ES2310986T3 - Dispositivo de proteccion electromagnetica para un cajon. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo de protección electromagnética para un cajón (1) provisto de tarjetas electrónicas (6) y capaz de ser introducido en una estructura de recepción (11) a través de una abertura (23) prevista en la cara delantera de dicha estructura, comprendiendo dicho dispositivo seis caras (4, 12, 13, 14, 19) repartidas alrededor de dichas tarjetas (6), estando una de dichas caras de dicho dispositivo formada por la cara delantera (4) de dicho cajón (1) caracterizado por el hecho de que las cinco otras caras de dicho dispositivo están formadas por las caras laterales (12), superior (13), inferior (14) y trasera (19) de dicha estructura de recepción (11), las cuales son eléctricamente conductoras.
Description
Dispositivo de protección electromagnética para
un cajón.
La invención se refiere a un dispositivo de
protección electromagnética para un cajón provisto de tarjetas
electrónicas.
Ya es conocido proteger un dispositivo
electrónico de las perturbaciones electromagnéticas provenientes
del exterior y confinar las ondas electromagnéticas que puede emitir
para evitar la perturbación de dispositivos vecinos. Para resolver
los problemas de compatibilidad
electrónico-eléctrica, se conoce del documento DE 43
09 084 blindar las seis caras de un cajón para aislar su volumen
interior con respecto a la atmósfera ambiente. Este enfoque
resuelve los problemas ligados a las perturbaciones
electromagnéticas pero generan los problemas siguientes:
- -
- Obligación de crear una nueva gama de cajones provistas de blindaje.
- -
- Obligación de integrar elementos de contacto, por ejemplo con muelle, entre las caras del cajón de manera que se crea una continuidad electromagnética entre estas.
- -
- Obligación de recurrir a tratamientos específicos de las caras del cajón de manera que se asegura un buen contacto eléctrico en el tiempo, incluso en un ambiente de niebla salina.
- -
- Perturbación del flujo de aire de refrigeración de los componentes electrónicos incluidos en el cajón, puesto que las caras blindadas estorban la circulación de aire.
- -
- Necesidad de crear un sistema específico de fijación de tarjetas electrónicas al cajón que permita la colocación de las tarjetas en el cajón teniendo en cuenta el juego operativo necesario, asegurando al mismo tiempo una continuidad eléctrica entre estas tarjetas, en especial, en la cara delantera del cajón. Una tal mecánica es compleja y está en general hecha de varias piezas conductoras yuxtapuestas entre las cuales se disponen unos medios de contacto eléctrico, como por ejemplo un muelle, cuyo coste es relativamente importante y cuya fiabilidad no está garantizada. Además, también conviene ocultar los alojamientos vacíos de tarjetas para rellenar la abertura que queda en la cara delantera.
Por otro lado, se conoce de
FR-A-2 743 977 emplear un cajón cuya
tarjeta-principal está dispuesta a proximidad de la
cara delantera, estando las diferentes tarjetas dispuestas entre
esta tarjeta-principal y unos conectores de salida
previstos en la parte posterior del cajón. Un tal cajón no ha sido
tratado en lo que se refiere a la compatibilidad
electromagnética.
Son estos inconvenientes a los que pretende dar
remedio la invención proponiendo un nuevo dispositivo de protección
electromagnética más simple, más fiable y menos oneroso que los del
estado de la técnica y compatible con un cajón de tipo
extraíble.
Con esta intención, la invención se refiere a un
dispositivo de protección electromagnética para un cajón provisto
de tarjetas electrónicas y capaz de ser introducido en una
estructura de recepción a través de una abertura prevista en la
cara delantera de esta estructura, comprendiendo este dispositivo
seis caras repartidas alrededor de las tarjetas, caracterizado por
el hecho de que una de las caras de este dispositivo está formada
por la cara delantera del cajón mientras que las cinco otras caras
de este dispositivo están formadas por las caras laterales,
superior, inferior y trasera de esta estructura de recepción que son
eléctricamente conductoras.
