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Gestell für Geräte der elektrischen Nachrichtentechnik
Die Erfindung bezieht sich auf ein Gestell für Geräte der elektrischen Nachrichtentechnik, insbesondere ein Schrankgestell mit Vorrichtungen für die Aufnahme von Geräteeinheiten, mit einem Anschlussfeld für die elektrische Verbindung der Geräteeinheiten, mit Leitungen, die gegebenenfalls der Verbindung mit den weiteren Geräteeinheiten dienen, bei dem die einzelnen Geräteeinheiten in länglichen Gehäuseteilen angeordnet sind, die nebeneinander im Gestell eingehängt sind.
Bei Anlagengestellen dieser Art werden die einzelnen Geräteteile und Bauelemente in den meisten Fällen zu Einschüben zusammengefasst, die an ihrer hinteren Abschlussplatte Steckkontaktleisten zur Zuund Abführung der Signal- und Versorgungsspannungen tragen. Bei solchen Einschüben, die Hohlleiterbauteile beinhalten, z. B. bei Sende- oder Empfangseinheiten für die Höchstfrequenztechnik, entstehen jedoch Anordnungsschwierigkeiten dadurch, dass die Hochfrequenzleitungsanschlüsse, z. B. Hohlleiteranschlüsse, bei denen die Steckbauweise nicht alle Anforderungen erfüllt, durch Flansche, die mit Schrauben versehen sind, jederzeit zugänglich gemacht werden müssen.
Bei einem Gestell, bei welchem wenigstens zwei solche Hohlleiterzuführungen vorgesehen werden müssen, nämlich eine für einen Sender und eine für einen Empfänger, muss zwangsläufig einer der hochfrequenten LeitungszUge durch andere Baugruppen bzw. Einschübe hindurchgeführt werden. Dadurch ergeben sich neben erheblichen Montageschwierigkeiten lange Hochfrequenzzuleitungen mit unter Umständen nennenswerten Verlusten.
Es ist eine Bauform für Geräte der Mikrowellentechnik bekanntgeworden, bei der die einzelnen Hohlleiterelemente, wie Filter, Koppler, Mischstufen und deren Hohlleiterverbindungen in einem geschlossenen Block zusammengefasst sind. Ausserdem ist eine Anordnung bekannt, bei der die Hohlleiterflansche gleichzeitig zur mechanischen Halterung und elektrischen Verbindung benutzt werden. Auch bei Anwendung beider Massnahmen werden die oben genannten Schwierigkeiten bezüglich der Montage, Auswechselbarkeit der Bauelemente und der räumlichen Anordnung nicht vermieden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die aufgezeigten Nachteile bekannter Anordnungen unter Vermeidung von Montageschwierigkeiten zu beseitigen.
Diese Aufgabe wird bei einem Gestell der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass bei Geräteeinheiten, die Höchstfrequenzbauteile mit Koaxial-und/oder Hohlleitungen enthalten, je Geräteeinheit ein Höchstfrequenzleitungsanschluss im oberen Bereich des jeweiligen Gehäuses und des Gestelles angeordnet ist und dass innerhalb des Gehäuses die Höchstfrequenzleitungsteile und die sonstigen Bauelemente der Geräteeinheit ihrer funktionellen Reihenfolge entsprechend in vertikaler Erstreckung des Gerätegehäuses nacheinander angeordnet sind. Es ist zwar durch die Schweizer Patentschrift Nr. 211741 eine Anordnung bekannt, bei der zur Verkürzung der Leitungen zwischen zwei bestimmten Einschüben die einzelnen Baueinheiten (Einschübe) eines Verstärkers in horizontaler Richtung nebeneinander angeordnet und in zwei Reihen aufgeteilt werden.
Gerade eine solche Anordnung ist aber in vieler Hinsicht als nachteilig empfunden worden und beim Erfindungsgegenstand vermieden.
