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Technikbereich
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Die Erfindung betrifft eine steckbare Vorrichtung zur Verbindung optischer und/oder elektronischer Verbinder in Verbinderhüllen mindestens eines Steckelements, gesteckt in mindestens einen Führungsrahmen, mit einem gegenüberliegenden Verbinder einer weiteren steckbaren Vorrichtung, die mit dem Führungsrahmen der steckbaren Vorrichtung fest verbunden ist. Das Steckelement ist im Wesentlichen rechtwinklig, und umfasst Boden, Seitenwände, Front- und Rückwand, die wie eine Verbinderhülle gestaltet sind. Der Führungsrahmen ist im Wesentlichen rechtwinklig und umfasst an beiden Enden durch vier horizontal situierte Seitenelemente miteinander verbundene Seitenwände. Die Seitenwände des Steckelements sind auf den Außenseiten mit äußeren Führungsnuten/-schienen versehen, die in die Führungsschienen/-nuten der inneren Seitenwände des Führungsrahmens passen.
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Gegenwärtiger Stand der Technik
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Das Patent
CZ PV 1999-407 A3 (veröffentlicht am 14.06.2000) der Anmelder/Besitzer SCHROFF GmbH Straubenhardt DE, korrespondierend mit
EP 1 006 383 A1 sowie
US 6,415,091 B1 , beschreibt ein Führungs- und Halterungselement. Das Führungs- und Halterungselement ist vorgesehen für optische Wellenleiter mit Kabelbahn, mit offenem Rahmen und mit Verbindungsstiften, zum Aufbau auf den Träger von Montagegruppen und mit den Montagegruppen der digitalen Nachrichtentechnik, die mit anderen Bestandteilen mittels optischer Wellenleiter und separaten Komponenten verbunden sind. Der Träger der Montagegruppen besitzt ein Abdeckblech, welches über ein Raster von Be- und Entlüftungsöffnungen, zwei Seitenwänden und mindestens eine tragenden Schiene verfügt. Am Träger der Montagegruppen für die Montagegruppe der digitalen Nachrichtentechnik befindet sich ein Führungs- und Befestigungselement für die ein- und ausgehenden optischen Wellenleiter, welches zweiteilig gestaltet ist. Das Führungs- und Befestigungselement besteht aus einem Führungsteil und einem Befestigungsteil, die untereinander trennbar mittels einer verstellbaren Steckverbindung verbunden sind, mit dem Vorteil von zwei gegeneinander senkrechten Ausrichtungen.
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Der Vorteil dieser Lösung liegt in der Bildung eines Befestigungselements mit Führung und Halterungen für optische Wellenleiter, endend in Montagegruppen oder aus denen hervorgehend und platziert auf dem Träger der Montagegruppen. Dieses Element dient nicht nur der Rückführung der optischen Wellenleiter in die horizontale und vertikale Richtung unter Einhaltung der erlaubten minimalen Radien und zu deren Einlagerung in die Halterung, sondern ist auch verwendbar bei unterschiedlichen Höhenniveaus des Abdeckbleches.
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Nachteil dieser Lösung ist das unkontrollierte Einstecken der Lichtwellenleiter, bei dem ein gleichmäßiger andrückender Druck nicht garantiert werden kann und eine Beschädigung der Frontseiten der optischen Wellenleiter droht.
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Das Patent
CZ PV 1992-415 A3 (veröffentlicht am 19.02.1992), Priorität
FR 91/9101820 , des Anmelders Francelco Sursennes FR, beschreibt einen steckbaren und elektrischen Verbindungsblock sowie einen Verbinder für diesen Block. Der Block ist insbesondere in der Automobilindustrie verwendbar. Der Block besteht aus eine Hülle, wobei zwei der gegenüberliegenden Seiten über längsführende Vorsprünge verfügen, die gleichlaufende Nuten fixieren. Der Block umfasst des Weiteren flache Lamellen aus Isolationsmaterial, wobei jede Lamelle in eine dieser Nuten eingelagert ist. Jede Lamelle enthält nur eine Reihe gleichlaufender Durchgänge für die Einlagerung der Kontaktklemmen und verfügt im vorderen Teil über eine große Fläche, die für die Bildung von Rasten im Sinne der Einführung ausgespart wurde, damit sich so Rasten für die Arretierung der einzelnen Klemmen bilden, wobei diese in die Öffnungen dieser Klemmen hinein passen. Die Hülle und jede Lamelle verfügen über die dazugehörigen kooperierenden absichernden Mittel, die ein vollständiges Einfügen der Lamelle in nur eine Richtung erlauben. Die führenden Vorsprünge besetzen die gesamte Tiefe der Hülle und leiten damit jede Lamelle ab deren Einführung in die Hülle, wobei sich die Rasten verengen und wobei die Hülle auf einer seiner großen Seite über eine Abstufung zur Zuführung bis Anschlag aller Rasten der ersten Lamelle verfügt, die bei unvollständigem Einführen der Klemme dieser Lamelle angehoben werden würde, wobei die Abstufung eine Deformation in der Biegung der Klemme einschränkt.
