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Gestell für Geräte der elektrischen Nachrichtentechnik
Die Erfindung betrifft Gestelle bzw. gestellähnliche Anordnungen für Geräte der elektrischen Nach- richtenübertragungs- und/oder Messtechnik, insbesondere Schrankgestelle für Trägerfrequenzsysteme, mit
Vorrichtungen für die Aufnahme von Geräteeinheiten, mit Anschlussfeld für die elektrische Verbindung mit Amtskabeln und die weitere Verbindung mit den Geräteeinheiten und mit zentral angeordnetem
Schaltfeld.
Es ist bekannt, derartige Gestelle mit einschiebbaren Geräteeinheiten, eventuell unterteilt in weitere
Einheiten, zu bestücken und diese über Steckverbindungen und eine gestelleigene Verdrahtung mit einem zentral, meist im oberen Teil des Gestelles angeordneten Anschlussfeld zu verbinden. Das Anschlussfeld enthält Lötverteiler, an die die Amtskabel angeschlossen sind.
Da die Lötarbeiten für den Anschluss der Amtskabel am fertig aufgestellten Gestell bzw. im bereits aufgestellten Schrankgestell vorgenommen werden müssen und ausserdem bei einer Vielzahl von Lötstellen jede einzelne Lötstelle einer genauen Überprüfung zugänglich sein muss, benötigt ein solches Anschlussfeld einen relativ grossen Einbauraum. Einer Verkleinerung der Lötverteiler und damit des Anschlussfeldes sind insbesondere durch die vorzunehmenden Löt- und Prüfarbeiten, die zudem in den Amtsräumen an den aufgebauten Gestellen durchgeführt werden müssen, natürliche Grenzen gesetzt. Es sind auch Gestelle mit Steckanschlussfeldern bekannt, bei denen die Lötverteiler durch Steckverbindungen ersetzt sind. Dabei endet sowohl die Amtsverkabelung als auch die interne Gestellverdrahtung an diesen Steckverbindungen.
Eine räumliche Verkleinerung des Anschlussfeldes ist jedoch auch dadurch nicht ohne weiteres erreichbar.
Die bei den genannten Gestellen erforderliche Gestellverdrahtung vom Anschlussfeld zu den Steckverbindungen der Geräteeinheiten, die häufig noch über ein fest im Gestell eingebautes Schaltfeld geführt werden muss, wird bereits in den Werksräumen des Herstellers angebracht und eingelegt, so dass sie einen festen Bestandteil des Gestelles bildet. Wenn auch derartige Arbeiten in den Werksräumen rationell durchgeführt werden können, so ist doch zu berücksichtigen, dass für die relativ sperrigen Gestelle bei Fertigung in erheblichen Stückzahlen grosse Montageräume benötigt werden. Die umfangreiche Gestellverdrahtung ist. oft nicht in einfacher Weise durchführbar und muss genau kontrolliert werden. Sie muss stets für Vollausbau vorgesehen werden, weil eine Nachrüstung in den Amtsräumen zumindest unzweckmässig, wenn nicht undurchführbar ist.
Bei einem bekannten Schrankgestell sind allseitig steckbare, vorgefertigte Verdrahtungseinheiten, die die Gestellverdrahtung enthalten, vorgesehen. Diese gestellartig ausgebildeten Verdrahtungseinheiten sind weniger sperrig als die Schrankgestelle selbst und können daher in den Montageräumen leichter bearbeitet werden. Da bei der genannten Konstruktion die eigentliche Gestellverdrahtung eines Schrankgestelles in mehrere Verdrahtungseinheiten aufgeteilt ist, ist der Aufwand jedoch nicht geringer geworden, zumal allseitig zusätzliche Steckvorrichtungen erforderlich sind.
