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Bereich der Erfindung
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Die
Erfindung betrifft Gehäuseanordnungen elektronischer
Instrumente und insbesondere die Ausrichtung externer Verbindungsstecker.
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Hintergrund und Zusammenfassung
der Erfindung
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Elektronische
Instrumente wie Oszilloskope werden zum Testen und Messen von Schaltungen und
anderen elektronischen Geräten
und Systemen eingesetzt. Häufig
wird das Oszilloskop zusammen mit einem zu testenden Gerät auf einer
Bank aufgestellt und durch Leitungen verbunden. Normalerweise hat
das Oszilloskop einen vorderen Anzeigeschirm und eine Bedienoberfläche für den Benutzer auf
dessen Frontplattenoberfläche,
die vertikal oder nahezu vertikal ausgerichtet ist, wenn das Oszilloskop
auf der Bank steht. Um Platz zu schaffen für das zu testende Gerät, wird
das Oszilloskop gewöhnlich hinten
auf der Bank positioniert, wobei das Gerät sich unmittelbar vor dem
Oszilloskop befindet, wenn ausreichend Platz vorhanden ist.
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Während dies
für manche
Oszilloskopanordnungen passend ist, eignen sich bestimmte Oszilloskope
weniger für
diese praktische Anordnung mit dem zu testenden Gerät. Bestimmte
Oszilloskope integrieren PC-Schaltungen in ihrem Inneren unter Verwendung
der leistungsstarken Mikroprozessoren, die zu relativ niedrigen
Kosten erhältlich
sind. Diese Oszilloskope liefern große Geschwindigkeit und Rechenleistung
zu einem geringen Preis im Vergleich zu Oszilloskopen mit kundenspezifischen
Mikroprozessoren. Die in Oszilloskopen eingesetzten PC-Mikroprozessoren
werden normalerweise auf herkömmlichen
PC-Hauptplatinen aufgebracht, an die typischerweise andere Leiterplatten
angeschlossen sind. Externe Geräte
wie Drucker, andere Computer oder Netzwerke sind häufig über an der
hinteren Platte des Oszilloskopgehäuses angebrachte und intern
mit der Hauptplatine verbundene elektronische Verbindungsstecker
an solche Oszilloskope angeschlossen.
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Bei
Oszilloskopen, die PC-Prozessoren und Hauptplatinen verwenden, werden
die Gehäuse
notwendigerweise groß konstruiert,
um diese Bauelemente oder andere Oszilloskopschaltungen und -elemente
aufzunehmen. Die Hauptplatine ist in so einem System in einer vertikalen
oder horizontalen Ebene von der Vorderseite bis zur Rückseite
verlaufend in dem Instrument ausgerichtet, so dass die Verbindungsstecker
auf der hinteren Platte angeordnet sind. Dies erfordert eine wesentlich
größere Gehäusetiefe
(von der Vorderseite bis zur Rückseite)
als dies wünschenswert
ist, was häufig
dazu führt,
dass das zu testende Gerät
sich nicht gut vor dem Oszilloskop positionieren lässt. Zudem
stehen die Kabel und deren Verbindungsstecker im allgemeinen weiter
aus der hinteren Platte hinaus, wodurch die effektive Tiefe des
Instruments noch vergrößert wird.
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Es
ist auch wünschenswert,
dass das Oszilloskop in einem Einbaugestell gesichert werden kann,
bei dem nur die rechteckige Frontplatte freiliegt und der Rest des
Instrumentes im Gestellschrank verdeckt bleibt. Dies schließt eine
Umorientierung der Hauptplatine zur Reduzierung der Gehäusetiefe aus,
weil Kabelverbundungen auf einer Seite des Gehäuses angeordnet würden. damit
die Kabelverbindungen auf einer Seite des Gehäuses angeordnet würden Somit
würden
Kabel hervorstehen und es wäre
unmöglich,
das Oszilloskop in einen Gestellschlitz einzuschieben, der knapp
bemessen ist, um das Gehäuse
und die Frontplatte aufzunehmen.
