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Dokumentenidentifikation DE19524047A1 09.01.1997
Titel Vorrichtung zum Sichern einer einen Gegenstand an einen Grundkörper pressenden Klammer
Anmelder NSM AG, 55411 Bingen, DE
Erfinder Weinheimer, Alfred, 55413 Oberheimbach, DE;
Theil, Wolfgang, 55444 Waldlaubersheim, DE
Vertreter Becker, B., Dipl.-Ing., Pat.-Anw., 55411 Bingen
DE-Anmeldedatum 01.07.1995
DE-Aktenzeichen 19524047
Offenlegungstag 09.01.1997
Veröffentlichungstag im Patentblatt 09.01.1997
IPC-Hauptklasse F16B 2/22
IPC-Nebenklasse H01L 23/40   H05K 7/20   H05K 7/12   
Zusammenfassung Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Sichern einer an einem flachen Grundkörper (1) lösbar befestigten, U-förmigen Klammer (3), mittels der ein Gegenstand (2) auf den Grundkörper (1) gepreßt wird. Insbesondere ist der Grundkörper (1) ein an einer Leiterplatte angeordnetes Kühlblech und der Gegenstand (2) ein elektronisches Bauteil. Um ein unbeabsichtigtes Lösen der Klammer (3) zu vermeiden, ist die Klammer (3) über zumindest ein Spannelement (4) an dem Grundkörper (1) festgelegt.

Beschreibung[de]

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Sichern einer an einem flachen Grundkörper, insbesondere an einem an einer Leiterplatte angeordneten Kühlblech, lösbar befestigten, U-förmigen Klammer, mittels der ein Gegenstand, insbesondere ein elektronisches Bauteil, auf den Grundkörper gepreßt wird.

Häufig werden verschiedenartige Gegenstände auf Grundkörpern lösbar, beispielsweise durch Verschrauben, befestigt. Andererseits werden unlösbare Verbindungen dadurch realisiert, daß zu befestigende Gegenstände auf einem Grundkörper verklebt werden. Für viele Anwendungsbereiche ist es jedoch erforderlich, die Gegenstände auf einem Grundkörper zu befestigen, die wiederholt ausgetauscht werden sollen. Zu diesem Zweck ist es in montagetechnischer Hinsicht aufwendig, Schraubenverbindungen zu verwenden.

Insbesondere in der Halbleiterindustrie werden Leiterplatten unterschiedlichster Art verwendet, auf denen eine Vielzahl von elektrischen oder elektronischen Bauelementen aufgebracht werden müssen. Dies geschieht in der Regel durch Verlöten. Für manche Verwendungszwecke ist es jedoch erforderlich, daß die elektrischen oder elektronischen Bauelemente zwecks Erzielung einer ausreichenden Wärmeabfuhr lösbar bzw. austauschbar auf einem an der Leiterplatte angeordneten Kühlblech befestigt werden. Dabei ist es meistens aus konstruktiver Sicht nicht möglich, die Befestigungselemente, beispielsweise Schrauben und Muttern, am elektrischen oder elektronischen Bauelement selbst anzubringen. Es ist daher üblich, das elektrische oder elektronische Bauelement mittels einer im wesentlichen U-förmigen Klammer an dem Kühlblech festzulegen. Hierbei durchragen und hintergreifen die freien Schenkel der Klammer korrespondierende Öffnungen im Kühlblech, wobei der innere, nach innen gekrümmte Basisabschnitt der U-förmigen Klammer gegen das an dem Kühlblech zu haltendende Bauelement drückt. In der Praxis kommt es jedoch häufig aufgrund einer mehr oder weniger unsachgemäßen Behandlung des Kühlblechs zu einem unbeabsichtigten Lösen der Klammer, wodurch das Bauelement nicht mehr mit hinreichender Kraft auf das Kühlblech gedrückt wird.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, durch die ein selbsttätiges Lösen der Klammer und damit ein Abheben des Gegenstandes von dem flachen Grundkörper vermieden wird.

Dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Klammer über zumindest ein Spannelement an dem Grundkörper festgelegt ist.

Durch diese Maßnahme ist ein unbeabsichtigtes Lösen der Klammer ausgeschlossen, wodurch der Gegenstand stets mit der erforderlichen Kraft an den Grundkörper gedrückt wird.

