DE4017271A1 - Aktive, aufsteckbare funktionseinheit - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine aktive, aufsteckbare Funktionseinheit, die dazu bestimmt ist, auf eine vielpolige Kontaktvorrichtung aufgesteckt zu werden, die ihrerseits auf einer Schaltplatte oder einer Rückwandplatine angeordnet ist; dabei besteht die Funktionseinheit aus einer Grundplatte, einer Steckvorrichtung, einem elektronischen Schaltkreis und einem Deckel bzw. einer Abdeckung.

Bei modernen Telekommunikationssystemen sind verschiedene Systemfunktionen auf Schaltplatten oder Rückwandplatinen aufgebaut und zusammengefaßt. Die Systemfunktionen sind dabei zu solchen Anwendungen zusammengefaßt, die zur gleichen Zeit verwendet werden, z.B. im Hinblick auf ankommende und ausgehende Signalverbindungen zwischen verschiedenen Einheiten des Telekommunikationssystems.

Bei den heute bekannten Lösungen besteht ein Nachteil darin, daß der Aufbau und die Anordnung der Systemfunktionen vom Gesichtspunkt der Funktion her nicht immer einheitlich und in bestmöglicher Weise angeordnet werden können, und zwar in erster Linie wegen des Fehlens einer notwendigen Flexibilität. Dies führt zu unnötig teuren und umfangreichen Lösungen, die manchmal auch dazu neigen, nacheinander doppelte, ähnliche Funktionen zu erzeugen. Es fehlt die Möglichkeit, die Funktionseinheiten dort anzuordnen und zusammenzufassen, wo sie eine bestmögliche Wirkung erzielen können; dies ist der Grund dafür, daß die heutigen Verfahren zum Aufbauen von Systemfunktionen sehr unterschiedlich sind und keine einheitliche Linie aufweisen.

Andere Nachteile liegen ferner in der Notwendigkeit, im Falle einer Fehlschaltung oder eines Fehlers in einer gegebenen Systemfunktion die gesamte Schaltplatte auswechseln zu müssen. In ähnlicher Weise machen laufende Veränderungen oder Verbesserungen der Systemfunktionen, wie z.B. Übergänge von einem koaxialen Kabel zu einem Lichtfaserkabel das Auswechseln einer vollständigen Schaltplatte notwendig, was zu einem erheblichen Verlust an Arbeitskraft und Zeit führt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine aktive, aufsteckbare Funktionseinheit anzugeben, die als gesonderte Systemfunktion in sehr kompakter Form aufgebaut ist. Diese Aufgabe wird durch eine aktive, aufsteckbare Funktionseinheit gelöst, welche die kennzeichnenden Merkmale der beigefügten Ansprüche aufweist.

Funktionseinheiten, die nach der vorliegenden Erfindung aufgebaut sind, weisen mehrere Vorteile auf. Ein Vorteil besteht darin, daß verschiedene Einheiten, die voneinander getrennte Funktionen aufweisen, ein gemeinsames elektrisches Anschlußteil an ein Telekommunikationssystem aufweisen und daher wechselweise austauschbar sind. Ein anderer Vorteil besteht darin, daß Reparaturen erleichtert werden, da jede Funktionseinheit, die eine besondere Systemfunktion enthält, leicht und schnell ersetzt werden kann, wodurch auch die Zuverlässigkeit des Telekommunikationssystemes verbessert werden kann. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die Systemfunktionen, die heute noch auf den Schalttafeln verteilt sind, jetzt konzentriert werden können, um eine kompakte, aufsteckbare Funktionseinheit zu bilden. Dies ermöglicht es, die Funktionen zusammenzufassen und dort anzuordnen, wo sie das Beste bewirken können, und zwar mit den kürzestmöglichen Leiterverbindungen, was neben der Tatsache, daß auf den Schaltplatten mehr Raum verbleibt, auch noch ermöglicht, daß unterteilte und unstrukturierte Aufbauverfahren vermieden werden.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung kann die aufsteckbare Funktionseinheit auch einen Kabelstecker enthalten, der eine mechanisch trennbare oder teilbare Anschlußstelle mit einem ankommenden oder abgehenden Kabel bildet. Diese Ausführungsform mit zwei voneinander getrennten Anschlußstellen erleichtert eine Installation, da nur Kabel angefaßt werden müssen. Die aufsteckbare Funktionseinheit kann auch als Adapter für verschiedene Arten von Kabelsteckern verwendet werden. Ein Vorteil, der auf diese Weise erzielt wird, besteht darin, daß Systemfunktionen für Teilnehmeranschlüsse fortlaufend in einfacherer und schnellerer Weise angepaßt werden können, als dies vorher möglich war. Ebenso können Verbesserungen der Systeme schnell und leicht bewirkt werden, z.B. Übergänge von koaxialen zu Lichtfaser-Kabeln, da es nur notwendig ist, das Kabel und die aufsteckbare Funktionseinheit auszutauschen.