Ein weiteres Gestell für Geräte der elektrischen Nachrichtentechnik ist durch die brit. Patentschrift Nr. 780, 768 bekannt. Im Gegensatz zum Erfindungsgegenstand ist aber auch bei diesem Gestell die Über-
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einanderanordnung von Einzeleinschüben vorgesehen. In einem Gestell sind ausserdem nach dieser Patentschrift zwei Sender übereinander angeordnet, was unter anderem die bereits eingangs erwähnten Schwierigkeiten und Nachteile, insbesondere hinsichtlich der Hochfrequenzleitungsführung zur Folge hat.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind zwischen den nebeneinanderhängenden Geräteeinheiten schmale Schächte vorgesehen.
Es ist ferner zweckmässig, dass, falls in der Geräteeinheit ein Höchstfrequenzverstärker mit einer Wanderfeldröhre vorgesehen ist, die Wanderfeldröhre in Richtung der Längserstreckung der Geräteeinheit, insbesondere schräg nach vorne geneigt und vorzugsweise mit oben liegenden Elektronenauffängern montiert ist, so dass die Wanderfeldröhre unbehindert auswechselbar ist.
Zur Einhängung und Befestigung der Geräteeinheit im Gestell ist es vorteilhaft, im Gestell einen Rahmen vorzusehen, auf dem auch die Höchstfrequenzleitungsanschlüsse münden. An diesem Rahmen und im oberen Teil der Geräteeinheit sind Mittel vorgesehen, die es erlauben, die Geräteeinheit zunächst schrägliegend in den Rahmen einzuhängen und durch Einschwenken auf insbesondere zwei Bolzen aufzusetzen, die gleichzeitig zur Befestigung der Geräteeinheit und zur Zentrierung der Anschlussbuchsen dieser Geräteeinheit auf den im Rahmen angeordneten Hochfrequenzleitungsanschluss und/oder auf die Steckerleisten dienen.
Eine derartige Anordnung und Befestigung der Einheiten im Gestell ergibt gegenüber Einschüben oder Einheiten, die vorwiegend in waagrechter Richtung unterteilt sind, folgende Vorteile :
Die einzelnen Einheiten, beispielsweise Sender, Empfänger, Modulator oder Demodulator, lassen sich nebeneinander in beliebiger Reihenfolge anordnen, ohne dass dadurch die Länge einer hochfrequenten Zuleitung, insbesondere einer Hohlleitung, länger als unbedingt notwendig gemacht werden muss. Da der hochfrequente Eingang bzw. Ausgang immer oben angeschlossen werden kann, sind die gestellseitigen, dem Anschluss der Einheiten dienenden Hochfrequenzleitungen sehr kurz. Dadurch wird in jedem Fall eine geringe Dämpfung der elektromagnetischen Wellen erreicht.
Die Länge einer Hochfrequenzbaugruppe, z. B. der Hintereinanderschaltung von Verstärkerelement, Mischstufe, Filter, Weichen, Richtungskoppler u. dgl. ist nicht mehr an die genormte Einbaubreite gebunden. Bei waagrechter Unterteilung durch Einschübe war es häufig notwendig, eine Einheit in mehrere Einschübe aufzuteilen. Der Aufwand an Teilen für die gestellseitige Befestigung der Einschübe und der Aufwand an Verbindungsleitungen wird dadurch erheblich herabgemindert.
Bei der erfindungsgemässen Lösung können die Bauteile ihrer elektrischen Funktion entsprechend in Längserstreckung des Gehäuses aneinander gereiht werden, was besonders bei Hohlleiterzügen sehr vorteilhaft ist. Die sonst häufig notwendigen Krümmer und Umwegleitungen können dadurch vermieden werden, was sich in einer geringen Dämpfung der elektromagnetischen Energie äussert. Zusätzlich entsteht dadurch eine räumlich gedrängte Bauweise.
Sollen in einer Einheit, insbesondere für die zwischenfrequenten Geräteteile, gedruckte Schaltungsplatten mit genormten Abmessungen verwendet werden, wie sie auch als Steckbaugruppen bekanntgeworden sind, so lässt sich die Breite und Tiefe des langgestreckten Gehäuses diesen Baugruppen anpassen.