Por lo tanto, la invención permite crear una
estructura de aislamiento electromagnético a partir de un cajón
extraíble, del cual únicamente la cara delantera ha sido tratada
desde el punto de vista de la compatibilidad electromagnética. El
resto de la protección electromagnética está formada por las cinco
caras de la estructura de recepción, como por ejemplo una caja,
estando ya provista esta estructura de recepción, la mayor parte de
las veces, de unas caras laterales superior, inferior y trasera, de
tal manera que la invención no induce modificaciones importantes de
esta
estructura.
estructura.
La función de protección electromagnética no
necesita ninguna intervención aparte de la introducción del cajón
en su estructura de recepción. Efectivamente, cuando el cajón está
colocado en la estructura de recepción, las seis caras del
dispositivo definen un volumen cerrado, en el interior del cual
están dispuestas unas tarjetas electrónicas del cajón y que está
aislado desde el punto de vista electromagnético con respecto al
exterior. El cajón electrónico puede ser de un tipo estándar y, en
particular, no llevar tapas superior e inferior. El fondo del cajón
puede comprender solamente dispositivos de conexión, no siendo
necesario realizar ningún aislamiento electromagnético a este
nivel. Además, los conectores utilizados entre el cajón y la
estructura de recepción no tienen porqué estar blindados, ya que
están localizados en el interior del volumen definido por las seis
caras del dispositivo de protección. De esta manera, el cajón puede
ser ligero puesto que no lleva ningún elemento de protección
electromagnética en estas caras laterales, superior, inferior y
trasera. La disipación térmica del calor generado al nivel de los
componentes electrónicos no se ve impedido por unas caras superior
e inferior del cajón que se opondrían a la circulación de aire por
convección
natural.
natural.
Según un primer aspecto ventajoso de la
invención, el dispositivo comprende medios elásticos de contacto
eléctrico entre la cara delantera del cajón y la estructura de
recepción. Estos medios elásticos, que pueden estar formados por
unos muelles eléctricamente conductores dispuestos en los bordes de
la abertura previstos en la cara delantera de la estructura y/o en
el cajón, permiten asegurar la continuidad eléctrica entre la cara
delantera del cajón y las caras laterales, superior e inferior de la
estructura de recepción.
Según otro aspecto especialmente ventajoso de la
invención, al menos una de las caras laterales superior, inferior o
trasera de la estructura está provista de aberturas de circulación
de aire y/o de paso de cables eléctricos. Este aspecto de la
invención saca provecho del hecho de que se puede obtener una
protección electromagnética eficaz gracias a unas superficies que
no están necesariamente llenas si no que pueden estar provistas de
aberturas de medidas adaptadas a la protección electromagnética
deseada. En este caso, se puede prever que, a proximidad de su cara
trasera, la estructura de recepción comprenda unos conectores
capaces de cooperar con unos conectores solidarios de las tarjetas
y previstos en el cajón, mientras que la cara trasera de esta
estructura es una rejilla provista de aberturas de paso de cables
de empalme de los conectores de la estructura. De esta manera, es
posible alimentar los conectores, que están situados en el volumen
interior de la estructura de recepción, a través de la cara
trasera, sin por ello perturbar la función de protección
electromagnética obtenida.
Por otro lado, las caras superior e inferior de
la estructura de recepción pueden estar hechas de placas
atravesadas por aberturas de circulación de aire, lo cual facilita
la refrigeración de los componentes electrónicos de las tarjetas.
En este caso, la suma de las áreas de las aberturas de cada una de
las caras superior e inferior es aproximadamente igual a la
superficie de paso de aire, en vertical, en el cajón.
Además, se puede prever que la dimensión máxima
de las aberturas sea ampliamente inferior a la longitud de onda
mínima de las ondas electromagnéticas de las cuales se debería
aislar el cajón. Así, no hay riesgo de propagación de las ondas
electromagnéticas a través de estas aberturas.