Die Erfindung wird nun im einzelnen anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen beschrieben, die in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind; dabei werden weitere Vorteile, die mit der Erfindung erreicht werden können, klarer werden.

Fig. 1 stellt die allgemeine Anwendung einer aktiven, aufsteckbaren Funktionseinheit nach der vorliegenden Erfindung dar.

Fig. 2 stellt perspektivisch ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen, aktiven, aufsteckbaren Funktionseinheit dar.

Fig. 3 stellt beispielsweise drei wechselweise nebeneinander angeordnete aufsteckbare Funktionseinheiten verschiedener Konstruktionen dar.

In Fig. 1 ist in allgemeiner Form die Art dargestellt, in der die erfindungsgemäße, aktive und aufsteckbare Funktionseinheit 1 auf eine Kontaktvorrichtung C aufgesteckt werden kann, die ihrerseits auf einer Schaltplatte A oder auf einer Rückwandplatine angeordnet ist, die in einer Telekommunikationsvorrichtung eingebaut sind. Die Funktionseinheiten 1 enthalten Systemfunktionen, die im wesentlichen in drei Bereiche unterteilt werden können, nämlich in Verbindungsglieder, Signalschutz und Leistungsverteilung. Beispiele für Verbindungsfunktionen sind Stromrichter (Konverter) und Verstärker, wohingegen die Signalschutzfunktion Signalfilter oder Schutzvorrichtungen gegen Überspannung enthalten kann. Die Funktionseinheit 1 weist innerhalb dieser drei Hauptbereiche zwei mechanisch trennbare Schnittstellen auf, und zwar eine trennbare Schnittstelle beim Anschluß an die Schaltplatte A oder die Rückwandplatine B und eine weitere trennbare Schnittstelle bei einem ankommenden oder abgehenden Kabel. Die Funktionseinheit hat innerhalb des dritten Hauptbereichs nur eine mechanisch trennbare Schnittstelle mit der Schaltplatte A oder mit der Rückwandplatine B. Beispiele für Funktionen innerhalb dieses dritten Bereiches umfassen Gleichrichter und Leistungsfilter.

Fig. 2 stellt eine beispielsweise Ausführungsform der erfindungsgemäßen einsteckbaren Funktionseinheit 1 dar. Diese Funktionseinheit 1 weist eine Grundplatte 2 auf, die mit einem Ende an einer vielpoligen Steckkupplung 3 der Modulbauart befestigt ist. Die Steckkupplung 3 bildet eine mechanisch trennbare, elektrische Schnittstelle der Funktionseinheit mit der Schaltplatte A oder der Rückwandplatine B. Auf der Grundplatte 2 ist ein elektronischer Schaltkreis 4 angeordnet, der seinerseits aus einer Schaltplatte oder aus einem auf die Grundplatte 2 aufgeklebten Substrat bestehen kann und der mit den Stiften der Steckkupplung 3 in geeigneter Weise verbunden ist. Die Funktionseinheit umfaßt schließlich eine Abdeckung 5, die sich über den elektronischen Schaltkreis 4 auf der Grundplatte 2 erstreckt und die mit der Steckkupplung 3 verbunden ist. Die Abdeckung stellt die elektromagnetische Störfreiheit für den elektronischen Schaltkreis sicher.