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Den verwendeten flachen Lamellen, sobald diese mit Gewalt eingeführt werden, wobei die Klemmen, die führen, nicht vollständig eingeführt wurden und die Raste einrastet, kann es geschehen, dass durch das Einführen der Lamelle die Raste nach innen verdrückt wird, oder dass die Lamelle so verbogen wird, dass diese bricht. In diesen beiden Fällen wird die Klemme nicht von einer eingeführten Lamelle arretiert. Die gesamte Raste, angehoben durch die Klemme, stößt auf die Abstufung und rutsch auf dieser, bis sie auf den Anschlag trifft, der sie blockiert. Die Bedienung ist daraufhin gewarnt und genötigt, die Klemmen zu kontrollieren.
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Der Nachteil dieser Konstruktionsanordnung liegt im großen Winkelspiel der Führung, die sich negativ bemerkbar macht bei Vibrationen einsträngiger optischer Wellenleiter mit einer niedrigen numerischen Apertur.
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Einsteckboxen bzw. Einsteckelemente, die in optischen und metallischen bzw. elektronischen Systemen verwendet werden, sind konstruktionsmäßig passive Elemente, die dem Trassenabschluss von Verbindungs- und Verteilernetzen, oder einer laufenden Umwandlung dieser Netze in eine für die jeweilige Applikation geeignete Konfiguration dienen. Einsteckboxen bzw. Einsteckelemente sind an der Rückwand mit Steckern für einsteckbare optische, eventuell auch metallische Wandverbinder zum Einführen in die Steckdosen versehen. Diese Steckdosen sind unbeweglich in Rahmen, Verteilerständern bzw. anderen mechanischen Abdeckungen befestigt, und sind an ihrer Rückwand mit paarweise passenden Verbindern in den entsprechenden Steckern versehen.
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Die bisher bekannten Formen der Einführung der Steckboxen bzw. -elemente in die Steckdosen sind im Grunde genommen beschränkt auf die manuelle Manipulation bei der Montage und verlassen sich auf Genauigkeit und Geschicklichkeit des bedienenden technischen Personals. In diesem Falle ist es allerdings oft objektiv schwierig die notwendigen Bedingungen der mechanischen Beanspruchung beider Teile der Verbindungsverbinder einzuhalten. Neben Winkelabweichungen, die zwangsweise beim Einführen der Boxen in die Steckdosen entstehen, ist das Intervall der druckmäßig gegenseitigen Belastung der Ferrulen der Verbindungsstecker und -steckdosen ein besonders kritisch und schwer objektiv kontrollierbarer Parameter. Bei einem zu vorsichtigen Einführen kann es zu einer nicht vollständigen bzw. nicht perfekten Verbindung kommen, andererseits ein zu rasantes Eindrücken kann ein Überschreiten der Drückkräfte bewirken, was zu einer dauerhaften Beschädigung der optischen, eventuell auch der metallischen Verbinder Bestandteile führen kann.
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Die Unbestimmtheit im Wissen über die Geometrie der sich zueinander einzusteckenden Teile in die Arbeitslage verursacht Schwierigkeiten. Die Problematik verkompliziert sich auch durch die Tatsache, dass bei solchen Applikationen die optischen, eventuell auch metallischen Kontakte physisch unzugänglich sind, weil diese sich in der Mehrheit an der Rückseite der in die Steckdosen eingeführten Boxen befinden. Es lässt sich also manuell nicht einfach ein Festziehen bzw. Einrasten absichern. Es zeigt sich, dass es mit den gegenwärtigen Montagemitteln nicht möglich ist, die richtige Funktionstüchtigkeit und Einführungslage zu garantieren.
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Dies stellt den gesamten Einsatz solcher Einrichtungen in schwierigen klimatischen Bedingungen, wie große Temperaturschwankungen oder deren Ausmaß und in schwierigen mechanischen Bedingungen, wie große Vibrationsausmaße, was charakteristische Bedingungen im Flugwesen darstellen, in Frage.
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Das Wesentliche der Erfindung
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Die angeführten Nachteile beseitigt oder schränkt diese grundsätzlich ein der Steckmechanismus für die Verbindung von optischen und/oder elektronischen Verbinder in einer Verbinderhülle ein. Mindestens ein Steckelement wird in mindestens einen Führungsrahmen mit gegenüberliegenden Verbindern einer weiteren Steckverbindung, die fest mit dem Führungsrahmen der Steckvorrichtung verbunden ist, eingeführt. Das Wesentliche der Erfindung besteht darin, dass der Führungsrahmen an seinen Seitenwänden mit Stützöffnungen für die Lagerung der Stützelemente des Steckelements versehen ist, wobei das Steckelement an seiner Frontseite mit einem Arretierungs-Steckmechanismus versehen ist, der mittels eines Bedienungshebels und einem Sicherungselement für ihre Sicherung in geschlossener Lage sorgt.
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Der hauptsächliche Vorteil dieser Vorrichtung ist die Sicherung einer langfristig dauernden optimalen Position der Steckeinheiten für eine richtige Funktionstüchtigkeit der Verbindungen in der ganzen Breite von Umgebungsbedingungen, weil gerade die Arretierung der Verbindungen in der richtigen Steckposition ganz einfach der kategorische Imperativ für die richtige Funktionstüchtigkeit der betriebenen Systeme ist, sogar auch dann, wenn die optischen, eventuell auch die elektronisch-metallischen Kontakte physisch unzugänglich sind, z. B. wenn diese sich an der Rückwand der in die Führungsrahmen eingeführten Steckelemente befinden. Der Führungsrahmen mit den Stützöffnungen für die Lagerung der Stützelemente der Steckbox sichert gegenseitig das sichere Einführen und Positionieren des Steckelements und des Führungsrahmen ab.