Es gibt Gestelle mit einem fest eingebauten Schaltfeld, in dem z. B. an-und abgehende Leitungen gemessen und überwacht werden können. Dafür sind im allgemeinen zweipolige Trennbuchsen mit Verbindungssteckern vorgesehen. Das Schaltfeld ist meist, mit Rücksicht auf eine günstige Bedienbarkeit,
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zentral etwa in halber Höhe des. Gestelles angeordnet. An Stelle eines fest eingebauten Schaltfeldes hat man auch bereits den einzelnen, waagrecht übereinander angeordneten Geräteeinheiten am unteren Rand der Frontseite Trennbuchsenstreifen für die zu dieser Einheit gehörigen Leitungen zugeordnet, Diese ein-
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inverlorengehen.
Die Transistorisierung der Nachrichtengeräte und die Miniaturisierung der Bauteile führen bekanntlich zu einer Verkleinerung der Geräteeinheiten, so dass entweder bei gleicher Anzahl aufzunehmender Geräteeinheiten die Schrankgestelle verkleinert werden könnten oder in einem Schrankgestell der ursprüng- lichen Grösse mehr Geräteeinheiten als früher untergebracht werden können. Dadurch kann wertvoller Amtsraum eingespart oder der vorhandene Amtsraum besser ausgenutzt werden.
Bei näherer Betrachtung zeigt sich jedoch, dass auf diese Weise nur ein geringerer Erfolg erzielbar ist als man zunächst annimmt. Einerseits sind der Verkleinerung der Geräteeinheiten unter Berücksichtigung der in der Nachrichtenübertragungstechnik geforderten Betriebssicherheit und der zum Teil damit zusammenhängenden Grundsätze für den Aufbau Grenzen gesetzt. Anderseits muss bei Einsatz einer grö- sseren Zahl von Geräteeinheiten in ein Schrankgestell das Anschlussfeld für den Anschluss einer grösseren Zahl von Amtskabeln ausgelegt werden. Da sich die Anschlusselemente, wie bereits erwähnt, nicht ohne weiteres verkleinern lassen, wird das Anschlussfeld grösser und verringert damit den für die Geräte zur Ver- fügung stehenden Einbauraum.
Es muss ausserdem übersichtlich aufgebaut und von vorn, ohne besondere Demontage, gut zugänglich sein, weil die Schrankgestelle oft Rücken an Rücken aufgestellt werden. Es ist daher eine Erkenntnis im Rahmen der Erfindung, dass bei der Aufnahme einer grösseren Zahl verklei- nerter Geräteeinheiten in einem Schrankgestell ursprünglicher Grösse dem Aufbau und der Unterbringung des Anschlussfeldes eine besondere Bedeutung zukommt.
Während die Verdrahtung in den Geräteeinheiten, z. B. durch Anwendung der gedruckten Schaltungs- technik, vereinfacht und die weitere Verdrahtung in den Verdrahtungsebenen der vorgefertigten Geräte- bzw. Einbaueinheiten auch bei verkleinerter Bauweise noch gut untergebracht werden kann, vergrössert sich der Aufwand für die Gestellverdrahtung mit zunehmender Zahl an Geräteeinheiten erheblich. Diesem vergrösserten Aufwand für die Gestellverdrahtung kommt auch deshalb eine besondere Bedeutung zu, weil die Gestellverdrahtung, wie bereits erwähnt, stets für Vollausbau ausgelegt werden muss und zudem nicht in dem Masse wirtschaftlich erstellbar ist wie z. B. die Verdrahtung der Geräteeinheitsn.
Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, die bekannte Gestelltechnik hinsichtlich
Ausbildung und Anordnung der Einbauteile und bezüglich der Anschluss- und Verdrahtungstechnik so zu verbessern, dass eine vergrösserte Zahl von Einbaueinheiten in einem Gestell vorgegebener Grösse über- sichtlich und betriebstechnisch günstig untergebracht werden kann.
