EP Basics: Aufbausysteme (Teil 3) Handgriffe: Warum gibt es so viele Varianten im 19-Zoll-Umfeld?

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Ein- und Aushebegriffe spielen nicht nur optisch eine Rolle. Für die unterschiedlichen Einsatzgebiete gibt es spezielle Ausführungen. Im dritten Teil unserer Serie zu 19-Zoll-Systemen geben wir einen Überblick zu den zahlreichen Griffvarianten.

In den ersten beiden Artikeln dieser Serie (Was verbirgt sich hinter dem Begrif „19 Zoll“ und „19-Zoll-Technik: Wie kompatibel sind die Bauteile eigentlich?") haben wir bereits einige Grundbegriffe der 19-Zoll-Technik erläutert. Aufbauend auf einigen Erklärungen zur Herkunft und Bedeutung von Bezeichnungen wie Höhen- und Teilungseinheit oder Lochraster sind wir auch auf die Kompatibilität eingegangen. Neben den einschlägigen Normen haben wir die einzelnen Ebenen eines Baugruppenträgers sowie die jeweiligen Schnittstellen ausführlich untersucht.

In unserem dritten Beitrag geht es um ein unscheinbares Zubehörteil: Ein- und Aushebegriffe. Wir klären darüber hinaus die Frage, welche Typen es auf dem Markt gibt. Gibt es einen Grund für die unterschiedlichen Ausführungen und wenn ja: welches Modell wird wann am sinnvollsten eingesetzt?

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Vorrangig erfüllt ein Handgriff zunächst die Funktion, Steckbaugruppen ein- oder auszuhebeln bzw. diese Aufgabe zu erleichtern. Bei manchen dieser Konstellationen kommen hochpolige Steckverbinder zum Einsatz, zum Teil spielen dabei sehr hohe Steck- und Ziehkräfte eine nicht unerhebliche Rolle und sollten daher nicht unterschätzt werden.

Bild 1 veranschaulicht den Aufbau einer solchen Einheit: der Griff wird mittels Befestigungsmaterial an der Frontplatte angebracht. Diese nimmt in der Regel die Leiterplatte auf, so dass eine integrierte Funktionseinheit zustande kommt, die über – meist zwei – Verschraubungen an der Leiterplatte befestigt ist.

Die Norm IEC 60297-3-101 definiert die Abmessungen der Lochungen, so dass durch exakt festgelegte Schnittstellen die Austauschbarkeit von Komponenten unterschiedlicher Hersteller auf dieser Ebene garantiert ist.

Um zu gewährleisten, dass sich Hebel- oder Ziehgriffe beim Aus- bzw. Einhebeln der Steckbaugruppe an den vorderen Querverbindungsschienen „abstützen“ können, definiert die Teilnorm IEC 60297-3-102 eine präzise Schnittstelle. Dadurch kann deutlich mehr Kraft übertragen werden – ein Vorteil, der beispielsweise bei den doch sehr hohen Erwartungen an hochpolige Steckverbinder zum Tragen kommt (Bild 2).

Handgriffe: Welche Typen gibt es bei 19-Zoll-Systemen?

Im Folgenden betrachten wir die unterschiedlichen Handgrifftypen. Handgriffe haben sich im Laufe der letzten Jahre zu wirklich komplexen Produkten mit vielerlei Funktionen entwickelt. Ausgangspunkt waren trapezförmige Griffleisten, die hauptsächlich eine signifikant bessere ergonomische Handhabung gewährleisten, jedoch keine technische Hebelunterstützung bieten.

Bild 3 zeigt in der Seitenansicht von links nach rechts die Entwicklung typischer Handgriffe. Der dargestellte Griff ganz links ist recht einfach gestaltet: ein schlichter, feststehender Griff ohne weitere Funktionen oder sonstige Besonderheiten. Bei dem zweiten Griff handelt es sich um eine Weiterentwicklung mit einer Aushebeunterstützung für 96-polige Steckverbinder.