Um die Spannwirkung zunächst zu vergrößern, weisen bevorzugt die freien Schenkel der U-förmigen Klammer jeweils einen den Grundkörper hintergreifenden Absatz auf, und die Enden der freien Schenkel sind an das jeweilige Spannelement anlegbar, ohne dessen Außenkontur zu überragen. Durch letztere Maßnahme wird gewährleistet, daß bei der Handhabung des Grundkörpers keine Verletzungen entstehen, die auftreten können, wenn die Enden der freien Schenkel der Klammer über die Kontur des Spannelementes hinausragen.

Das Spannelement weist zweckmäßigerweise einen die Öffnung des Grundkörpers umgreifenden hakenartigen Abschnitt, zumindest einen gegen die dem zu befestigenden Gegenstand entgegengesetzte Unterseite des Grundkörpers anlegbaren Abschnitt und einen den Absatz des jeweiligen freien Schenkels der U-förmigen Klammer formschlüssig angreifenden Abschnitt auf. Diese unterschiedlichen Abschnitte des Spannelementes wirken mit unterschiedlichen Abschnitten der Klammer und des Grundkörpers zusammen, um eine besonders effektive und sichere Befestigung eines Gegenstandes an einem Grundkörper zu erzielen.

Der hakenartige Abschnitt des Spannelementes ist nach einer Weiterbildung der Erfindung mit einer Nut versehen, deren Breite der Dicke des Grundkörpers entspricht. In der Nut wird der Grundkörper aufgenommen. Darüber hinaus weist bevorzugt der hakenartige Abschnitt des Spannelementes eine Nase auf, die die Öffnung des Grundkörpers auf dessen Oberseite, entgegengesetzt zur Klammer, hintergreift. Hierdurch entsteht zwischen der Nase bzw. der Nut am Spannelement und dem Grundkörper eine Art Klipsverbindung.

Nach einer weiteren Ausgestaltung ist der an die Unterseite des Grundkörpers anlegbare Abschnitt des Spannelementes entgegengesetzt zu dessen Nase des hakenartigen Abschnittes gerichtet und seitlich am jeweils freien Schenkel der Klammer vorbeigeführt. Somit befindet sich dieser Abschnitt des Spannelementes in unmittelbarer Anlage an der Unterseite des Grundkörpers, und das Spannelement befindet sich in seinem vollständigen Befestigungszustand mit der Klammer und dem Grundkörper.

In einer anderen Ausbildung der Erfindung ist beidseitig des hakenartigen Abschnittes des Spannelementes jeweils ein an die Unterseite des Grundkörpers anlegbarer Abschnitt angeordnet. Dies bewirkt eine größere Stabilität der Befestigungsverbindung.

In einer anderen Ausbildung der Erfindung ist für jeden freien Schenkel der U-förmigen Klammer ein entsprechendes Spannelement vorgesehen.

Weiterhin weist bevorzugt das Spannelement zumindest eine Öffnung zum Eingriff eines Werkzeuges zum Lösen des Spannelementes vom Grundkörper auf. Hierdurch wird ein einfaches Lösen der Befestigung erreicht.

Zweckmäßigerweise ist das Spannelement aus Metall oder Kunststoff hergestellt. Dadurch ergibt sich eine einfache Herstellung des Spannelementes. Bei einem aus Metall hergestellten Spannelement, insbesondere als Druckgußteil, wird darüber hinaus die Abstrahlfläche für die Wärmeabfuhr vergrößert.

Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinststellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnungen zeigen

Fig. 1a bis 1d die Schritte des Befestigens eines Gegenstandes auf einem Grundkörper,

Fig. 1e einen Schnitt entlang der Linie A-A gemäß Fig. 1d,

Fig. 2a die Draufsicht auf ein Spannelement der Vorrichtung,

Fig. 2b eine Seitenansicht des Spannelementes der Vorrichtung nach Fig. 2a,

Fig. 2c eine Schnittansicht des Spannelementes entlang der Linie B-B nach Fig. 2a und

Fig. 3 eine Einzeldarstellung der Klammer nach Fig. 1a.

Auf einem Grundkörper 1 (Kühlblech einer Leiterplatte) soll ein Gegenstand 2 lösbar befestigt werden. Zum Befestigen des Gegenstandes 2 auf dem Grundkörper 1 ist eine Vorrichtung vorgesehen, die im wesentlichen aus einer U- förmigen Klammer 3 und zwei Spannelementen 4 besteht. Damit die Klammer 3 und die Spannelemente 4 in gegenseitigen Eingriff gelangen können, sind im Grundkörper 1 entsprechende Öffnungen 5 in Form von Durchbrüchen angebracht. Die Fig. 1a bis 1d zeigen schrittweise die Befestigung des Gegenstandes 2 auf dem Grundkörper 1 mittels der Klammer 3 und den Spannelementen 4, wobei sich das linke Spannelement 4 bereits vollständig mit dem Grundkörper 1 in Eingriff befindet.

