 50 cm und eine Länge von 77 cm aufweist.

Es sei darauf verwiesen, daß der untere Teil der Bedienungskonsole im wesentlichen frei von Behinderungen für den Luftstrom ist. Die äußere linke Seite der Bedienungskonsole enthält ein Gehäuse 126, welches für einen ungehinderten Luftdurchfluß per foriert ist. Der obere Teil der Bedienungskonsole beinhaltet verschiedene elektronische Komponenten, wie beispielsweise eine gedruckte Schaltungsplatine 128. Die gedruckte Schaltungsplatine 128 bildet eine Schnittstelle für verschiedene elektronische Steuerfunktionen der Bedienungskonsole mit wenigstens einer gedruckten Schaltungsplatine innerhalb des Gehäuses 14. Die Verbindung wird durch ein Kabel 130 hergestellt, das einen Anschluß 30 gemäß Fig. 1 aufweist. Der Anschluß 30 für den gedruckten Schaltkreis wird in eine Buchse 24 innerhalb des Gehäuses 16 eingesetzt. Diese Verbindung kann leicht aufgetrennt werden, wenn man Zugriff zu weiteren gedruckten Schaltungsplatinen haben möchte.

Der Luftstrom ist in Fig. 8 näher dargestellt, wobei Umgebungsluft· durch die Bedienungskonsole 26 hereingesaugt wird. Die Luft strömt danach über die gedruckten Schaltkreise und somit zwischen den

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vertikalen Schienen 32 und 33 hindurch. Der Luftstrom wird hierbei durch die begrenzte Breite der vertikalen Schienen nicht merklich behindert. Dieser verhältnismäßig unbeeinflußte Luftstrom in axialer Richtung erlaubt eine geeignete Kühlung der gedruckten Schaltkreise.

Gemäß Fig. 2 sei darauf verwiesen, daß die vertikalen und horizontalen Schienen einen im wesentlichen offenen und unbehinderten Luftdurchtritt 131 in der Mitte der Computereinheit definieren, der den Luftdurchtritt durch die Stromversorgungseinheit 40 erleichtert. Dieser offene unbehinderte Bereich wird hauptsächlich durch die vertikalen Schienen 32 und 33 vorgegeben. Diese Schienen weisen vorzugsweise eine identische Breite auf, die pro Schiene höchstens 20% der Innenbreite des Gehäuses 16 ausmacht. Eine solche Begrenzung hinsichtlich der Breite der vertikalen Schienen 32 und 33 führt zu einer offenen Querschnittsfläche innerhalb des Gehäuses 14 von 60%. Es wurde durch Versuche herausgefunden, daß diese unbehinderte offene Fläche durch weitere Hindernisse, wie beispielsweise die horizontalen Schienen 36 und 38, reduziert werden kann. Diese Reduktion der offenen Fläche muß 60% nicht übersteigen. Die offene Gesamtfläche in Richtung auf die Stromversorgungseinheit 40 gesehen, wird daher nicht kleiner als 36% der Gesamtquerschnittsfläche sein. Es sei darauf verwiesen, daß die horizontalen Schienen nicht alleine diese weitere Reduktion der Querschnittsfläche zwischen den vertikalen Schienen 32 und 33 hervorrufen. Den Querschnitt vermindernde Behinderungen sind ebenfalls durch die Platinen vor dieser Durchtrittsöffnung vorgegeben. Ferner wird durch eine nicht dargestellte Hochfrequenzabschirmung ein weiterer Beitrag zur Querschnittsverengung geleistet. Auf alle Fälle wird durch die Gesamtheit dieser Hindernisse der Bereich 131 zwischen den vertikalen Schienen 32 und 33 nicht um mehr als 60% reduziert. Dies führt zu einer unbehinderten Durchtrittsfläche von 36% des Innenquerschnitts, wie er durch die Gehäusewanne 16 und.das umgebende Gehäuse 14 vorgegeben ist.

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Aus Flg. 8 geht hervor, daß der Luftstrom durch den freien Querschnitt 131 zwischen den vertikalen Schienen 32 und 33 voll von der Stromversorgungseinheit 40 ausgenutzt wird, die unmittelbar hinter diesen Schienen angeordnet ist. Zu diesem Zweck besteht der Mittelteil der Stromversorgungseinheit, der direkt hinter der freien Durchtrittsfläche 131 angeordnet ist, aus einer Anzahl von Leistungstransistoren 132 bis 140. Die Leistungstransistoren sind von Kühlrippen 142 umgeben, die sich von einer metallischen

die
Grundplatte 143, auf die Leistungstransistoren montiert sind, nach oben erstrecken. Die Kühlrippen kühlen die metallische Grundplatte 143 und werden ihrerseits durch den Luftstrom gekühlt, der durch die Ansaugventilatoren 118 und 120 erzeugt wird. Die Kühlrippen 142 und die metallische Grundplatte 143 sind in Fig.2 weiter dargestellt.

