Bild 1: Typischer Aufbau eines Systems mit Frontsystem, Kartenführung, Leiterplatte und Busplatine.

Bild 1: Typischer Aufbau eines Systems mit Frontsystem, Kartenführung, Leiterplatte und Busplatine. Heitec

Wozu werden Kartenführungen benötigt? Auf den ersten Blick lässt sich diese Frage schnell beantworten. Sie dienen dazu, ein unkompliziertes Einschieben von Leiterplatten in einen 19-Zoll-Baugruppenträger zu ermöglichen und ihnen Halt zu geben. Außerdem bieten sie die Möglichkeit zur Aufnahme von Kodierpins zur Kodierung von Steckbaugruppen, die den Einsatz von Baugruppen an nicht zulässigen Steckplätzen verhindern. Auch wenn eine Antwort rasch gefunden ist, lässt sich die Gestaltung von Kartenführungen auf vielfältige Art und Weise realisieren – was erheblichen Einfluss auf deren Eigenschaften hat.

Durch die Normen IEC 60297-3-101 und IEC 60297-3-103 sind die wichtigsten Parameter wie die Abmessungen der Schnittstellen zum Board und zum Frontsystem, die Nutbreite und die Anbringung von ESD-Kontakten vorgegeben. Trotzdem können bereits kleine Unterschiede im verwendeten Material zu einer erheblichen Verbesserung der Gleiteigenschaften einer Kartenführung beitragen. Weiterhin beeinflusst das verwendete Material Steifigkeit, Brennbarkeit sowie die Temperaturbeständigkeit. Dies zeigt auf, dass es selbst bei einem scheinbar einfachen Bauteil wie einer Kartenführung für Leiterplatten zahlreiche Unterschiede in der Ausgestaltung bei den verschiedenen Herstellern geben kann. Führungs- und Gleiteigenschaften sowie die Festigkeit lassen sich hierdurch entscheidend beeinflussen – und nicht zuletzt auch der Preis.

Andruckfedern aus Kunststoff

Bild 2: Vergleich konstruktiver Details von Heitec-Kartenführungen mit denen auf dem Markt üblichen Ausführungen.

Bild 2: Vergleich konstruktiver Details von Heitec-Kartenführungen mit denen auf dem Markt üblichen Ausführungen. Heitec

Unter anderem können die Nutbreiten von Kartenführungen bei verschiedenen Herstellern stark variieren, was erheblichen Einfluss auf deren Führungseigenschaften hat. Auch andere konstruktive Details wie beispielsweise die patentierten Andruckfedern der Heitec-Kartenführungen aus Kunststoff beeinflussen diese enorm. Durch diese Andruckfedern wird die Leiterplatte unabhängig von ihrer Materialstärke, die von 1,6 bis hin zu 2,7 mm variieren kann, jederzeit toleranzarm geführt. Denn die Federn pressen die Leiterplatte immer optimal gegen die durch die Norm IEC 60297-3-101 vorgegebene Referenzfläche auf der rechten Seite der Kartenführung und sorgen für eine passgenaue Kontaktierung von Leiterplattensteckverbinder und Busplatine (siehe Detail X in Bild 1). Da die Andruckfedern jeden Toleranzdruckspielraum ausgleichen, sind Kartenführungen mit verschiedenen Nutbreiten nicht erforderlich. Keine andere Kartenführung auf dem Markt verfügt über diese konstruktive Besonderheit.

Bei Kartenführungen ohne diese Andruckfedern werden die Leiterplatten und damit die zugehörigen Steckverbinder nicht toleranzarm geführt. Hier kann es leicht passieren, dass die Backplane nicht optimal kontaktiert wird, was unter Umständen zu Beschädigungen führt.

Wer bereits einmal einen Pin einer Backplane beim Einstecken der Leiterplatte verbogen hat, weiß wie ärgerlich dies ist. Um eine neue Backplane einzusetzen, muss das gesamte System demontiert werden. Das erhöht Montagezeit und Kosten.

Nicht nur die Führungseigenschaften werden durch die Andruckfedern positiv beeinflusst. Wie bereits erwähnt werden durch sie eine Vielzahl von Ausführungen mit verschiedenen Nutbreiten unnötig. Dies führt zu enormen Kostenvorteilen in der Herstellung. Kartenführungen von Heitec kosten teilweise nur halb so viel wie vergleichbare Produkte von Mitbewerbern.

Auftretende Vibrationen werden gedämpft

Eine weitere Besonderheit der Kartenführungen aus Kunststoff ist die Wölbung in der Mitte der Kartenführung. Sie sorgt für eine leichte Vorspannung in der Leiterplattenführung, wodurch die Leiterplatten auch unter enormen Belastungen, wie sie in Tests gemäß EN 50155 und IEC 61587-1 definiert sind, noch einen sehr guten Halt haben und bestens geführt werden können. Durch diese konstruktiven Details (Bild 2) werden die Leiterplatten jederzeit toleranzarm und normgerecht geführt und bei Stoß- oder Schwingbelastungen werden auftretende Vibrationen gedämpft.

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