Da der elektronische Schaltkreis während des Betriebes eine bestimmte Wärmemenge erzeugt, ist es notwendig sicherzustellen, daß diese Wärme abgeführt wird. Aus diesem Grunde besteht die Grundplatte 2 aus einem wärmeleitfähigen Material, wie z.B. aus Aluminium, und ist darüber hinaus mit Kühlrippen 6 versehen, die sich von der Grundplatte 2 aus in dem Gebiet nach außen erstrecken, in dem der elektronische Schaltkreis angeordnet ist; die Kühlrippen 6 erstrecken sich jedoch in einer Richtung, die von dem elektronischen Schaltkreis weggerichtet ist. Um die wärmeabgebende Oberfläche weiterhin zu vergrößern, kann die Grundplatte 2 in einer Richtung weg vom Stecker 3 verlängert sein. Diese Verlängerung 7 kann dann gleichzeitig einen Handgriff zum erleichterten Handhaben der Funktionseinheit bilden.

Die Abdeckung 5 ist ebenfalls so ausgebildet, daß sie die Abgabe von Wärme erleichtert. Zu diesem Zweck ist die Abdeckung 5 mit einer Ausnehmung 8 versehen, die sich quer zur Funktionseinheit erstreckt. Diese Ausnehmung schafft einen Raum für einen Kühlluftkanal zwischen der Abdeckung und den benachbarten Funktionseinheiten, wie dies noch klarer in Fig. 3 dargestellt ist.

Fig. 3 stellt beispielsweise mehrere aufsteckbare Funktionseinheiten 1 dar, die austauschbar nebeneinander angeordnet sind. Eine dieser Einheiten ist im wesentlichen nach dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel ausgebildet, hat jedoch keine kühlungsverstärkende Verlängerung 7 der Grundplatte 2. Die anderen Funktionseinheiten sind gemäß dem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung aufgebaut. Im Falle dieses Ausführungsbeispiels ist die Funktionseinheit 1 mit einem Verbindungsstecker 9 für das ankommende Kabel 10 versehen, das entweder ein Koaxialkabel oder ein Lichtfaserkabel oder ein ähnliches Kabel sein kann. Der Verbindungsstecker 9 ist an der Grundplatte 2 an dem Ende angebracht, das der Steckkupplung 3 gegenüberliegt, und ist mit dem elektronischen Schaltkreis 4 verbunden. In diesem Fall ist die Abdeckung 5 so aufgebaut, daß sie an dem Verbindunsstecker 9 anliegt. Die Grundplatte 2 bei diesem Ausführungsbeispiel kann auch eine Verlängerung 7 zum Vergrößern der Kühlfläche aufweisen, wobei diese Verlängerung auch als Handgriff dient und die Handhabung der Funktionseinheit erleichtert. Um das Handhaben der Funktionseinheit weiter zu erleichtern, kann die Verlängerung 7 in einem rechten Winkel umgebogen sein, um auf diese Weise einen Griffflansch 11 zu bilden. Dieser Griffflansch 11 ist in geeigneter Weise mit einem Durchlaß oder einer Führung für das Kabel 10 versehen.

Die Abmessungen der Funktionseinheit sind so gewählt, daß deren geometrische Projektion auf die Schaltplatte A oder auf die Rückwandplatine B in aufgesteckter Lage mit den Abmessungen der Kontaktvorrichtung C zusammenfällt. Dies macht es möglich, daß die Funktionseinheiten sowohl senkrecht als auch waagerecht, unabhängig voneinander Seite an Seite aufgesteckt werden können, was wiederum eine sehr kompakte Anordnungsmöglichkeit bietet. Der Kühlluftkanal, der eine wirkungsvolle Wärmeabführung bewirkt, wird zwischen den Kühlrippen 6 der einen Funktionseinheit und der Ausnehmung 8 in der Abdeckung der daneben angeordneten Funktionseinheit gebildet.