La invención también es aplicable al caso en que
la estructura de recepción es capaz de recibir varios cajones. En
este caso, los alojamientos de recepción de dos cajones vecinos
están separados por una placa intermedia eléctricamente conductora
capaz de crear un aislamiento electromagnético entre estos
alojamientos. Se puede prever que esta placa intermedia esté
provista de aberturas de circulación de aire y/o de paso de cables
eléctricos y lleve medios elásticos de contacto eléctrico con las
caras delanteras de los cajones recibidos en esos dos
alojamientos.
La invención se entenderá mejor y otras ventajas
de esta aparecerán más claramente con la descripción siguiente de
dos modos de realización de un dispositivo de protección
electromagnética conforme con sus principios, ofrecida únicamente a
título de ejemplo y hecha con referencia a los dibujos adjuntos en
los cuales:
- la figura 1 es una vista en perspectiva en
despiece, desde atrás, de un dispositivo según un primer modo de
realización de la invención;
- la figura 2 es una sección vertical del
dispositivo de la figura 1 durante la introducción del cajón en su
estructura de recepción, estando representado un detalle II a mayor
escala;
- la figura 3 es una sección transversal parcial
del cajón según la línea III-III de la figura 2;
- la figura 4 es una sección análoga a la de la
figura 2 cuando el cajón está en posición conectada en la
estructura de recepción, estando representado un detalle IV a mayor
escala y
- la figura 5 es una sección vertical de una
estructura de recepción según un segundo modo de realización de la
invención.
El cajón 1 representado en las figuras 1 a 4
está normalizado y es llamado "extraible". Es conforme a las
enseñanzas de FR-A-2 743 977 y está
constituido de dos tapas 2 unidas entre sí por cuatro vigas 3, dos
de ellas dispuestas en la parte superior del cajón 1 y las otras dos
en la parte inferior del cajón. Los elementos 2 y 3, ensamblados
mediante unos tornillos 3', constituyen la estructura del cajón
1.
Los elementos 2 y 3 constituyen la estructura
del cajón 1. Las caras exteriores 2a de las tapas 2 llevan
unas correderas 2b que se extienden según una dirección
X_{1} globalmente horizontal. Una cara delantera 4 está prevista
en el cajón 1 por el lado destinado a estar frente a un operador.
Esta cara delantera está fijada mediante unos tornillos 5 a las
tapas 2 y/o a las vigas 3.
En la parte baja, la cara delantera 4 está
provista de una vuelta 4a que se extiende en dirección de la
viga 3 más cercana. Así, la fijación de la cara delantera 4 a la
estructura del cajón 1 puede realizarse con solo los tornillos 5
visibles en la figura 3 y que cooperan con las tapas 2, pudiendo
suprimirse los tornillos 5 visibles en la figura 2 y que cooperan
con las vigas 3. Esto mejora los tiempos de montaje y de desmontaje
de la cara delantera 4 en el cajón 1. Se pueden concebir otros modos
de montaje de la cara delantera 4 en el cajón 1.
Unas tarjetas electrónicas 6 están dispuestas en
el cajón 1 paralelamente a las tapas 2 y entre estas. Por el lado
opuesto a la cara delantera 4, las tarjetas 6 están cada una
provistas de un conector 7.
Al contrario que los conectores 7, las tarjetas
6 están cada una conectadas a una tarjeta-principal
8 dispuesta paralelamente a la cara delantera 4, a proximidad de
esta.
Como se aprecia en las dos figuras 2 y 3, el
modo de fijación de la cara delantera 4 a las vigas 3 del cajón 1 y
a las tapas 2 permite crear una continuidad eléctrica entre, por un
lado, la cara delantera que está o no agujereada según las
necesidades de la compatibilidad electromagnética y, por otro lado,
las vigas 3 y las tapas 2. En cambio, sigue habiendo una ranura 9
por donde puede haber una "fuga electromagnética" en la parte
baja del cajón entre la vuelta 4a y la viga 3 más cercana.