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Der Arretierungs-Steckmechanismus ist an beiden seiner Enden nach außen hin zu den Seitenwänden des Steckelements zugewandt mit Stützelementen und Anschlagelementen günstig ausgestattet; an einem Ende durch den Bedienungshebel für die Steuerung des Arretierungs-Steckmechanismus; und durch einen reversibel horizontalen Schiebemechanismus der Arretierungssperre mit dem Sicherungselement zur Sicherung des Bedienungshebels in seiner gesicherten geschlossenen Position. Der Arretierungs-Steckmechanismus umfasst in seiner günstigen Anordnung zwei längliche tragende Übertragungs-Zugstangen, die horizontal übereinander angeordnet sind und jeweils an beiden Enden mit senkrechten Wellen mittels reversibel drehbarer Nocken verbunden sind. Am einen Ende der Zugstangen befinden sich Nocken mit außerhalb des Arretierungsmechanismus orientierten, dem Arretierungsschieber zugewandten Stützelementen und Anschlagelementen, am anderen gegenüberliegenden Zugstangenende sind beide Zugstangen mittels drehbarer Nocken an einen Bedienungshebel befestigt, die mit nach außen hin orientierten dem Arretierungsschieber zugewandten Stützelementen und Anschlagelementen versehen sind.
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Der Arretierungsschieber umfasst in günstiger Anordnung ein Teil, das reversibel einführbar zwischen beiden übereinander angebrachten Zugstangen situiert ist. An dieses Teil ist reversibel pendelnd ein Sicherheitselement auf der dem Bedienungshebel zugewandten Seite angebracht. Auf der abgewandten Seite ist das Teil mit einem Fingergriff zur leichteren Bedienung versehen. Der reversibel horizontale Schiebemechanismus des Arretierungsschiebers hilft bei der sicheren und kontrollierbaren Absicherung einer gezielten Einführung und Arretierung des Steckelements in den Führungsrahmen bis zur Beendigung der gesicherten Verbindung der entsprechenden Verbinder mit Hilfe des Bedienungshebels und des Sicherungselements.
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Für eine richtige Funktion des Bedienungshebels ist die Konstruktionsanordnung optimal, wenn der Bedienungshebel reversibel pendelnd an der Frontseite des Steckelements und reversibel drehbar zu den Zugstangen des Arretierungs-Steckmechanismus angebracht ist. Der Bedienungshebel ist um seine Drehachse drehbar.
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Der Arretierungs-Steckmechanismus, ausgeführt im Sinne des Gegenstands dieser Erfindung, ist so entworfen, dass er den mechanischen und klimatischen Ansprüchen bei Bedingungen mit schwerer Belastung genügt, und dies nicht nur bei Anwendung in Flugwesen und der Kosmonautik, sondern auch in anderen, klimatisch ähnlich anspruchsvollen Gebieten. Hinsichtlich der Modularität wurde der Mechanismus so entworfen, dass die Kräfte beim Schließen und Absichern der optischen Kontakte nur im Rahmen eines einander zugehörigen Paares des Steckelements und des Führungsrahmen wirken.
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Die Arretierung der Verbindungen in der richtigen Einstecklage, bei der die Stütz- und Anschlagelemente an den Enden beider Zugstangen helfen, sichert die richtige Funktionstätigkeit der betriebenen Systeme in schwierigen klimatischen Bedingungen ab, wie z. B. bei einem ungünstigen und schwankenden Temperaturbereich und in mechanischen Bedingungen, wie z. B. bei einem großen und veränderlichen Vibrationsausmaß, was gerade die Bedingungen im Flugwesen charakterisiert.
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Das Stützelement in Form eines Stützstiftes erleichtert das Einführen des Steckelements in die Stützöffnungen des Führungselements.
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Das Anschlagelement in Form eines Anschlagzackens sichert bei voll- und halbgeöffneter Lage des Bedienungshebels des Arretierungs-Steckmechanismus des Steckelements den Anschlag an der Frontkante in den Führungsrahmen.
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Ein Sicherungselement gestaltet als Sperrklinke stellt eine optimale Konstruktionslösung zur Absicherung des Bedienungshebels des Steckelements in seiner geschlossenen Lage und damit auch die Beendigung des Steckprozesses dar.