Zumindest lässt sich die Breite des Gehäuses als ganzzahliges Vielfaches der Breite einer derartigen Flachbaugruppe ausführen. Dadurch ist es möglich, in senkrechter Reihenfolge Hoch- und Höchstfrequenzbau- gruppen und Flachbaugruppen aneinanderzureihen.
Werden in einem Gestell vier Gehäuse nebeneinander angeordnet, so gehen unter Umständen notwen- dige Hochfrequenzverbindungsleitungen zwischen den einzelnen Einheiten im ungünstigsten Falle nur über zwei an der Verbindung unbeteiligte Einheiten hinweg. Durch diese kurzen Verbindungsleitungen ergibt sich wieder eine geringe Dämpfung.
Ein Spalt zwischen den einzelnen Einheiten, der über deren ganze Länge in senkrechter Richtung verläuft, begünstigt die Wärmeabführung aus den Baugruppen. In den schmalen Schächten können jedoch auch Luftleitungen für eine erzwungene Konvektion bzw. Verbindungskabel untergebracht werden.
Die vorgesehene Befestigungsvorrichtung für die Gehäuse der Geräteeinheiten bringt ausserdem erhebliche Vorteile bei der Montage und insbesondere beim Auswechseln einer Einheit, wie aus der folgenden Erläuterung deutlich ersichtlich ist. Nachstehend werden an Hand der Fig. 1-6 Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert.
Fig. 1 zeigt ein Anlagengestell 10 für die Höchstfrequenztechnik, insbesondere die Richtfunktechnik, in Vorderansicht und in einem Querschnitt, der von oben nach unten vorgenommen ist. Unter der Vorderansicht ist ausserdem noch ein Schnitt gezeigt, der im obersten Bereich des Gestelles durchgeführt ist. Bei dem in Fig. 1 gezeigten Gestell sind die je eine Geräteeinheit beinhaltenden Gehäuse 1, 2, 3, 4 und 5 im montierten Zustand dargestellt. Jede Geräteeinheit bildet eine für sich abgeschlossene und
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funktionsfähige Baugruppe, wie einen Sender, einen Empfänger, einen Modulator oder einen Demodulator. Vorzugsweise befinden sich in einem Gestell vier Geräteeinheiten nebeneinander, beispielsweise zwei Sender und zwei Empfänger oder Sender, Modulator, Empfänger und Demodulator.
Jede Geräteeinheit befindet sich in einem langgestreckten Gehäuse, das im Bereich des oberen Endes mit einer Befestigungsvorrichtung 32 (Fig. 4) versehen ist. Die Form dieser Gehäuse geht besonders gut aus dem Querschnitt durch das Anlagengestell hervor, der in der Ebene einer Seitenwand der Geräteeinheit durchgeführt ist. Bei der Frontansicht sind Hochfrequenzleitungszuführungen 12 und 13, z. B. von den Antennen kommend, für die Einheiten 1 und 2 gestrichelt eingezeichnet. Diese Leitungen bestehen im Ausführungsbeispiel aus Hohlleitern ; könnten jedoch auch als Koaxialleitungen od. dgl. ausgebildet sein. Aus dem Querschnitt lässt sich erkennen, dass der Hohlleiter 13 im oberen Teil des Gestelles 10 in die Geräteeinheit 2 eingeführt ist.
Vom Hohlleiteranschluss führt ein kurzes Leitungsstück auf den Ausgang eines Hochfrequenzverstärkers 6, der mit einer Wanderfeldröhre 23 bestückt ist. Das Eingangssignal für den Verstärker wird über einen Hochfrequenzleitungszug 14 herangeführt. Die Baueinheit 7 bildet das Hochspannungsnetzgerät für die Wanderfeldröhre. An den Leitungszug 14 schliessen sich z. B. Richtkoppler, Filter und andere Baueinheiten, die für eine Sendeeinheit notwendig sind, in senkrechter Richtung entsprechend ihrer funktionellen Aufeinanderfolge an. Im untersten Teil des Gehäuses befindet sich schliesslich eine Steckereinheit 15, die die Geräteeinheit 2 über die Leitung 11 und eine weitere Steckerkombination 16 mit der Geräteeinheit 5c verbindet.