La estructura de recepción 11 comprende dos
tapas laterales 12 llenas y cuyas caras interiores 12a están
provistas de salientes 12b previstos para cooperar con las
correderas 2b del cajón 1 para un guiado en translación del cajón 1
en la estructura 11 según una dirección X_{1}. Una placa superior
13 y una placa inferior 14 se extienden entre las tapas 12 siendo
respectivamente solidarias de los bordes superiores e inferiores de
estas tapas gracias a unos tornillos 15. Las placas 13 y 14 están
atravesadas por unas aberturas oblongas 16 repartidas por su
superficie.
La dimensión máxima, es decir la longitud L, de
las aberturas 16 se escoge de tal manera que satisfaga la relación
siguiente:
L <<
\lambda =
c/f
donde \lambda es la longitud de
onda mínima de las ondas electromagnéticas cuya propagación en
dirección del cajón 1 o a partir de este se quiere
impedir;
c es la velocidad de la luz y f es la frecuencia
de estas ondas.
La superficie total de las aberturas 16 de la
placa 13 y de las aberturas 16 de la placa 14 es aproximadamente
igual a la superficie de paso de aire, en vertical, por el interior
del cajón 1, es decir, en vista en planta del cajón 1, al espacio
entre las vigas verticales 3 y las tapas 2 que no está ocupado por
las tarjetas electrónicas 6 y 8.
En la parte trasera, la estructura de recepción
11 comprende unos conectores 17 montados en un soporte 18, estando
estos conectores 17 previstos para cooperar con los conectores 7 del
cajón 1 siendo desprendibles con estos. Una rejilla 19 está
dispuesta paralelamente al soporte 18 la cual permite cerrar por
detrás el volumen definido entre las tapas 12 y las placas 13 y 14.
En este sentido, la rejilla 19 constituye la cara trasera de la
estructura de recepción 11.
Los elementos 12, 13, 14, 18 y 19 son
eléctricamente conductores y, debido a su ensamblado, están
eléctricamente conectados entre sí.
Los conectores 17 están conectados con el
entorno de la estructura 11 mediante unos cables conductores 20 que
atraviesan la rejilla 19 pasando a través de unas aberturas 21 de
esta rejilla. En el ejemplo representado, estas aberturas son
sensiblemente cuadradas donde indica \Delta su diagonal. Igual que
antes, la diagonal \Delta está relacionada con la longitud de
onda \lambda de las ondas electromagnéticas del entorno por la
relación:
\Delta
<< \lambda =
c/f
Por el lado delantero, es decir en la parte
opuesta de los elementos 17 a 21, la estructura 11 está provista de
muelles elásticos 22 dispuestos en las partes superior e inferior de
una abertura 23 a través de la cual el cajón 1 puede ser
introducido en la estructura 11 haciendo cooperar los raíles
2b con los salientes 12b, estando el sentido de
introducción representado por la flecha F1 en la figura 2.
Según una primera variante no representada de la
invención, los muelles 22 pueden montarse en el cajón 1. Según una
segunda variante, tampoco representada, los muelles pueden ser
dispuestos alternadamente en la estructura 11, por ejemplo en la
parte inferior, y en el cajón, por ejemplo en la parte superior, o
inversamente.
Tal como se representa en la figura 4, y en
especial en el detalle IV, cuando el cajón 1 está colocado en la
estructura 11, su cara delantera 4 se apoya contra los muelles 22
por la parte baja y la viga 3 más cercana se apoya contra unos
muelles 22 en la parte alta. Se forma así una continuidad eléctrica
entre esta cara delantera 4 y el conjunto de la estructura 11, en
especial la tapa 12 y las placas 13 y 14.