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Ziel dieser Erfindung ist die Durchführung der Steckverbindung von optischen und/oder elektronischen Verbindern in der Verbinderhülle, die in drei Phasen besteht. In der ersten Phase wird zunächst ein Steckelement in einen Führungsrahmen gerichtet und eingesteckt. Bei diesem Einstecken werden die äußeren führenden Nuten/Schienen des Einsteckelements von den Schienen/Nuten an den inneren Seitenwänden des Führungsrahmens geführt bei voll geöffneter Lage des Bedienungshebels des Arretierungs-Steckmechanismus des Steckelements bis zum Anstoßen des Anschlagelements mit Vorteil der Anschlagzacken an die Frontkante des Führungsrahmen. In der zweiten Phase beim Anstoßen der Anschlagelemente mit Vorteil der Anschlagzacken des Steckelements an der Frontkante des Führungsrahmen, kommt es zum Einklappen des Bedienungshebels des Arretierungs-Steckmechanismus, wobei gleichzeitig die Stützelemente in die richtige Lage gebracht werden mit Vorteil der Stützstifte, für deren nachfolgende Einlagerung in die Stützöffnungen des Führungsrahmen und vor dem darauffolgenden gleichmäßigem Einführen des Steckelements in den Führungsrahmen. In der nächsten dritten Phase fahren die Stützelemente mit Vorteil die Stützstifte des Steckelements in die Stützöffnungen des Führungsrahmens ein, wobei das Steckelement gleichmäßig mittels der Zugstangen des Arretierungs-Steckmechanismus eingeschoben wird. Dabei kommt zu einem vorher definierten gleichmäßigen Anpressen der Federn der Verbinder mit den Ferrulen in den Verbinderhüllen durch gleichmäßige Druckverteilung auf alle Verbinder. Das gleichmäßige Einstecken verläuft bis zum Augenblick der Sicherung des Bedienungshebels in geschlossener Position mittels des Sicherungselements mit Vorteil der Sperrklinke des Arretierungsschiebers der Arretierungs-Steckmechanismus. Dadurch kommt es zu der vorher definierten Verbindung aller Ferrulen aller Verbinder in den Verbinderhüllen der Steckvorrichtung mit allen gegenüber situierten Ferrulen der Verbinder der weiteren Steckvorrichtung.
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Hauptvorteil des Einsteckens für die Verbindung optischer und/oder elektronischer Verbinder ist laut dieser Erfindung die langfristig anhaltende optimale Positionierung der Steckelemente in den Führungsrahmen für eine richtige Funktionstüchtigkeit der Verbindungen der Verbinder, das mechanische Positionieren und das gesteuerte Einstecken von Faser-Steckelementen für optische und metallische Systeme, die mit Panelsteckverbindern in zugehörigen Gestell-Verbinderhüllen ausgerüstet sind zum Zweck der Absicherung einer sicheren Verbindung gegebener Verbinder unter Einhaltung der erlaubten Limits der mechanischen Beanspruchung und der nachfolgenden Absicherung der geometrisch richtigen Position des Steckelements oder -box im Führungsrahmen bzw. in der Hülle. Dabei wird die langfristig richtige Funktionstüchtigkeit aller optischen, eventuell auch metallischen Verbindungselemente und die Betriebszuverlässigkeit der Einrichtung abgesichert. Ein großer Vorteil der Erfindung ist der objektiv kontrollierbare Parameter des Intervalls der gegenseitigen Druckbelastung der Ferrulen der verbundenen Steckelemente.
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Die Einzigartigkeit dieser Entdeckung besteht in dem sinnvollen Mechanismus des Steckelements, der garantiert:
- 1) ein sicheres und kontrolliertes Einführen des Steckelements in den Führungsrahmen, wobei beim Einführen der subjektive Einfluss des Operators auf den Bedienungshebel übertragen wird, und somit ebenfalls Fehler des menschlichen Faktors eliminiert werden, wie zum Beispiel ein zu rasches und zu starkes Einführen des Steckelements in den Führungsrahmen;
- 2) das darauffolgende gleichmäßige Einstecken des Steckelements in den Führungsrahmen bis zum Moment des Einklappens des Bedienungshebels und der Sperrklinke des Arretierungsschiebers. Beim Einklappen des Bedienungshebels schieben sich die Stützstifte des Steckelements in die Stützöffnungen im Führungsrahmen.
- 3) Anschließender Schutz vor Beschädigung weniger sichtbarer hinterer mechanischer Teile des Führungsrahmens bei Anwendung übermäßiger Druckkraft an der Frontseite des Steckelements so, da die Stützstifte des Steckelements in die Stützöffnungen des Führungsrahmen einfallen.
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Übersicht der Abbildungen auf den Zeichnungen
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Eine uneingeschränkte Ausführung der Erfindung wird im Weiteren detailliert an Beispielausführungen beschrieben und an den angefügten Zeichnungen näher erläutert, wobei diese darstellen:
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das Steckelement in axonometrischen seitlich-frontseitiger Ansicht von der Seite des Arretierungs-Steckmechanismus,
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das Steckelement in axonometrischen seitlich-frontseitiger Ansicht von der Seite der Verbinderhülle,
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der Arretierungs-Steckmechanismus in axometrischer Ansicht im geöffneten Zustand,
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der Arretierungs-Steckmechanismus in axometrischer Ansicht im gesicherten Zustand,
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der Führungsrahmen in axonometrischer Frontansicht,
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das Steckelement in der Ansicht von oben und im herausgeschobenen Zustand,
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Detail A in ,
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schematische Darstellung der Verbinderverbindung im geöffneten Zustand zu ,
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das Steckelement mit Steckrahmen in der Ansicht von oben und im herausgeschobenen Zustand,
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Detail B in ,
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schematische Darstellung der Verbinderverbindung im eingeschobenen Zustand zu ,
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das Steckelement mit Steckrahmen in der Ansicht von oben im gesicherten Zustand,
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Detail C in und
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schematische Darstellung der Verbinderverbindung im gesicherten Zustand zu .