Schon deutlich komplexer ist der an dritter Stelle abgebildete Griff, der im Zusammenhang mit dem Aufkommen der VME64-Technik entstand. Diese spezielle Form besteht hauptsächlich aus Kunststoff und kann maximal „mittlere“ Kräfte übertragen.

Der letzte Griff ist am ausgereiftesten und weist die meisten Besonderheiten auf. Durch das spezielle Material dieses Griffes kann dieser bis zu 815 N übertragen. Moderne Backplane-Techniken wie z.B. CompactPCI, CPCI Serial oder VPX, die eine deutlich höhere Anzahl von Kontakten benötigen, machten die Entwicklung eines solchen Griffes erforderlich.

Bei heute verwendeten Systemen wird zudem häufig ein Mikroschalter verwendet, der in den Griff integrierbar sein muss. Bei Entriegelung des Griffes gibt der Schalter ein Signal, das wiederum von der Logik der Baugruppe interpretiert werden kann und beispielsweise für Spannungsfreiheit des Boards oder die Vorbereitung eines „Hot Swap“ (Austausch der Baugruppe in einem laufenden System) sorgt. So können Beeinträchtigungen oder Beschädigungen bei der Trennung des Steckverbinders vermieden werden. Ebenso wichtig ist die Entladung elektrostatischer Spannung, so dass dieser Griff mit ESD-Stiften ausgestattet wurde.

19-Zoll-Systeme: Kompatibilität der Steckverbinder

Ursprünglich wurde das 19-Zoll-Aufbausystem insbesondere hinsichtlich der Kompatibilität mit Steckverbindern nach DIN 41612 definiert, welche anfänglich bis zu 96 Pole aufwiesen und eine Kraft von bis zu 90 N pro Steckverbinder aushalten mussten. Angefangen bei VME über VME64 bis hin zu VPX stieg im Zuge der Weiterentwicklung der Bustechnologien die Anzahl der Verbindungen bei 3 HE pro Baugruppe auf bis zu 264 Pins, was enorme Steck- und Ziehkräfte erfordert. Verschiedene Hersteller bieten daher heute unterschiedliche Ausführungen an, die diesen hohen Steck- und Ziehkräften gerecht werden sollen.

Eine besonders vorteilhafte, robuste und elegante Lösung bietet der Griff Typ IVs von Heitec (Bild 4). Ein kostengünstiges Kunststoffteil in Verbindung mit einem hochstabilen Metallteil in Form eines Ein-/Aushebehakens, der speziell für sehr hohe Beanspruchungen entwickelt wurde, offeriert Langlebigkeit und ein optimales Preis-Leistungs-Verhältnis.

Neben den oben beschriebenen Formen wurden auch Sonderausführungen entwickelt, zum Beispiel für den Telekombereich (Bild 5). Durch den in der Regel sehr begrenzten Einbauraum in den verwendeten Schränken wurden hier besonders flache Bauformen konzipiert.

Neue Technologien und gestiegene Anforderungen, insbesondere durch extreme Umgebungsbedingungen – beispielsweise im Bereich Avionik – erfordern sicher auch in Zukunft immer neue Entwicklungen bei Griffsystemen, sei es in Bezug auf Kompatibilität, Werkstoffen oder Funktionalität. Die Trends bestimmt auch hier der Markt.

In unserem vierten Beitrag zur 19-Zoll-Technik geht es um das für die Gehäusetechnik sehr wichtige Thema „Backplanes", auch als Busplatine, Rückplatte oder Rückverdrahtungseinheit bekannt. Seien Sie gespannt!

EP Basics: Aufbausysteme (Teil 1)

Aufbausysteme: Was verbirgt sich hinter dem Begriff „19 Zoll“?

EP Basics: Aufbausysteme (Teil 2)

19-Zoll-Technik: Wie kompatibel sind die Bauteile eigentlich?

* Alexander Jäger arbeitet als Produktmanager im Geschäftsbereich Elektronik bei Heitec in Eckental.

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