En esta posición, los conectores 7 y 17 están
conectados y las tarjetas 6 están conectadas con su entorno
mediante las cables 20. Entonces, las tarjetas 6 están incluidas en
el interior de un volumen cerrado V definido por la cara delantera
4, las tapas 12, las placas 13 y 14 y la rejilla 19, realizándose
una continuidad eléctrica entre estas diferentes superficies de tal
manera que se obtiene un aislamiento electromagnético del volumen
V, permitiendo las aberturas 16 y 21 dispuestas en determinadas de
estas superficies, para algunas de ellas, una circulación de aire
de refrigeración tal como la representada por las flechas F_{2} en
la figura 4 y, para las otras, un empalme eléctrico de las tarjetas
6 gracias a los cables 20.
\newpage
En particular, la rendija 9 anteriormente
identificada está incluida en el volumen V de manera que una
eventual fuga electromagnética a este nivel queda confinada en este
volumen.
Para asegurar un contacto eléctrico eficaz entre
el cajón 1 y los muelles 22, se prevé que la altura h del
cajón 1 sea superior a la distancia d que separa los muelles
22 cuando no interfieren con el cajón 1. Esto permite una
compresión de los muelles 22 y asegura un contacto eléctrico eficaz
entre estos muelles y el cajón 1, al nivel de una viga 3 o de la
cara delantera 4.
Según unas variantes no representadas de la
invención, los cables 20 pueden penetrar en el interior del volumen
V por cualquier superficie de la estructura de recepción 11, en
particular por una de las placas 13 ó 14. Según otra variante de la
invención, las tapas laterales 12 pueden estar provistas de
aberturas de paso de cables conductores o de circulación de aire.
Asimismo, la cara delantera 4 puede estar provista de aberturas
para la circulación de aire.
En el segundo modo de realización de la
invención representado en la figura 5, los elementos análogos a los
del primer modo de realización llevan unas referencias idénticas
aumentadas en 50. La estructura de recepción 61 de este modo de
realización define dos volúmenes V y V' de recepción de cajones no
representados y comprende unas tapas laterales 62 cuyas caras
internas 62a están provistas de salientes 62b mientras
que una placa superior 63 y una placa inferior 64 están conectadas
a las tapas 62 con cualquier medio apropiado y, por ejemplo,
mediante unos tornillos. Cada una de las placas 63 y 64 está
provista de una abertura 66 de paso de aire de refrigeración.
Unos conectores 67 y 67' están montados en unos
soportes 68 y 68' mientras que dos rejillas 69 y 69' están
previstas en la parte trasera de la estructura 61 entre las placas
63 y 64. Se prevén unos cables conductores 70 para alimentar los
conectores 67 a través de unas aberturas, 71 y 71', de las rejillas
69 y 69'.
Están previstos unos muelles 72 en las partes
inferior y superior de cada abertura 73 y 73' por las cuales pueden
ser introducidos los cajones análogos al cajón 1 del primer modo de
realización tal como se representa mediante las flechas
F_{1}.
Una placa intermedia 74 está dispuesta entre los
volúmenes V y V' y está provista de aberturas 76 según una
distribución análoga a la de las aberturas 66 de las placas 63 y 64.
Igual que antes, el área total de las aberturas 66 de cada una de
las placas 63 y 64 y de las aberturas 76 de la placa 74 es
sensiblemente igual a la superficie de paso de aire en vertical en
un cajón previsto para ser montado en el interior de los volúmenes
V y V'.
La placa 74 lleva dos filas de muelles 72
previstos para unirla eléctricamente, respectivamente, con la parte
inferior de la cara delantera de un cajón recibido en el volumen V y
con la viga superior delantera de un cajón recibido en el volumen
V.
La estructura de recepción 61 así constituida
permite recibir dos cajones electrónicos, estando cada cajón
protegido desde el punto de vista de la compatibilidad
electromagnética no solo del exterior si no también del cajón
vecino, siendo la estructura 61 es de fabricación simple. Se puede
simplificar aún más la estructura 61 haciendo de una sola pieza las
tapas 62, de cada lado de los dos cajones, y/o de las rejillas 69 y
69'.
Evidentemente, se puede prever una estructura
capaz de recibir tres o más de tres cajones basándose en el modo de
realización de la figura 5.