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Beispiele zur Ausführung der Erfindung
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Beispiel 1
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(Abb. 1, Abb. 2, Abb. 3, Abb. 4, Abb. 5, Abb. 6)
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In den und wird die konkrete Beispielausführung des Steckelements 10 als eine konstruktive Gesamtheit dargestellt, welches weitere Konstruktionselemente umfasst, wie im Weiteren detailliert angeführt wird.
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Das Steckelement 10 ist im Wesentlichen rechtwinklig und besteht aus einem Boden 101, zwei senkrecht gegenüberliegenden Seitenwänden 102, einer Frontwand 103 und einer gegenüberliegenden Rückwand 104.
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Das Steckelement 10 hat eine als Verbinderhülle 9 ausgebildete Rückwand 104. In der Verbinderhülle 9 befinden sich wie im Beispiel laut und dargestellt fünf Öffnungen 18 für die Einlagerung der optischen und/oder elektronischen Verbinder 8. In jeder Öffnung 18 ist ein Verbinder 8 eingelagert, z. B. ein Verbinder 8 optischer Fasern. In den Verbinderhüllen 9 können auch mehr Verbinder 8 eingelagert werden. Jeder Verbinder 8 besteht aus dem Verbinderkörper, der Ferrule 16 optischer Fasern und der Verbinderfeder 17, wie z. B. in den und dargestellt wird. Die Ferrule 16 der optischen Fasern kann einsträngig sein oder kann bis zu 24 optische Fasern in einer Ferrule 16 umfassen.
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Wie aus der und ersichtlich ist, hat jedes Steckelement 10 eine Seitenwand 102, die an der Außenseite mit einer Führungsnut 14 versehen ist. In der konkreten Ausführung befindet sich die Nut 14 im unteren Teil der Seitenwand 102.
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Das Steckelement 10 wird in den Führungsrahmen 11 eingeschoben, der in der Beispielausführung als Gesamtheit in dargestellt wird.
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Der allgemein bekannte Führungsrahmen 11, der im Grunde die Steckdose vertritt, ist rechtwinklig und umfasst zwei gegenüberliegende senkrechte Seitenwände 112, die in der Beispielausführung laut an beiden Enden mit vier, horizontal angeordneten Verbindungsstücken 113, 114 verbunden sind.
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Die Seitenwände 112 des Führungsrahmens 11 grenzen im Prinzip höhenmäßig die Höhe der Seitenwände 102 des Steckelements 10 nach Einführen des Steckelements 10 in den Führungsrahmen 11 ein. Die Seitenwände 112 des Führungsrahmen 11 sind an beiden Enden mittels Befestigungselemente, z. B. Schrauben, mit vier rechteckigen oberen und unteren Distanzverbindungsstücke 113, 114 verbunden. Die frontseitigen, oberen und unteren Verbindungsstücke 113 sind im Führungselement 11 am Ende situiert, nach Einführen des Steckelements 10 der Frontwand 103 des Steckelements 10 zugewandt. Die hinteren oberen und unteren Verbindungsstücke 114 sind im Führungselement 11 am Ende situiert, nach Einführen des Steckelements 10 der Rückwand 104 des Steckelements 10 zugewandt. Diese Verbindungsstücke 113, 114 grenzen im Prinzip breitenmäßig die Breite für das Einführen des Steckelements 10 in den Führungsrahmen 11, d. h. für das Einführen der Frontwand 103 und der Rückwand 104 des Steckelements 10 in den Führungsrahmen 11 ein.
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In der Ausführung laut sind die beiden Seitenwände 112 des Führungsrahmens 11 am Ende den frontseitigen Distanzverbindungsstücke 113 zugewandt mit vier Stützöffnungen 12 versehen, welche der Einlagerung der vier Stützelemente dienen, in der Beispielausführung der Stützstifte 4 des Arretierungs-Steckmechanismus 15 des Steckelements 10. In der Beispielausführung auf den , und ist jede Seitenwand 112 des Führungsrahmen 11 auf ihren Innenseiten im unteren Teil mit einer Schiene 13 versehen, die so gestaltet ist, dass in diese die Führungsnut 14 des Steckelements 10 einklinkt. Auch eine umgekehrte, nicht dargestellte Anordnung von Nut-Schiene ist möglich, und zwar so, dass die Führungsnuten 14 an der inneren Seitenwand 112 des Führungsrahmen 11 und die Schiene 13 an der äußeren Seitenwand 112 des Steckelements 10 angebracht sind.
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An der Frontwand 103 des Steckelements 10 ist der Arretierungs-Steckmechanismus 15 mit dem Bedienungshebel 1 befestigt, wie aus und ersichtlich ist. Als Gesamtheit ist der Arretierungs-Steckmechanismus 15 des Steckelements 10 in den und dargestellt. In ist der Arretierungs-Steckmechanismus 15 in der geöffneten Position des Bedienungshebels 1 dargestellt. In ist der Arretierungs-Steckmechanismus 15 in der gesicherten Position des Bedienungshebels 1 dargestellt, wie er auch in gesicherter Position in dargestellt wird.