Das Gestell wird daher gemäss der Erfindung so ausgebildet, dass das zentrale Schaltfeld aus Teil- schaltfeldern, die mit einzelnen, einsetzbaren Geräteeinheiten verbunden, vorzugsweise baulich vereinigt sind, gebildet und vor dem Anschlussfeld angeordnet ist, und dass das Anschlussfeld ebenfalls zentral an- geordnet ist und unmittelbar an das Amtskabel angeschlossene Kontaktleisten enthält, die jeweils eine
Hälfte von Steckverbindungen bilden, deren Gegenstücke an den Geräteeinheiten mit den Teilschaltfel- dern angeordnet sind.
Durch diese Massnahmen werden sowohl die Vorteile der Zuordnung der Teilschaltfelder zu den ent- sprechenden Geräteeinheiten als auch die Vorteile eines zentral angeordneten Schaltfeldes erzielt. Das
Anschlussfeld und das Feld der zu den, Geräteeinheiten weiterführenden Kontaktleisten sind identisch, so dass sich jegliche Gestellverdrahtung erübrigt und gegenüber bekannten Anordnungen ein beachtlicher
Einbauraum für die Aufnahme weiterer Geräteeinheiten frei wird. Im Gegensatz zu einem Gestell mit fest eingebauter Verdrahtung, die erst bei Vollausbau im ganzen Umfang ausgenutzt wird, lässt sich bei der
Anordnung nach der Erfindung auch ein Teilausbau in wirtschaftlicher Weise durchführen. Ausserdem wird gegenüber bekannten Anordnungen eine grosse Zahl von Löt- und/oder Steckverbindungen eingespart.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird das Gestell so ausgebildet, dass für das zentrale Anschlussfeld nahe an der rückwärtigen Begrenzung des Gestelles ein Rahmen mit Halterungen für die Kontaktleisten in einem derartigen Abstand vorgesehen ist, dass die mit den Amtskabeln verbundenen Kontaktleisten, insbesondere Federkontaktleisten, zwischen rückwärtiger Begrenzung, insbesondere Rückwand, und Rahmen einführbar sind. Da das Anschlussfeld nahe an der Rückwand angeordnet ist und die mit den Amtskabeln verbundenen Kontaktleisten zwischen Rahmen und Rückwand einführbar sind, können dieAmtskabel besonders übersichtlich, insbesondere geradlinig unmittelbar an der Innenseite der Rückwand des Gestelles verlegt werden.
Die Identität des Anschlussfeldes und des Feldes der zu den Geräteeinheiten weiter-
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führenden Kontaktleisten sowie die zentrale Anordnung dieser Felder erübrigt nicht nur, wie bereits er- wähnt, die gesamte Gestellverdrahtung, sondern auch weitere Kontaktleisten dieser Art und deren Halte- rungen, die bei bekannten Anordnungen meist über das Gestell verteilt angeordnet sind. Dadurch wird weiterer Einbauraum eingespart und die Kabelführung kann in einem Raum erfolgen, der unmittelbar be- grenzt ist durch die Rückseite derGeräteeinheiten und die Rückwand des Gestelles.
Die Art der Anordnung und Ausbildung des Anschlussfeldes gewährleistet ferner bei einem Minimum an Einbauraum eine beson- ders gute Zugänglichkeit von der Vorderseite des Gestelles aus, so dass die Gestelle ohne weiteres Rücken an Rücken cder an einer Wand aufgestellt werden können. Die spezielle Anordnung und der spezielle Auf- bau des Anschlussfeldes ermögliches es, im Bedarfsfalle gerade den Teil des Anschlussfeldes herauszuneh- men oder einzusetzen, der zu einer bestimmten Geräteeinheit gehört. Der Rahmen für das Anschluss- und Kontaktfeld wird zweckmässig im Gestell herausnehmbar angeordnet. Er könnte z. B. auch schwenkbar im Gestell befestigt sein.