Die Fig. 2a bis 2c zeigen in verschiedenen Ansichten eines der Spannelemente 4 und die Fig. 3 zeigt eine Klammer 3, jeweils in ihren konstruktiven Ausbildungen. Das Spannelement 4 gemäß den Fig. 2a bis 2c besitzt einen die Öffnung 5 des Grundkörpers 1 umgreifenden hakenartigen Abschnitt 6, der mit einer Nut 7 versehen ist, in die der Grundkörper 1 eingreift. Die Breite der Nut 7 entspricht dabei der Dicke des Grundkörpers 1. Weiterhin ist der hakenartige Abschnitt 6 des Spannelementes 4 mit einer Nase 8 versehen, welche die Öffnung 5 des Grundkörpers 1 auf dessen Oberseite 9 entgegengesetzt zur Lage der Klammer 3 hintergreift.

Des weiteren weist das Spannelement 4 einen gegen die dem zu befestigenden Gegenstand 2 entgegengesetzte Unterseite 10 des Grundkörpers 1 anlegbaren Abschnitt 11 auf. An diesem Abschnitt 11 ist eine Öffnung 12 vorgesehen, in die ein nicht dargestelltes Werkzeug zum Lösen des Spannelementes 4 vom Grundkörper 1 einsetzbar ist. Dieses Werkzeug kann ein Schraubendreher sein. Weiterhin ist das Spannelement 4 mit einem Abschnitt 13 versehen, der mit einem bestimmten Bereich der Klammer 3 in einen formschlüssigen Eingriff bringbar ist.

Die in Fig. 3 dargestellte Klammer 3 weist eine im wesentlichen U-förmige Gestalt auf. Die freien Schenkel 14 der Klammer 3 haben jeweils einen hakenförmigen Absatz 15, der den Grundkörper 1 an dessen Unterseite 10 zu hintergreift. Die den hakenförmigen Absätzen 15 nachgeordneten Enden 16 der freien Schenkel 14 sind leicht nach außen gebogen und gegen jeweils eine korrespondierende Fläche 17 des Abschnittes 13 jedes Spannelementes 4 im montierten Zustand anlegbar. Der Basisabschnitt 18 der U- förmigen Klammer 3 ist nach innen gekrümmt, um im montierten Zustand einen gewissen Druck auf den auf dem Grundkörper 1 zu befestigenden Gegenstand 2 auszuüben. Die Klammer 3 ist als Federbauteil und das Spannelement 4 als Druckgußteil ausgebildet.

Gemäß Fig. 1a ist ein Gegenstand 2 in Form eines elektronischen Bauelementes auf den Grundkörper 1 in Form eines an einer Leiterplatte angeordneten Kühlblechs aufgelegt. Die Klammer 3 wird mit ihrem Basisabschnitt 18 auf den Gegenstand 2 gelegt, wobei die freien Schenkel 14 der Klammer 3 durch die korrespondierenden Öffnungen 5 des Grundkörpers 1 hindurchgeführt werden, so daß die hakenförmigen Absätze 15 der Klammer 3 die Unterseite 10 des Grundkörpers 1 hintergreifen und eine gewisse Vorspannung in zweifacher Hinsicht ausüben, nämlich eine Vorspannung der freien Schenkel 14 gegeneinander und eine Vorspannung des Basisabschnittes 18 gegen den zu befestigenden Gegenstand 2. Gemäß Fig. 1a wird das Spannelement 4 mit seinem hakenartigen Abschnitt 6 in die Öffnung 5 von der Unterseite 10 her in den Grundkörper 1 eingeführt. Dabei liegt das Ende 16 des freien Schenkels 14 der Klammer 3 zunächst am Abschnitt 13 des einen Spannelementes 4 an.

Beim weiteren Drücken des Spannelementes 4 gemäß den Fig. 1b und 1c gegen die Unterseite 10 des Grundkörpers 1 ergreift die Nase 8 des hakenartigen Abschnittes 6 des Spannelementes 4 den Rand der zugehörigen Öffnung 5 des Grundkörpers 1, wobei der Grundkörper 1 in die Nut 7 des hakenartigen Abschnittes 6 des Spannelementes 4 eingreift. Das Ende 16 des freien Schenkels 14 der Klammer 3 bewegt sich gleichzeitig mit dem hakenförmigen Absatz 15 der Klammer 3 zur Anlagefläche 17 bzw. zum Abschnitt 13 des Spannelementes 4. Ebenso nähert sich der an den Grundkörper 1 anlegbare Abschnitt 11 des Spannelementes 4 der Unterseite 10 des Grundkörper 1.