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Genauer, der Arretierungs-Steckmechanismus 15 umfasst zwei längliche tragende Übertragungs-Zugstangen 5, eine obere und eine untere Zugstange 5, die horizontal angeordnet sind. Beide Zugstangen 5 sind übereinander an den Außenseiten des Arretierungs-Steckmechanismus 15 angeordnet, in einer Entfernung, die im Grunde der Höhe der Frontseite 103 des Steckelements 10 entspricht. Beide Übertragungs-Zugstangen 5 sind, an beiden Enden abgekehrt vom Bedienungshebel 1, mit senkrechten Wellen mittels reversibel drehbaren Nocken 2, der oberen und der unteren Nocke 2, verbunden. Jede dieser Nocken 2 betätigt in der Beispielanordnung vier absichernde Stützelemente, und zwar 2 Stützstifte 4, einen oberen und einen unteren, und zwei Anschlagzacken 3, einen oberen und einen unteren. Die Stützstifte 4 sind vom Arretierungs-Steckmechanismus 15 des Steckelements 10 nach außen orientiert. Die Anschlagzacken 3 sind dem Arretierungsschieber 6 zugewandt.
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Dabei sind an einem Ende der Zugstangen 5 die Nocken 2 außerhalb des Arretierungs-Mechanismus 15 zu den Stützstiften 4 und innen zu den Anschlagzacken 3 hin orientiert.
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Am gegenüberliegenden Ende sind beide Zugstangen 5 an einem Bedienungshebel 1 befestigt. In der Beispielausführung, dargestellt in , , haben beide horizontal situierte Übertragungs-Zugstangen 5 eine rechteckige Form. Dabei, wie in den , , , ersichtlich ist, sind diese beiden Übertragungs-Zugstangen 5 an den dem Bedienungshebel 1 zugewandten Enden in Richtung zu den Seitenwänden 102 des Steckelements 10 hin leicht angewinkelt. In der konkreten Ausführung in den und 4 erleichtert dies eine verbreiterte Form des Bedienungshebels 1 und eine sichere und einfache Manipulation mit dem Bedienungshebels 1 und ihr leichtes Drehen um die Drehachse 20. Dabei ist die konkrete Form der Verbreiterung des Bedienungshebels 1, dargestellt in den , , eine Designerangelegenheit.
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Der Bedienungshebel 1 ist also reversibel drehbar verbunden, einerseits zu den Zugstangen 5 und andererseits reversibel pendelnd zum Einsteckelement 10 hin. Der Körper des Bedienungshebels 1 ist in der Beispielausführung an der senkrechten Welle zwischen beiden Zugstangen 5 befestigt. Also, zwischen dieser Welle und den beiden Zugstangen 5 sind übereinander zwei horizontal situierte, sich verbreiternde obere und untere Teile des Bedienungshebels 1 untergebracht, die in der Beispielsausführung miteinander mit einem senkrechten Verbindungsteil verbunden sind. Jeder horizontal situierte Teil des Bedienungshebels 1 trägt an seinem verbreiterten äußeren Ende in der Beispielausführung vier Sicherheitselemente, die von zwei Stütz- und zwei Anschlagselementen gebildet werden. Die Stützelemente werden von zwei Stützstiften 4, einem oberen und einem unteren, und von zwei Anschlagzacken 3, einem oberen und einem unteren, gebildet. Die Anschlagzacken 3 sind dem Arretierungsschieber 6 zugewandt. Jeder verbreiteter Teil des Bedienungshebels 1 verengt sich in der Beispielausführung längenmäßig in Richtung Arretierungsschieber 6, sichert das Einklappen des Bedienungshebels 1 in der Sperrklinke 7 des Arretierungsschiebers 6 im gesicherten und geschlossenen Zustand des Arretierungs-Steckmechanismus 15.
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Der eigentliche Körper 61 des Mechanismus des Arretierungsschiebers 6 ist zwischen den beiden übereinander liegenden Zugstangen 5 situiert. Der Arretierungsschieber 6 ist reversibel horizontal in Richtung zum Steckelement 10 verschiebbar. An den Körper 61 des Arretierungsschiebers 6 ist reversibel pendelnd eine Sperrklinke 7 an der dem Bedienungshebel 1 zugewandten Seite angebracht. Auf der abgekehrten Seite ist der Körper 61 des Arretierungsschiebers 6 zwecks leichteren Schiebens mit einem Fingergriff 18 versehen. Nach dem vollständigen Einschieben des Steckelements 10 in den Führungsrahmen 11 füllt der Arretierungs-Steckmechanismus 15 im Grunde genommen den rechteckigen Raum zwischen beiden Seitenwänden 112 und den Frontverbindungen 113 des Führungsrahmen 11 aus und ersetzt praktisch die fehlenden Frontwand des Führungsrahmen 11.
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Die Durchführung der Verbindung optischer und/oder elektronischer Verbinder 8 zwischen benachbarten Verbinderhüllen 9 verläuft wie folgt, im Eigentlichen in drei Phasen, durch das Einführen des Steckmechanismus 15 der Steckelemente 10 in den Führungsrahmen 11 durch den Operator.