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Der
Artikel „Work
an a Chassis" im
IBM Technical Disclosure Bulletin, Band 32, Nr. 6A, November 1989,
Seiten 80–81
offenbart einen PC mit einer hinteren Elektronikanordnung, die von
dem PC-Gehäuse
weggeschwenkt werden kann, wenn der PC auf seiner Vorderseite aufliegt.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird ein elektronisches Instrument bereitgestellt, das
umfasst:
ein Gehäuse
in Form eines rechteckigen Körpers, wobei
das Gehäuse
eine Frontplatte aufweist und gegenüberliegende Seitenplatten,
die sich senkrecht von der Frontplatte zu einer hinteren Platte
erstrecken,
gekennzeichnet dadurch, dass
die Frontplatte
eine Anzeige umfasst; und
das Gehäuse einen Hohlraum umfasst,
der einem rechteckigen Raum entspricht, der von einer Ecke des Gehäuses benachbart
zur hinteren Platte ausgeschnitten ist und durch drei zueinander
senkrechte Oberflächen
definiert ist, die in Bezug auf die Gehäuseplatten vertieft sind, wobei
eine der Oberflächen zur
Frontplatte senkrecht und zu den Seitenplatten parallel ist und
befestigte elektronische Verbindungsstecker aufweist. Durch einen
ausgesparten Plattenbereich mit daran angebrachten elektronischen
Verbindungssteckern, können
Kabel, die mit den Verbindungssteckern verbunden sind, sich biegen,
so dass sie nicht zu sehr von der Seitenplatte abstehen und ein
Gestelleinbau ermöglicht
wird, und können
für den
Gebrauch auf der Bank verlaufen ohne von der hinteren Platte abzustehen.
Eine Leiterplatte, mit der die Verbindungsstecker und ein Mikroprozessor
verbunden sind, kann parallel zur hinteren Platte ausgerichtet sein,
so dass eine begrenzte Gesamttiefe für das Gehäuse ermöglicht wird.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist
eine isometrische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
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2 ist
eine isometrische Ansicht einer Ausführungsform von 1.
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3 ist
eine Schnittansicht einer Ausführungsform
von 1, entlang der Linie 3-3.
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Detaillierte Beschreibung
einer bevorzugten Ausführungsform
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1 zeigt
ein Oszilloskop 10 mit einem Gehäuse 12 mit einer allgemein
rechteckigen Form. Das Gehäuse
hat eine vertikale rechtwinklige Frontplatte 14, eine rechte
Seitenplatte 16, eine linke Seitenplatte 20, eine
obere Platte 22, eine untere Platte 24 und eine
hintere Platte 26. Die Frontplatte umfasst einen Anzeigeschirm 30,
eine Bedienoberfläche 32 mit
einer Anordnung von Knöpfen
und Steuerknöpfen 34 und
eine Prüfkopfanschlussplatte 36 mit
mehreren Verbindungssteckern 38 zum Anschließen von
Prüfkopfkabeln 40 an
einen elektronischen Schaltkreis oder ein zu testendes Gerät 42.
Bei dem bevorzugten Gebrauch steht das Oszilloskop auf einer horizontalen
Bankoberfläche,
wobei das Gerät 42 auf
der Fläche
vor dem Oszilloskop positioniert ist.
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Die
Gehäuseform
ist durch eine Ummantelung 44 definiert, welche allgemein
das Volumen eines Parallelflachs oder eines Rechtecks aufweist. Die
bevorzugte Ausführungsform
weicht leicht von einem perfekten rechteckigen Körper ab, so dass Entformungsschrägen, die
die Durchführung
von Formprozessen ermöglichen,
und Ansatzkanten und -ecken zur Vermeidung von Scharfkantigkeit
entstehen. In alternativen Ausführungsformen
kann die Ummantelung deutlich rundere Ecken oder Oberflächen und
zudem eine längliche,
zylinderförmige
oder ovoide Form haben. Die Ummantelung hat vorzugsweise eine rechteckige,
symmetrische oder jegliche andere Form, die durch die physischen
von dem durch das instrument einzunehmenden Raum definierten Einschränkungen
bestimmt wird.
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Wünschenswerterweise
hat die Instrumentengehäuseummantelung
in der bevorzugten Ausführungsform
eine beschränkte
Tiefe, so dass sie gegen eine Rückwand
lehnend hinten auf einer Bank positioniert sein kann, ohne dass
die Frontplatte übermäßig weit
nach vorne ragt, so dass ausreichend viel Oberfläche auf der Bank vor der Frontplatte
zum Aufstellen des zu testenden Gerätes bleibt.