Fig. 1d zeigt den vollständig montierten Zustand der Vorrichtung, wobei sich der hakenartige Abschnitt 6 vollständig mit dem Grundkörper 1 in Eingriff befindet und der hakenförmige Absatz 15 am freien Schenkel 14 der Klammer 3 eine formschlüssige Verbindung mit dem Abschnitt 13 des Spannelementes 4 bildet. Gleichzeitig liegt der Abschnitt 11 des Spannelementes 4 an der Unterseite 10 des Grundkörper 1 an, um einen Gegendruck auf die Klammer 3 auszuüben. Die freien Schenkel 14 der Klammer 3 sind fest in den Öffnungen 5 des Grundkörpers 1 festgelegt.

Fig. 1e zeigt einen Schnitt entlang der Linie A-A gemäß Fig. 1d, wobei besonders deutlich die Öffnungen 12 zum Eingriff eines nicht dargestellten Werkzeuges zu sehen sind. Wird das Werkzeug, beispielsweise ein Schraubendreher, in die Öffnung 12 eingeführt und ein Druck ausgeübt, gelangt das Spannelement 4 außer Eingriff mit der Öffnung 5 des Grundkörpers 1 und lockert damit den Sitz der Klammer 3. Nach dem Entfernen der Spannelemente 4 kann die Klammer 3 gelöst und der Gegenstand 2 entnommen oder ausgetauscht werden. Eine erneute Befestigung des Gegenstandes 2 auf dem Grundkörper 1 erfolgt dann in der oben beschriebenen Art und Weise.


Anspruch[de]
  1. 1. Vorrichtung zum Sichern einer an einem flachen Grundkörper, insbesondere an einem an einer Leiterplatte angeordneten Kühlblech, lösbar befestigten, U-förmigen Klammer, mittels der ein Gegenstand, insbesondere ein elektronisches Bauteil, auf den Grundkörper gepreßt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Klammer (3) über zumindest ein Spannelement (4) an dem Grundkörper (1) festgelegt ist.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die freien Schenkel (14) der U-förmigen Klammer (3) jeweils einen den Grundkörper (1) hintergreifenden Absatz (15) aufweisen, und die Enden (16) der freien Schenkel (14) an das jeweilige Spannelement (4) anlegbar sind, ohne dessen Außenkontur zu überragen.
  3. 3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannelement (4) einen eine Öffnung (5) des Grundkörpers (1) umgreifenden hakenartigen Abschnitt (6), zumindest einen gegen die dem zu befestigenden Gegenstand (2) entgegengesetzte Unterseite (10) des Grundkörpers (1) anlegbaren Abschnitt (11) und einen den Absatz (15) des jeweiligen freien Schenkels (14) der U-förmigen Klammer (3) formschlüssig angreifenden Abschnitt (13) aufweist.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der hakenartige Abschnitt (6) des Spannelementes (4) mit einer Nut (7) versehen ist, deren Breite der Dicke des Grundkörpers (1) entspricht.
  5. 5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der hakenartige Abschnitt (6) des Spannelementes (4) eine Nase (8) aufweist, die die Öffnung (5) des Grundkörpers (1) auf dessen Oberseite (9), entgegengesetzt zur Klammer (3), hintergreift.
  6. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der an die Unterseite (10) des Grundkörpers (1) anlegbare Abschnitt (11) des Spannelementes (4) entgegengesetzt zu dessen Nase (8) des hakenartigen Abschnittes (6) gerichtet ist und seitlich am jeweils freien Schenkel (14) der Klammer (3) vorbeiführt.
  7. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß beidseitig des hakenartigen Abschnittes (6) des Spannelementes (4) jeweils ein an die Unterseite (10) des Grundkörpers (1) anlegbarer Abschnitt (11) angeordnet ist.
  8. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß für jeden freien Schenkel (14) der U-förmigen Klammer (3) ein entsprechendes Spannelement (4) vorgesehen ist.
  9. 9. Vorrichtung einem der Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannelement (4) zumindest eine Öffnung (12) zum Eingriff eines Werkzeuges zum Lösen des Spannelementes (4) vom Grundkörper (1) aufweist.
  10. 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannelement (4) aus Metall oder Kunststoff hergestellt ist.






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