Es sollte klar sein, daß die Erfindung nicht auf die zuvor beschriebenen und dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt ist, daß vielmehr innerhalb des Schutzbereiches der folgenden Ansprüche Veränderungen vorgenommen werden können.

Claims (10)

1. Aktive, aufsteckbare Funktionseinheit, die dazu bestimmt ist, auf eine vielpolige Kontaktvorrichtung aufgesteckt zu werden, die ihrerseits auf einer Schaltplatte oder einer Rückwandplatine angeordnet ist, wobei die Funktionseinheit eine Grundplatte, einen Verbindungsstecker, einen elektronischen Schaltkreis und eine Abdeckung aufweist, dadurch gekennzeichnet,
daß der Stecker (3) eine vielpolige Steckkupplung der Modulbauart ist, die an einem Ende der Grundplatte (2) angeordnet ist, wobei die Steckkupplung (3) eine mechanisch trennbare, elektrische Schnittstelle zwischen der Funktionseinheit (1) und der Schaltplatte (A) oder der Rückwandplatine (B) darstellt;
daß die Grundplatte (2) sich in Richtung der Steckkupplung erstreckt;
daß der elektrische Schaltkreis (4) auf der Grundplatte (2) angeordnet und mit der Steckkupplung verbunden ist; und
daß eine Abdeckung (5), vorzugsweise eine Metallabdeckung, über dem elektrischen Schaltkreis (4) angeordnet ist und zusammen mit der Grundplatte (2) und der Steckkupplung (3) einen Schutzschirm für elektromagnetische Störfreiheit um den elektronischen Schaltkreis herum bildet, wobei die Abmessungen der Funktionseinheit so sind, daß ihre Projektion dann,
wenn sie auf den Schaltkreis oder auf die Rückwandplatine aufgesteckt ist, innerhalb der Abmessungen der Kontaktvorrichtung (C) liegt.

2. Funktionseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte (2) im Gebiet des elektronischen Schaltkreises (4) mit Kühlrippen (6) verbunden ist, die sich im rechten Winkel in eine Richtung erstrecken, die von dem elektronischen Schaltkreis (4) weggerichtet ist.

3. Funktionseinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung (5) mit einer Ausnehmung (8) versehen ist, die sich quer zur Funktionseinheit erstreckt und die innerhalb dieser Erstreckung als Kühlluftkanal wirkt.

4. Funktionseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der elektronische Schaltkreis (4) aus einem Material oder einer Schalttafel besteht, die auf die Grundplatte (2) aufgeklebt und mit der Steckkupplung (3) verbunden sind.

5. Funktionseinheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der elektronische Schaltkreis (4) einen Gleichrichter, einen Leistungsfilter oder eine ähnliche Vorrichtung enthält.

6. Leistungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte (2) an der der Steckkupplung (3) gegenüberliegenden Seite mit einem Verbindungsmittel (9) versehen ist, das eine mechanisch trennbare Schnittstelle mit einem ankommenden oder abgehenden Kabel darstellt.

7. Funktionseinheit nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der elektronische Schaltkreis (4) aus einem Signalfrequenzwandler, wie z.B. einem opto-elektrischen Umwandler besteht.

8. Funktionseinheit nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der elektronische Schaltkreis (4) aus einem Datenfilter und/oder einer Datenschutzvorrichtung besteht.

9. Funktionseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte (2) mit einer Verlängerung (7) versehen ist, die sich von der Steckkupplung (3) aus erstreckt und die als zusätzliche Kühlfläche und als Handgriff dient, mit dessen Hilfe die Handhabung der Funktionseinheit erleichtert werden kann.

10. Funktionseinheit nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Verlängerung (7) an ihrem äußeren Ende im Winkel abgebogen ist, um auf diese Weise einen Griffflansch (11) zu bilden, und daß der Griffflansch (11) mit einem Durchlaß oder einer Führung für das Kabel versehen ist, das mit der Funktionseinheit verbunden ist.