Ein besonderer Vorteil der Erfindung liegt aber gerade darin, dass das unmittel- bar an der Innenseite der Rückwand des Gestelles liegende Anschlussfeld insgesamt oder in Teilen von der
Vorderseite Lus zugänglich ist. ohne den Rahmen selbst herausnehmen oder herausschwenken zu müssen.
Werden die Amtskabel entlang der Längsausdehnung der Geräteeinheiten eingeführt, so genügt es, ledig- lich diejenige Geräteeinheit herauszunehmen, deren zugehöriges Teilanschlussfeld zugänglich gemacht werden soll. Wegen der bereits erwähnten Identität zwischen Anschlussfeld und dem Feld der Kontaktlei- sten für die weiterführenden Verbindungen zu den Geräteeinheiten mit den Teilschaltfeldern wird dabei auch gerade derjenige Teilausschnitt aus diesem Feld der Kontaktleisten zugänglich, der die weitere Ver- bindung mit der herausgenommenen Geräteeinheit bewirkt.
Es ist ferner zweckmässig, die Geräteeinheiten im wesentlichen als langgestreckte Wannen mit rückwär- tiger Verdrahtungsebene oder rahmenartig auszubilden und am einen Ende eine Einsetzvorrichtung und am andern Ende eine Aufnahmeeinrichtung für das Schaltfeld und die Gegenstücke der Kontaktleisten des An- schlussfeldes vorzusehen. Um eine optimale Ausnutzung des Einbauraumes zu erzielen, können die Gerä- teeinheiten so ausgebildet werden, dass die Einbautiefe der Wannen einschliesslich Verdrahtungsebene grö- sser ist als die der Aufnahmeeinrichtung, insbesondere so gross, dass der Abstand zwischen Rückwand des Gestellesund rückwärtigem Teil der Wanne gerade ausreichend ist für die Einführung der Amtskabel.
Die Erfindung sieht weiter vor, etwa in halber Höhe des Gestelles zwei zentrale, waagrecht angeord- nete Schaltfelder derart vorzusehen, dass das obere Schaltfeld aus Teilschaltfeldern der im oberen Teil des Gestelles senkrecht angeordneten Geräteeinheiten und das untere Schaltfeld aus Teilschaltfeldern der im umerenTeil des Gestelles senkrecht angeordneten Geräteeinheiten gebildet ist. Für diese Art der Ausbildung werden am oberen und unteren Ende des Gestelles Einsetzvorrichtungen, insbesondere Einhängevorrichtungen für die Aufnahme der Geräteeinheiten angebracht.
Es ist ferner zweckmässig, die beiden zentralen Schaltfelder in einem derartigen Abstand voneinander anzuordnen, dass in dem Zwischenraum zwischen beiden Schaltfeldern weitere Geräte, insbesondere Stromversorgungs-und Abfrageeinrichtun- gen, und/oder Bauteile, vorzugsweise Trägerübertrager, einsetzbar sind. Der Rahmen für das zentrale Anschlussfeld enthält ausser den insbesondere im oberen und unteren Teil angeordneten, an die Amtskabel angeschlossenen Kontaktleisten weitere Kontaktleisten, vorzugsweise für eine steckbare Verbindung zwischen beliebig ausgebildeten Geräteeinheiten und/oder für eine elektrische Verbindung von Anschlusspunkten ein und derselben Geräteeinheit.
Jede Geräteeinheit kann ferner mehrere steckbare, insbesondere becherförmig aufgebaute, Baugruppen enthalten. In die becherförmig aufgebauten Baugruppen können mehrere Schaltungsplatten mit gedruckter Schaltung und/oder freier Verdrahtung derart eingesetzt sein, dass die mit Kontaktanschlüssen versehenen stirnseitigen Teile der Schaltungsplatten je einer Baugruppe an der offenen Seite des Bechers ein Steckkontakt- und/oder Buchsenfeld bilden, das beim Einschieben der Baugruppen in die Geräteeinheit unmittelbar in entsprechende Gegenkontakte der Geräteeinheit eingreift. Als Baugruppen können auch die Schaltungsplatten selbst verwendet werden.