Die Einheit 5c ist senkrecht unter der Einheit 2 angeordnet und enthält beispielsweise ein Gerät zur Erzeugung der Versorgungsspannung für die Geräteeinheit 2. Sie ist in der gleichen Art aufgebaut wie die darüberliegende Einheit 2. Ihre zugehörigen Stromversorgungs-bzw. Signalleitungen u. dgl. sind über die Steckerkombination 17 und das gestellseitige Kabel 18 herangeführt.
Weitere Steckerkombinationen mit gehäuseseitigen Steckkontaktleisten können im oberen Teil des Gehäuses für die Geräteeinheiten 1, 2,3, 4 vorzugsweise in unmittelbarer Umgebung des Hochfrequenzleitungsanschlusses angebracht sein. Eine solche Steckbuchsenkombination ist in Fig. 4 oberhalb des Hohlleiterflansches zu sehen, deren beide Teile mit 44 und 45 bezeichnet sind. Über diese Steckerkombination können Versorgungsspannungen, insbesondere Signalleitungen für die darüberliegende Gestellsignalisierung, zugeführt werden.
Die Anordnung solcher Steckerkombinationen in unmittelbarer Umgebung des Höchstfrequenzleitungsanschlusses ist besonders deshalb sehr vorteilhaft, da der Hochfrequenzanschluss, wie später noch näher erläutert wird, mit einer Zentrierung ausgestattet ist, wodurch sich eine eigene Zentrierung oder Führung der gehäuseseitigen Steckerleisten auf die gestellseitigen Buchsenleisten erübrigt.
Zu oberst im Gestell 10 sind ausserdem Steckereinheiten 9 für Überwachungs- oder Signalisierungsleitungen zum Anschluss des Gestelles an das Amt oder die Station untergebracht. Solche Steckereinheiten befinden sich auch im oberen Teil der Gehäuseeinheiten 1 - 5. Die Steckereinheiten können auch Koaxialleitungsverbindungen enthalten.
Es ist zweckmässig, zwischen den einzelnen Einheiten, die in einem Gestell befestigt sind, etwas Seitenabstand zu wahren, so dass zwischen den einzelnen Gehäusewandungen ein Spalt verbleibt. Derartige schmale schachtförmige Öffnungen 42 sind in Fig. l zwischen den einzelnen Geräteeinheiten 1, 2,3, 4 und 5a, b, c, d deutlich erkennbar. Dieser Spalt begünstigt, da er über die ganze Länge des Gestelles führt, die Wärmeabführung von den Einheiten. Dies kann noch dadurch unterstützt werden, dass der Spalt in Form eines Kamins ausgebildet wird und mit einem durch einen Lüfter angeregten Kühlluftsystem verbunden wird.
In vorteilhafter Weise können in dem Spalt auch Kabel untergebracht werden,
Die einzelnen Baugruppen, die besonders im Querschnitt durch die Einheit 2 strichliert dargestellt sind, können auch in Steckbauweise ausgeführt sein und mit gedruckten Schaltungsplatten bestückt sein. Im Querschnitt der Fig. 1 befindet sich ein Hochfrequenzleitungszug, der z. B. aus folgenden Einheiten bestehen kann : Ein Wanderfeldverstärker 6, der über die Leitung 14 und über Filter eine Richtungsleitung und einenFrequenzumsetzer 19 mit einem Zwischenfrequenzverstärker 20 in Steckbauweise verbunden ist. Ein Oszillator 21 ist ebenfalls in der erwähnten Steckbauweise ausgeführt und über eine Hochfrequenzleitung 22 mit dem Umsetzer verbunden. Um die Übersichtlichkeit in den Zeichnungen zu wahren, sind die Steckbaugruppen nicht eingezeichnet.