Es sei darauf verwiesen, daß die Ventilatoren 118 und 120 am Süßeren Ende der Computereinheit 12 angeordnet sind. Hierdurch wird ein Zugriff zu allen elektronischen Elementen vor der Stromversorgungseinheit gestattet, wenn die Bedienungskonsole 26 um den Stift 28 geschwenkt wird. Die Ventilatoren müssen daher in der Lage sein, eine genügende Luftmenge durch die Bedienungskonsole zu ziehen, die in beträchtlicher Entfernung von den Ventilatoren angeordnet ist. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel erzeugen die Ventilatoren zusammen einen Luftstrom⁰¹^ m pro min, wodurch ein Differenzdruck von wenigstens 0,5 cm WS zwischen der Front- und Rückseite der Computereinheit erzielt wird. Dieser Differenzdruck reicht aus, um einen fortwährenden Luftstrom ebenso über die Schaltungsplatinen wie über die Stromversorgungseinheit sicherzustellen.

Es sei darauf verwiesen, daß der Differenzdruck auf ungefähr die Hälfte absinkt, wenn nur ein Ventilator arbeitet, um einen Luftstrom von 5 m pro min zu erzeugen. Dieser Zustand ist vorübergehend möglich und wird dadurch erzielt, daß die Ventilatoren und 120 jeweils für sich getrennt angeschlossen sind, wodurch sie auch getrennt betrieben werden können. Es sei schließlich darauf

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verwiesen, daß die Ventilatoren 118 und 120 zu beiden Seiten der zentralen Achse der Computereinheit 12 angeordnet sind. Durch diese zentrale Anordnung gelangt der Durchlaßbereich 131 insgesamt in den Sog der Ventilatoren.

In Fig. 9 ist ein anderes Ausführungsbeispiel einer Computereinheit mit schwenkbar angeordneter Bedienungskonsole dargestellt. Hierbei ist ein Deckel 144 schwenkbar am hinteren Ende eines Grundgehäuses 146 aufgehängt. Der Deckel 144 ist in eine obere Stellung angehoben und wird in dieser Stellung durch ein Paar von schwenkbaren Stützarmen 148 gehalten. Die unteren Endendieser Stützarme sind in Schlitzen 150 verschiebbar, wodurch sie wahlweise eine aufrechte oder geneigte Stellung einnehmen können. Es liegt auf der Hand, daß in der geneigten Stellung der Stützarme 148 der Deckel 144 das Grundgehäuse 146 abschließt. Eine perforierte Stützleiste 152, die lösbar mit dem Grundgehäuse verbunden ist, gestattet die Aufnahme von Luft für Kühlzwecke. Die Leiste 152 ist gleichmäßig perforiert, wie dies auch bei der Bedienungskonsole 26 der Fall war. Die Kühlventilatoren, die am hinteren Ende der Computereinheit angeordnet sind, ziehen somit die Luft durch die perforierte Stützleiste 152, um die elektronischen Komponenten innerhalb des Grundgehäuses 146 zu kühlen Die geschieht in gleicher Weise, wie dies anhand der Computereinheit 12 gemäß der Figuren 1 bis 8 beschrieben wurde.

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Claims

HONEYWELL INFORMATION SYSTRMS INC. ~~" ^£eP^{te er 1977}

Smith Street 5101600 Ge

Waltham, Mass., USA

Modulaufbau für ein elektronisches DV-System

Patentansprüche:

Modulaufbau für ein elektronisches DV-System, gekennzeichnet durch
mehrere Einrichtungen (20,22) für die Informationsaufnahme; mehrere gleichen Abstand voneinander aufweisende Einrichtungen (64) zur Verarbeitung der aufgenommenen Information; Einrichtungen (108 bis 114) zur lösbaren Verbindung der Informationsverarbeitungseinrichtungen (64) mit den Informationsaufnahmeeinrichtungen (20,22);

Anschlußeinrichtungen für die Informationsverarbeitungseinrichtungen (64), bestehend .aus verschiedenen, getrennten Anschlußschienen (32,33), die zwischen sich eine öffnung (131) freilassen;

eine Einrichtung (40) zur Stromversorgung der Anschlußschienen (32,33); und

Einrichtungen (46,5O;48,52) zum lösbaren Verbinden der Stromversorgungseinrichtung (40) mit den Anschlußschienen (32,33).
2. Modulaufbau nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (16) mit Seitenwänden und einer Bodenwand und mit Tragschienen (62), in die die Informationsverarbeitungseinrichtungen (64) einschiebbar sind, worauf sie in parallelen Ebenen und in gleichem Abstand zueinander angeordnet sind.