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Die
rechteckige Frontplatte bietet eine bessere Passung bei einem Einbau
in einem Gestell oder Regal, wobei eine rechteckige Öffnung zwischen
anderen Instrumenten oberhalb und unterhalb definiert ist, und zwischen
vertikalen, geraden Stangen links und rechts besteht ein Rechteck,
in dem das ganze Instrument eng eingepasst ist. So macht das Volumen
der Ummantelung maximalen Gebrauch von dem zur Verfügung stehenden
Volumen in einem Gestell. Das Instrument kann mit Klammern (nicht
dargestellt) an der linken und der rechten Kante der Frontplatte
zur direkten Montage auf den Gestellstangen versehen sein, oder
auch auf einem auf den Gestellstangen montierten Regal sitzen.
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Die
Instrumentengehäuseform
weicht von der Ummantelung in einigen unwichtigen Details ab, wobei
eine Abweichung jedoch bedeutend ist. Das Gehäuse umfasst aus- und einklappbare
Beine 46 an der Vorderkante der unteren Platte, die es
der Frontplatte ermöglichen,
leicht nach oben gekippt zu werden, damit die Bank sichtbar wird.
Diese Beine stehen von der Ummantelung ab, wenn sie aufgestellt werden,
aber werden nicht als für
den Zweck dieser Offenbarung bedeutsame Abweichungen angesehen.
Auf ähnliche
Weise weichen einige der Kontrollknöpfe 34, Verbindungsstecker 38,
Führungen
für Kabelumhüllungen 50,
Anzeigeschirmblende, und andere kleinere Elemente unwesentlich über und
unter der Ummantelung ab. Diese Abweichungen werden als unwesentlich
angesehen, weil sie die Größe des Raumes,
in dem das Oszilloskop aufgestellt wird, nicht einschränken oder
beeinflussen, und auch das Nutzvolumen des Gehäuses oder der Größe und Form
der Elemente, die in dem Gehäuse
enthalten sind, nicht beeinflussen. In einer alternativen Ausführungsform,
kann der Hohlraum auf nur zwei Seiten des Gehäuses festgelegt sein, wobei
die dritte Hohlraumplatte ausgelassen ist, so dass der Hohlraum sich über die
volle Höhe
des Instruments und sowohl durch die obere wie auch die untere Platte
erstreckt.
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Die
bedeutsame Abweichung des Gehäuses von
der Ummantelung ist ein Hohlraum 52 wie in 2 dargestellt.
Der Hohlraum ist ein rechteckiger von einer Ecke der Ummantelung
ausgeschnittener Raum, und ist auf drei Seiten durch die Oberfläche des
Gehäuses
definiert. Eine ausgesparte auf die Seite weisende Oberfläche 54 verläuft senkrecht
zur oberen und hinteren Platte 22, 26 und versetzt
und parallel zur Seitenplatte 20. Eine rechtwinklige, flache
Oberfläche
erstreckt sich beinahe über
die gesamte Höhe
des Gehäuses, über weniger
als die Hälfte
der Gehäusetiefe,
und ist über
etwa ein Viertel der Breite ausgespart. Eine nach hinten weisende Oberfläche 56 verläuft parallel
zur hinteren Platte und erstreckt sich von der vorderen Kante der
Seitenplatte 54 zu einer Kante 60 der Seitenplatte 20.
Eine dritte Hohlraumplatte 62 zeigt nach oben und definiert den
Boden des Hohlraums.
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Eine
Vielzahl elektrischer Verbindungsstecker 64, 66, 70 sind
an der Seitenplatte 54 angebracht. Diese sind verschiedene
bei PCs übliche
Verbindungssteckertypen, einschließlich mehrpoliger, plattenmontierter
Verbindungsstecker 64, 66, die vorgesehen sind
für den
Anschluss mit kompatiblen Verbindungssteckern an Kabeln, die an
Drucker und andere Geräte,
externe Monitoren, Computer oder Netzwerke angeschlossen sind. Andere
Verbindungsstecker nehmen Kabelanschlüsse auf, die eine Verbindung
zu Peripheriegeräten
wie Mäusen
oder anderen Eingabegeräten
herstellen. Die hintere Platte umfasst des Weiteren eine Kraftsteckdose 72 und zusätzlich Hochgeschwindigkeitssignalverbindungsstecker 74 zum
Anschluss an BNC-Kabel. Ein Schwenkgriff 76 ist an der
Kante 60 montiert und kann in dem Hohlraum verstaut oder
zum Tragen des Instruments aufgestellt werden.