Sie bestehen im wesentlichen aus flachen, meist vollkommen felddicht abgeschlossenen Gehäusen, die mit gedruckten Schaltungsplatten bestückt sind. Alle Anschlüsse dieser Baueinheiten sind auf rückseitig angebrachte Steckereinheiten geführt. Die entsprechenden Gegenstücke dieser Stecker sind in der Rückwand des Gehäuses einer Geräteeinheit befestigt. Die Befestigung ist häufig nicht starr, sondern mit etwas Spiel vorgenommen, um Toleranzen der
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Funktiondargestellt. Der Hohlleiter 28 mündet in einem fest mit einer gestellseitigen Befestigungsvorrichtung 32 verbundenen Anschlussflansch 30, der die erwähnten kurzen Zentrierbolzen 31 trägt.
Die Länge l dieser Zentrierbolzen ist so bemessen, dass ein Selbsthemmen der Einheit beim Einsetzen verhindert wird. Diese Bolzen sind an ihrer Vorderseite mit einer Fase zum leichteren Aufsetzen des gehäuseseitigen Flanschstückes versehen. Auch das Flanschstück 34 besitzt eine leichte, innen angebrachte Fase für den gleichen Zweck. Am Teil 32 ist ausserdem das rinnenförmige Blech 29 zu erkennen und der mit dem Gehäuse 35 fest verbundene transversale Stab 33. Der gehäuseseitige Flansch 34 besitzt einen buchsenförmigen Einsatz 41, der als Führungshülse 37 annähernd bis zur Vorderfront des Gehäuses vorgezogen ist. In der Hülse ist eine lange, unverlierbar gehaltene Schraube 38 koaxial angebracht.
Die Feder 43 hält dabei, durch einen Anschlag begrenzt, die Schraube in ausgerückter Lage und sorgt gleichzeitig dafür, dass die Schraube 38 in der Hülse 37 zentriert ist. Durch diese Massnahme erübrigt sich bei der späteren Befestigung der Einheit ein längeres Suchen der Gewindebohrung in den Zentrierbolzen, und es wird ein verkantetes Einschrauben in diese vermieden.
Fig. 6 zeigt schliesslich die in Fig. 5 dargestellten Teile nach dem Einsetzen und Festschrauben des Gehäuses. Nach dem Anziehen der Schraubverbindungen im gehäuseseitigen Anschlussflansch 34 und dem gestellseitigen Flansch 30 wird zwischen beiden Flanschanschlüssen der notwendige Kontaktdruck für die elektrische Verbindung hergestellt. Gleichzeitig nimmt diese Verbindung das Gewicht der Einheit 35 auf, wodurch die Einheit vom rinnenförmig gebogenen Blech 29 um eine kurze Stecke d abgehoben wird. Die Bolzen zentrieren gleichzeitig die beiden Flanschanschlüsse. Hiedurch wird auf sehr einfache Weise, nämlich durch Anziehen von nur zwei Schrauben, die hochfrequente Kontaktierung und die mechanische Verbindung zwischen Gestell und langgestreckter Geräteeinheit erreicht.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Gestell für Geräte der elektrischen Nachrichtentechnik, insbesondere Schrankgestell mit Vorrichtungen für die Aufnahme von Geräteeinheiten, mit einem Anschlussfeld für die elektrische Verbindung der Geräteeinheiten, mit Leitungen, die gegebenenfalls der Verbindung mit den weiteren Geräteeinheiten dienen, bei dem die einzelnen Geräteeinheiten in länglichen Gehäuseteilen angeordnet sind, die neben-
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ein Höchstfrequenzleitungsanschluss im oberen Bereich des jeweiligen Gehäuses und des Gestelles angeordnet ist und dass innerhalb des Gehäuses die Höchstfrequenzleitungsteile und die sonstigen Bauelemente der Geräteeinheit ihrer funktionellen Reihenfolge entsprechend in vertikaler Erstreckung des Gerätegehäuses nacheinander angeordnet sind (Fig. 1).
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