\vskip1.000000\baselineskip
Esta lista de referencias citadas por el
solicitante está prevista únicamente para ayudar al lector y no
forma parte del documento de patente europea. Aunque se ha puesto
el máximo cuidado en su realización, no se pueden excluir errores u
omisiones y la OEP declina cualquier responsabilidad en este
respecto.
- \bullet DE 4309084 [0002]
- \bullet FR 2743977 A [0003] [0014]
Claims (10)
1. Dispositivo de protección electromagnética
para un cajón (1) provisto de tarjetas electrónicas (6) y capaz de
ser introducido en una estructura de recepción (11) a través de una
abertura (23) prevista en la cara delantera de dicha estructura,
comprendiendo dicho dispositivo seis caras (4, 12, 13, 14, 19)
repartidas alrededor de dichas tarjetas (6), estando una de dichas
caras de dicho dispositivo formada por la cara delantera (4) de
dicho cajón (1) caracterizado por el hecho de que las cinco
otras caras de dicho dispositivo están formadas por las caras
laterales (12), superior (13), inferior (14) y trasera (19) de dicha
estructura de recepción (11), las cuales son eléctricamente
conductoras.
2. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que comprende medios elásticos
(22) de contacto eléctrico entre dicha cara delantera (4) de dicho
cajón (1) y dicha estructura de recepción (11).
3. Dispositivo según la reivindicación 2,
caracterizado por el hecho de que dichos medios elásticos
están formados por unos muelles (22) eléctricamente conductores
dispuestos en unos bordes de dicha abertura (23) prevista en la
cara delantera de la estructura (11) y/o en dicho cajón (1).
4. Dispositivo según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de
que al menos una de dichas caras laterales (12), superior (13),
inferior (14) o trasera (19) está provista de aberturas (16, 21) de
circulación de aire y/o de paso de cables eléctricos (20).
5. Dispositivo según la reivindicación 4,
caracterizado por el hecho de que dicha estructura de
recepción (11) comprende, a proximidad de su cara trasera (19),
unos conectores (17) capaces de cooperar con unos conectores (7)
solidarios de dichas tarjetas (6), y por el hecho de que dicha cara
trasera es una rejilla (19) provista de aberturas (21) de paso de
cables (20) de empalme de dichos conectores (17) de dicha
estructura.
6. Dispositivo según cualquiera de las
reivindicaciones 4 ó 5, caracterizado por el hecho de que
dichas caras superior e inferior están formadas por placas (13, 14)
atravesadas con aberturas (16) de circulación de aire.
7. Dispositivo según la reivindicación 6,
caracterizado por el hecho de que la suma de las áreas de las
aberturas (16) de cada una de dichas caras superior (13) e inferior
(14) es aproximadamente igual a la superficie de paso de aire en
vertical en dicho cajón (1).
8. Dispositivo según cualquiera de las
reivindicaciones 4 a 7, caracterizado por el hecho de que la
dimensión máxima (L, \Delta) de dichas aberturas (16, 21) es
ampliamente inferior a la longitud de onda mínima (\lambda) de
las ondas electromagnéticas de las cuales se quiere aislar dicho
cajón (1).
9. Dispositivo según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de
que dicha estructura (11) es capaz de recibir varios cajones,
estando los alojamientos de recepción (V, V') de dos cajones
vecinos separados por una placa (74) eléctricamente conductora
intermedia capaz de crear un aislamiento electromagnético entre
dichos alojamientos.
10. Dispositivo según la reivindicación 9,
caracterizado por el hecho de que dicha placa intermedia (74)
está provista de aberturas (76) de circulación de aire y/o de paso
de cables eléctricos y lleva unos medios elásticos (72) de contacto
eléctrico con las caras delanteras de los cajones recibidos en
dichos dos alojamientos (V, V').
Applications Claiming Priority (2)
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| FR9910097A FR2797142B1 (fr) | 1999-07-30 | 1999-07-30 | Dispositif de protection electromagnetique pour un tiroir |
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