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Die erste Phase besteht in der Erstpositionierung und dem anschließenden Einführen des Steckelements 10 durch den Operator in den Führungsrahmen 11, wobei die Führungsnuten 13 des Steckelements 10 die Schienen 14 des Führungsrahmen 11 bei voll geöffneter Lage des Bedienungshebels 1 des Arretierungs-Steckmechanismus 15 des Steckelements 10 bis zum Anstoß der Anschlagselemente führen, in der konkreten Beispielausführung der Anschlagzacken 3 an den Frontkanten 115 des Führungsrahmen 11.
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In der zweiten Phase, kommt es beim Anstoß der Anschlagzacken 3 des Steckelements 10 an zwei senkrechte Frontkanten 115 der beiden gegenüberliegenden Seitenwände 113 des Führungsrahmens 11 zum Einklappen und Herausschieben des Bedienungshebels 1. Dadurch wird die richtige Lage der Stützstifte 4, die in dieser Phase auch die Funktion der Führungsstifte absichern, in den Stützöffnungen 12 des Führungsrahmens 11 vor dem darauffolgenden gleichmäßigen Einführen des Steckelements 10 in den Führungsrahmen 11 gesichert.
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Falls der Operator vergisst den Bedienungshebel 1 des Steckelements 10 in voll geöffnete Position zu bringen, stoßen beim Einführen die Stützstifte 4 des Steckelements 10 an die zwei senkrechten Frontkanten 115 des Führungsrahmen 11. Dies bewirkt zwar auch die Bewegung des Bedienungshebels 1 des Steckelements 10 in Richtung Schließen, die Stützstifte 4 des Steckelements 10 allerdings werden nicht richtig in die Stützöffnungen 12 des Führungsrahmen 11 geführt. In diesem Falle muss der Operator den gesamten Prozess mit dem voll geöffneten Bedienungshebel 1 wiederholen.
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In der dritten Phase kommt es zum darauffolgenden gleichmäßigen Einführen des Steckmechanismus 10 in den Führungsrahmen 11 hinein. In dieser Phase drückt der Operator bewusst auf den Bedienungshebel 1 mittels des Fingergriffs 19 zur Frontseite 103 des Steckelements 10. Dabei fahren die führenden Stützstifte 4 des Mechanismus des Steckelements 10 in die Stützöffnungen 12 des Führungsrahmens 11. Das bewirkt gleichzeitig durch den Einfluss der Zugstangen 5 des Arretierungs-Steckmechanismus 15, der auch als ziehender Übertragungsmechanismus dient, das gleichmäßige Einführen des Steckmechanismus 10 in den Führungsrahmen 11, wie auch ein vordefiniertes Andrücken der Ferrulen 16 der Verbinder 8, bis zum Moment des Einklappens des Bedienungshebels 1 unter der Sperrklinke 7 des Arretierungsschiebers 6.
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Der Anschaulichkeit wegen ist dieser verlaufende Prozess aus den , , und im Detail aus den , , ersichtlich.
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Der Funktionszustand der Verbindung der Fronten der Ferrulen 16 der Verbinder 8 und die Überwindung der Kräfte der Federn 17 eines jeden Verbinders 8 der einzelnen Prozesse wird schematisch in den , , erklärt.
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In den , , wird die Ansicht auf das in den Führungsrahmen 11 eingeführte Steckelement 10 von oben verdeutlicht.
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zeigt den Zustand, wo das Steckelement 10 aus dem Führungsrahmen 11 herausgeschoben ist, wobei das Detail A in den Zustand des Arretierungs-Steckmechanismus 15 und seine Lage zu den Stützöffnungen 12 des Führungsrahmens 11 zeigt. Das Steckelement 10 hat den Bedienungshebel 1 geöffnet. Der funktionelle Zustand dieses Herausschiebens ist außer in in dargestellt, wo schematisch beide Verbinder 8 mit den Ferrulen 16 und den andrückenden Verbinderfedern 17 verdeutlicht sind. Dieser Zustand ist in dem Moment festgehalten, wenn die Anschlagzacken 3 des Bedienungshebels 1 des Steckelements 10 auf die äußere Wand des Führungsrahmens 11 treffen.
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In wird der Zustand des Steckelements 10 eingeführt in den Führungsrahmen 11 verdeutlicht, wobei das Detail B in den Zustand des Arretierungs-Steckmechanismus 15 und seine Lage zu den Stützöffnungen 12 des Führungsrahmens 11 darstellt. Das Steckelement 10 hat den Bedienungshebel 1 halbgeschlossen. Der funktionelle Zustand dieses Einschiebens wird in dargestellt, wo schematisch die beiden Verbinder 8 mit den Ferrulen 16 und die andrückenden Verbinderfedern 17 verdeutlicht sind. Dieser Zustand demonstriert den physischen Kontakt der Fronten der Ferrulen 16 der gegenüberliegenden Verbinder 8 und den Zustand der Verbinderfedern 17 in der Position des halbgeschlossenen Bedienungshebels 1 des Steckelements 10. In diesem Moment werden die Stützstifte 4 des Steckelements 10 in die Stützöffnungen 12 des Führungsrahmen 11 eingeführt.