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3 zeigt
einen Bereich der Schaltungstechnik im Innern des Oszilloskops 10.
Eine Hauptplatine 80 ist parallel und benachbart zur hinteren Platte 26 positioniert.
Ein Netzanschluss 81 nimmt einen Bereich des Gehäusevolumens
an der hinteren Platte 26 und der rechten Seitenplatte 16 angrenzend ein.
Die Hauptplatine erstreckt sich über
die volle Breite zwischen dem Netzanschluss 81 und dem ausgesparten
Plattenbereich 54. Die Platine umfasst angeschlossene Bauteile
in der gleichen Weise wie ein PC, mit einem Mikroprozessor 82,
einem oder mehreren Platinenschlitzanschlüssen 84, alle horizontal
ausgerichtet, und einige Eingangs-/Ausgangs-Verbindungsstecker 64, 66 zum
Anschluss an externe Elemente wie oben dargelegt. Eine PCI-Platine 86 ist
eine Leiterplatte mit leitenden Kantenkontakten 88, die
in einem Schlitzanschluss 84 auf der Hauptplatine aufgenommen
werden. Die PCI-Platine kann Oszilloskopschaltungstechnik, andere
Schaltungen, oder Anschlüsse
zu anderen Schaltkreisen umfassen.
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Die
Kabel 90 und 92 sind an Verbindungsstecker 64 und 66 angeschlossen,
während
andere Kabel (nicht dargestellt) an andere Verbindungsstecker in
dem Hohlraum angeschlossen sind. Jedes Kabel weist ein Anschlussgehäuse 94 auf,
das ein fester Körper
ist, der eine mechanische Verbindung zu dem jeweiligen Verbindungsstecker
auf dem Oszilloskop darstellt. Für
einen Einbau in einem Gestell ist jedes Kabelanschlussgehäuse gänzlich in
einer Ummantelung und einem Hohlraum 52 untergebracht und
ein Teil des Kabels aus jedem Gehäuse ist auch in dem Hohlraum
untergebracht. Ausreichend Platz wird zur Verfügung gestellt, so dass sich
die Kabel mit ausreichend großen
Radien biegen können,
um jegliche Behinderung der Ummantelung in der Ebene der linken
Seitenplatte zu vermeiden. Dies verhindert Kabelschäden oder
Behinderungen beim Einbau des Oszilloskops in einer Gestellanordnung.
Die Kabel sind auch in gestrichelten Linien 90', 92' dargestellt, um
ihre Lage bei einer Benutzung des Oszilloskops auf einer Bank gegen
eine Rückwand
oder Barriere zu veranschaulichen. In diesem Fall verlaufen die
Kabel von den Verbindungssteckern aus nach links, ohne die Ebene
der Rückwand
zu kreuzen.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
ist das Gehäuse
24,50 cm hoch, 43,18 cm breit und 25,40 cm tief, die Knöpfe, Füsse und
andere kleinere Ausragungen nicht mitgerechnet. Dies ergibt ein Breite-zu-Tiefe-Verhältnis von
1,7 im Vergleich zu einem Breite-zu-Tiefe-Verhältnis von 1,0 wie es bei typischen
Oszilloskopen üblich
ist, die PC-Prozessoren und Hauptplatinen in einer herkömmlichen
Anordnung parallel zu einer Seitenplatte der Bodenplatte einsetzen.
Der Hohlraum ist 21,59 cm hoch, 8,26 cm breit und 10,16 cm tief.
Die Hauptplatine ist 24,77 cm hoch und 24,13 cm breit.
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Während die
obige Ausführungen
sich auf bevorzugte und alternative Ausführungsformen beziehen, ist
es nicht beabsichtigt die Ansprüche
derart einzuschränken.