Der Raum in der Aufnahmeeinrichtung zwischen dem Teilschaltfeld und den Steckverbindungen kann als Verdrahtungsraum dienen, mit dem Verdrahtungsraum des wannenartig ausgebildeten Teiles der Geräteeinheit verbunden sein und zugleich w3itere Teilgeräte enthalten.
Es ist ferner zweckmässig, eine Hälfte der Steckverbindungen, insbesondere die unmittelbar mit den Amtskabeln verbundenen Teile der Steckverbindungen, zum Toleranzausgleich bewegbar anzuordnen.
Die Amtskabel können dabei in das Gestell von oben und/oder unten entlang der Rückwand zum Anschlussfeld geführt werden. Unter Amtskabel sind alle in das Gestell einzuführenden Kabel, z. B. auch die Zuleitungen für die Stromversorgung, zu verstehen.
Das Teilschaltfeld ist in der Regel mit Mehrfach-Buchsen in Kleinbauweise derart bestückt, dass an-
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kommende und abgehende Leitungen, insbesondere ankommende und abgehende NF-und Signalleitungen eines Kanals, über eine Mehrfach-Trennbuchse mit Mehrfach-Verbindungsstecker geführt sind, neben der eine parallel angeschlossene Mehrfach-Messbuchse angeordnet ist.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt, u. zw. zeigen Fig. l die Ansicht eines Gestelles, das mit Geräteeinheiten bestückt ist, Fig. 2a einen Schnitt durch das Gestell, Fig. 2b eine Rückansicht des Aufnahmerahmens, Fig. 3 einen Schnitt durch das Gestell, in dem Einzelheiten der mechanischen Befestigung hervorgehoben sind. In Fig. 4a ist eine Geräteeinheit und ein Ausschnitt aus dem Anschlussfeld von vorne gesehen und in Fig. 4b in Rückansicht dargestellt, Fig. 5 enthält konstruktive Details des Anschlussfeldes und Fig. 6 zeigt zwei Schnitte durch den Baugruppenbecher mit Schaltungsplatten.
Fig. l zeigt ein Kanalumsetzer-Gestell für Trägerfrequenzsysteme, das gemäss der Erfindung aufgebaut ist. Die Aufgabe der Kanalumsetzer ist es, zwölf niederfrequente Gespräche zu einer sogenannten Grundgruppe im Frequenzbereich von 60 bis 108 kHz zusammenzufassen. Die Grundgruppe wird in der Weise aufgebaut, dass jeweils drei Kanäle zu einer Vorgruppe im Frequenzbereich von 12 bis 24 kHz zusammengefasst und vier Vorgruppen mit verschiedenen Trägern in den Frequenzbereich von 60 bis 108 kHz gebracht werden. Das Gestell enthält Einrichtungen für 120 Kanäle, d. h. 10 Grundgruppen. Das Gestell 1 nimmt 10 Geräteeinheiten 2 auf, die jeweils die Einrichtungen für eine Grundgruppe enthalten.
In der Mitte des Gestelles ist fest eingesetzt ein Aufnahmerahmen, der auf der Vorderseite den Stromversorgungseinschub und die Abfrageeinrichtung 3 und auf der Rückseite die Stecker 8 der Amtsverdrahtung 6 aufnimmt. Die Geräteeinheit 2 besteht aus einer Wanne zur Aufnahme von zwölf steckbaren Kanalumsetzer-Baugruppen und zwei Baugruppen für Vorgruppenumsetzer und Gruppenverstärker. An einem Ende trägt der Geräteeinsatz das Teilschaltfeld 5 für zwölf Kanäle.