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In wird der Zustand des im Führungsrahmen 11 gesicherten Steckelements 10 verdeutlicht, wobei das Detail C der den Zustand des Arretierungs-Steckmechanismus 15 und seine Lage hinsichtlich der Stützöffnungen 12 des Führungsrahmen 11 zeigt, wobei das Steckelement 10 den Bedienungshebel 1 geschlossen hat. Der funktionelle Zustand dieser Sicherung wird in wiedergegeben, wo schematisch beide verbundenen Verbinder 8 mit den Ferrulen 16 und der Verbinderfeder 17 dargestellt sind.
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Die vorgelegte Erfindung ermöglicht und löst auch den Schutz gegen Beschädigung der weniger sichtbaren hinteren mechanischen Teile des Führungsrahmen 11 und der ihm zugewandten Seitenwände 112 des Führungsrahmens vor einer eventuellen übermäßigen Druckkraft des Operators. Es handelt sich um den Fall, wenn der Operator eventuell auf die Frontseite 103 des Steckelements in der Phase der Beendigung des Einführens, also nach dem Einklappen des Bedienungshebels 1 unter der Sperrklinke 7 des Mechanismus des Arretierungsschieber 6 noch weiter, oder mit unangemessener Kraft drückt. Dieser Fall wird durch das Aufsetzen der vier Rückkanten der Stützstifte 4 des Steckelements 10 in die vier Rückkanten der Stützöffnungen 12 des Führungsrahmen 11 eliminiert.
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In zeigt das Detail A den Bedienungshebel 1, reversibel drehbar in der Drehachse 20 befestigt.
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Für die Absicherung einer endgültigen Einführung des Bedienungshebels
1 des Steckelements
10 in den Führungsrahmen
11 gilt folgende Beziehung:
wobei
- F2
- die resultierende Steckkraft ist,
- F1
- die vom Operator eingesetzte Kraft auf den Bedienungshebel 1 ist,
- a
- der Rotationsradius des Bedienungshebels 1 ist und
- b
- der Rotationsradius der Stützstifte 4 ist.
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Daraus schließt sich, dass die Einschubkraft F2, welche auf das Einführen des Steckelements 10 in den Führungsrahmen direkt abhängig ist von der Kraft, die vom Operator auf den Bedienungshebel 1 ausgeübt wird und vom definierten Verhältnis a, b um die Drehachse 20. Der Radius a stellt die Entfernung zwischen der Drehachse 20 des Bedienungshebels 1 und dem am weitesten entfernten Anschlagende bzw. Anschlagzacken 3 des Bedienungshebels 1 dar. Radius b stellt die Entfernung von der Drehachse 20 des Bedienungshebels 1 und dem Bedienungsstift 4 des Bedienungshebels 1 dar.
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Industrielle Nutzbarkeit
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Die Lösung lässt sich sowohl in klimatisch anspruchsvollen, wie auch unter Normalbedingungen für die Kontaktverbindung optischer und/oder elektronischer Verbinder 8 der Steckelemente 10 in einem Führungsrahmen 11 verwenden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Bedienungshebel
- 2
- Nocken
- 3
- Anschlagzacken
- 4
- Stützstifte
- 5
- Zugstangen 5 des Übertragungsmechanismus 15
- 6
- Arretierungsschieber 6 der Zugstange 5
- 61
- Körper 61 des Arretierungsschiebers 6
- 7
- Sperrklinke 7 des Arretierungsschiebers 6
- 8
- Verbinder
- 9
- Verbinderhüllen
- 10
- Steckelement
- 101
- Boden 101 des Steckelements 10
- 102
- zwei senkrecht gegenüberliegende Seitenwände 102 des Steckelements 10
- 103
- Frontwand 103 des Steckelements 10
- 104
- Rückwand 104 des Steckelements 10
- 11
- Führungsrahmen
- 112
- zwei gegenüberliegende senkrechte Seitenwände 112 des Führungsrahmens 11
- 113
- Frontverbindung 113 des Führungsrahmens 11
- 114
- Hintere Verbindung 114 des Führungsrahmens 11
- 115
- senkrechte Kanten 115 der Seitenwände 112 des Führungsrahmens 11
- 12
- Stützöffnungen 12 für die Stützstifte 4
- 13
- Schienen
- 14
- Nuten
- 15
- Arretierungs-Steckmechanismus 15 der Steckbox 10
- 16
- Ferrule 16 optischer Fasern
- 17
- Feder 17 zu jedem Verbinder 8
- 18
- Öffnungen 18 für die Verbinder 8
- 19
- Fingergriff 19 des Arretierungs-Steckmechanismus 15
- 20
- Drehachse 2 des Bedienungshebels 1
- F2
- ist die resultierende Steckkraft,
- F1
- ist die vom Operator eingesetzte Kraft auf den Bedienungshebel 1
- a
- ist Rotationsradius des Bedienungshebels 1 und
- b
- ist Rotationsradius des Stützstifts 4.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- CZ 1999-407 A3 [0002]
- EP 1006383 A1 [0002]
- US 6415091 B1 [0002]
- CZ 1992-415 A3 [0005]
- FR 91/9101820 [0005]