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ORIGINAL INSPECTED
3. Modulaufbau nach Anspruch 2,dadurch gekennzeichnet, daß am rückwärtigen Ende der eingeschobenen Informationsverarbeitungseinrichtungen (64) die Anschlußschienen (32,33) rechtwinklig zu den Seitenwänden des Gehäuses (16) angeordnet sind, wobei jede Anschlußschiene höchstens ein Fünftel der lichten Breite des Gehäuses (16) abdeckt.
4. Modulaufbau nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede der getrennten Anschlußschienen (32; 33) aufweist:

mehrere elektrische Mehrfachkontaktstecker (34), die auf einer Verbindungs-Schaltungsplatine (35) zwecks Herstellung von Verbindungen zwischen den Steckern (34) angeordnet sind, wobei jeder Mehrfach-Kontaktstecker (34) mit Kontakten (74) einer Informationsverarbeitungseinrichtung (64) in Eingriff bringbar ist.
5. Modulaufbau nach Anspruch 3,dadurch gekennzeichnet, daß die Stromversorgungseinrichtung (40) lösbar mit dem Modulgehäuse (16) verbunden ist und daß die Mittel zum lösbaren Verbinden der Stromversorgung mit den Anschlußschienen umfassen:

ein Paar abgewinkelter steifer Kontakte (46,48), die sich von der Stromversorgungseinrichtung (40) hinweg erstrecken; und ein Paar sich von den Anschlußschienen (32,33) nach außen erstreckende Zungen (50,52), welche die Kontakte (46,48) auf nehmen, wenn die Stromversorgungseinrichtung (40) in das Gehäuse (16) eingesetzt wird.
6. Modulaufbau nach Anspruch 5,gekennzeichnet durch eine ein offenes Ende aufweisende Umhüllung (14) zur Aufnahme des Modulgehäuses (16).
7. Modulaufbau nach Anspruch 6,dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen (20,22) zum Informationsempfang an den Seiten der Umhüllung (16) befestigt sind.

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8. Modulaufbau nach Anspruch 7,dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum lösbaren Verbinden der Informationsempfangseinrichtungen mit den Informationsverarbeitungseinrichtungen umfassen:

mehrere elektrische Kontaktbuchsen (24), die mit den Informationsverarbeitungseinrichtungen (64) verbunden sind; und einen an die Informationsempfangseinrichtung (20) angeschlossenen Anschluß (22) mit mehreren elektrischen Kontakten, die mit den Kontaktbuchsen (24) zusammenwirken.
9. Modulaufbau nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Anschluß (20,22) lösbar mit der Informationsverarbeitungseinrichtung (60) verbundene Einrichtungen (114,116) zur Abstützung des Anschlusses beim Eingreifen der Kontakte in die Buchsen aufweist.
10. Modulaufbau nach Anspruch 6,dadurch gekennzeichnet, daß die Stromversorgungseinheit ferner aufweist:

am hinteren Ende der Stromversorgungseinheit (40) angeord- eta Mittel (118,120) zum Ansaugen von Umgebungsluft durch das offene Ende der Umhüllung (14), wobei die Luft die Informa tionsverarbeitungseinrichtung (60), die freie öffnung (131) zwischen den Anschlußschienen und schließlich die Stromversorgungseinheit (40) durchfließt.
11. Modulaufbau nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromversorgungseinheit aufweist: eine metallische Grundplatte (143) vor den Mitteln (118,120) zum Ansaugen der Umgebungsluft und hinter der Öffnung (131) zwischen den Anschlußschienen (32,33); mehrere sich von der Grundplatte (143) nach oben erstreckende hitzeleitfähige Kühlrippen (142); und mehrere Leistungstransistoren (132 bis 140) auf der metallischen Grundplatte (143) in Kanälen zwischen den Kühlrippen (142), wodurch die Leistungstransistoren und Kühlrippen durch die Umgebungsluft^konvektipnagekUhlt werden.
12. Modulaufbau nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Ansaugen der Umgebungs- lift umfassen:

ein Paar unabhängig angetriebene Ansaugventilatoren (118,12O)₁. die nebeneinander angeordnet sind und zusammen eine Breite abdecken, die der Breite der Öffnung (131) zwischen den Anschlußschienen (32,33) entspricht.
13. Modulaufbau nach Anspruch 12,gekennzeichnet durch eine schwenkbare, am offenen Ende der Umhüllung (14) angeordnete Bedienungskonsole (26), welche im weggeschwenkten Zusand einen sofortigen Zugriff auf die Teile des Moduls gestattet.
14. Modulaufbau nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die schwenkbare Bedienungskonsole umfaßt:

eine obere geneigte Fläche, die verschiedene, durch einen Operator auszulösende Elemente für elektronische Funktionen enthält;

eine untere geneigte Fläche (122) mit einem gleichförmig perforierten Bereich (124), um den Durchtritt der Umgebungsluft zu gestattet.
15. Modulaufbau nach Anspruch 14,dadurch gekenn zeichnet, daß die durch den gleichförmig perforierten Bereich gebildete öffnung der Hälfte der unteren geneigten Fläche (122) entspricht.
16. Modulaufbau nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Umhüllung, bestehend aua einem Oberteil (J 44J, welches schwenkbar am hinteren Ende des Modulgehäuses (146) gelagert ist und mit einem Vorderteil, das sich über die Vorderseite des Gehäuses nach unten erstreckt und an der die Perforationen aufweisenden Einrichtung (152) zur Anlage gelangt

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17. Modulaufbau nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die die Perforationen aufweisende Einrichtung (152) gleichmäßig mit kleinen öffnungen perforiert ist und daß die öffnungsfläche 33% der Perforationsfläche ausmacht.
18. Modulaufbau nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch sich quer zwischen den Anschlußschienen (32,33) erstreckende Potentialschienen (36,38).

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