Der Schnitt nach Fig. 2a zeigt den inneren Aufbau des Gestelles. Die Amtskabel 6 enden auf Viel- fachsteckleisten 8, welche im oberen und unteren Teil des Aufnahmerahmens 7 befestigt werden, in dem das Anschlussfeld konzentriert ist. Die Geräteeinheiten 2 tragen auf ihrer Rückseite entsprechende Steck- leisten 20, die beim Einsetzen der Geräteeinheitenin das Gestell in die im Aufnahmerahmen befestigten
Steckleisten 8 der Amtsverdrahtung eingreifen. Von den Steckleisten 20 der Geräteeinheit führt eine
Verdrahtung zu dem auf der Vorderseite der Geräteeinheit angebrachten Schaltfeld 5 und von dort zu den
Steckleisten 21, in die die Steckleisten der einschiebbaren Baugruppenbecher 4 eingreifen. Ausser an die Amtsleitungen werden die Geräteeinsätze auch an Trägerspannungen und Betriebsspannungen angeschlossen.
Die vom Amt zugeführten Träger- und Betriebsspannungen enden auf einer Steckerleiste 22, die in gleicher Weise wie die Amtsanschlüsse 8 im Aufnahmerahmen befestigt wird, jedoch im Mittelteil des Aufnahmerahmens, und in eine Steckleiste des Stromversorgungseinschubes eingreift (vgl. Fig. 2b). Von dort werden sie über Vielfachsteckleisten 23 und 24 den Geräteeinsätzen zugeführt.
Fig. 3 zeigt noch einmal einen Schnitt durch das Gestell, aus dem auch die Befestigung der Geräteeinheiten im Gestell ersichtlich ist. Die Geräteeinheit 2 wird am oberen Ende in der Führung 10 aufgenommen und mit den Führungsbolzen 11 und 12 befestigt. Die Platte 13, die sowohl die Führungsbolzen 11 als auch die Vielfachsteckleisten 8 trägt, ist zum Ausgleich von Toleranzen der Geräteeinheit innerhalb des Aufnahmerahmens 7 beweglich. Die Geräteeinheiten im unteren Teil des Gestelles sind in eine entsprechende Führung unten im Gestell eingehängt.
Die Fig. 4a und b zeigen eine Geräteeinheit. Die Geräteeinheit 2ist wannenförmig aufgebaut und ent- hält Führungsschienen und Befestigungselemente 16 zur Aufnahme von vierzehn Steckbaugruppen 4, deren Steckanschlüsse in Steckleisten 14 des Geräteeinsatzes eingreifen. Die Verdrahtung von den Steckleisten 14 bzw. 21zum Schaltfeld 5 und zu den Steckleisten 20, die in die Leisten des Aufnahmerahmens eingreifen, läuft auf der Rückseite der Wanne und ist durch eine Abdeckung 15 geschützt.
Fig. 5 zeigt einen Ausschnitt des Anschlussrahmens, u. zw. den Teil, in den eine Geräteeinheit eingreift. Insbesondere wird hier gezeigt, wie der Kabelstecker 8 durch unverlierbare Schrauben 25 in der bewegbaren Zwischenplatte 13 befestigt ist. Diese Schrauben 25 sind als Abstandsschrauben derart ausgebildet, dass die in der Zwischenplatte 13 befestigten Kabelstecker 8 zusätzlich bewegbar sind.
Fig. 6 zeigt einen Baugruppenbecher. Mehrere Schaltungsplatten 17, die an einem Ende eine Steckleiste 18 tragen, sind in Führungsrillen des Bechers 4 eingeschoben und werden durch einen Bügel 19 gehalten. Die zu einem Becher gehörigen Platten können gemeinsam in die Kontaktleiste 14 des Geräteeinsatzes eingeschoben werden. Nach Herausnahme eines Bechers lässt sich jede einzelne Schaltungsplatte durch Lösen des Bügels 19 ohne Lötarbeit aus dem Becher herausnehmen.