TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Funktionseinheit für
elektronische Ausrüstung und insbesondere für
Telekommunikations-Ausrüstung, umfassend: eine Zentralebene,
welche darauf angeordnete elektrische Kontaktstifte aufweist;
Verteilerkarten, die an der Zentralebene senkrecht von ihren
beiden Seiten angebracht werden können; und Schaltungskarten,
die mit den Verteilerkarten planparallel dazu verbunden
werden können.
STAND DER TECHNIK
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Normalerweise sind Funktionseinheiten für elektronische
Ausrüstung und Telekommunikations-Ausrüstung so ausgelegt,
daß verwandte Funktionen, wie beispielsweise Wählfunktionen
und Teilnehmerfunktionen auf einer Vielzahl von
Schaltungskarten angebracht werden, die untereinander mittels
einer Hinterebene elektrisch verbunden sind, welche in einem
Magazin angebracht ist, welche allen Schaltungskarten
gemeinsam ist, und die erforderlichen elektrischen
Verbindungen werden durch das Medium von in der Hinterebene
vorgesehenen Leiterpfaden hergestellt. Die Verbindung
zwischen Funktionseinheiten von zueinander gleichem Typ oder
von zueinander unterschiedlichen Typen wird über das Medium
von Leitern hergestellt, beispielsweise Koaxialkabeln oder
optischen Verbindungen, die mit den Funktionseinheiten an der
Vorderkante der Schaltungskarten oder mit getrennten
Anschlußfeldern oder Paneelen auf der Hinterebene verbunden
sind.
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Eine Anordnung von mehrfach vorgesehenen elektrischen
Schaltungen ist in der US-A-44 72 765 offenbart.
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Da eine Telefonvermittlungsanlage mit sogar relativ geringer
kapazität eine große Anzahl von zueinander unterschiedlichen
Funktionseinheiten benötigt, nimmt der Platzbedarf des
Apparates als Ganzes gesehen zu und aufgrund der Anzahlen von
zwischen den verschiedenen Funktionseinheiten benötigten
Kabeln oder Drähten ist es schwierig, eine Gesamtansicht des
Gerätes zu erhalten. Dies erschwert den Reparaturaufwand und
die Wartung. Die erforderliche Peripherieausrüstung, wie
beispielsweise Kühlgerät und dergleichen, hat zu zusätzlichen
Platzanforderungen mit gleichzeitigen Beschränkungen des für
die Telekommunikations-Ausrüstung verfügbaren Platzes
geführt.
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Wie voranstehend erwähnt, wurden die verschiedenen, in einem
dafür vorgesehenen Magazin angebrachten Schaltungskarten
untereinander durch Leiterpfade in der Hinterebene verbunden.
Die fortschreitende zunehmende Miniaturisierung von
Komponenten mit der nachfolgenden Möglichkeit einer hohen
Packungsdichte der Schaltungskarten haben zu einem gewissen
Ausmaß die voranstehend erwähnten Nachteile bezüglich der
Platzanforderungen aufgehoben. Gleichzeitig steigt jedoch der
Bedarf für Leiterpfade in der Hinterbene zur Herstellung der
erforderlichen Verbindungen an. Es war jedoch nicht möglich,
diese Anforderung vollständig zu erfüllen, da der in der
Hinterebene zwischen den erforderlichen Kontaktstiften
verfügbare Platz für diesen Zweck nicht ausreichend groß
gewesen ist.
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine
Funktionseinheit für elektronische Ausrüstung, insbesondere
für Telekommunikations-Ausrüstung vorzusehen, welche die
voranstehend erwähnten Nachteile umgeht.
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Diese Aufgabe wird gelöst, indem die herkömmliche Hinterebene
durch eine Zentralebene ersetzt wird, welche darauf in Zeilen
und Spalten angeordnete Gruppen von durchgehenden
elektrischen Kontaktstiften aufweist, mit denen eine Vielzahl
von Schaltungskarten von beiden Seiten der Ebene verbunden
werden können. Die Schaltungskarten werden jedoch nicht
direkt mit der Zentralebene verbunden, sondern über die
Zwischenschaltung von dazwischenliegenden Verteilerkarten,
wobei sich jede der Verteilerkarten über die gesamte
Zentralebene erstreckt und mehreren zueinander benachbart
angeordneten Schaltungskarten gemeinsam ist. Die
erforderlichen Verbindungen zwischen den Schaltungskarten
wird unter Zuhilfenahme von Leiterpfaden in den
Verteilerkarten bewirkt. Ferner werden die Verteilerkarten
und somit auch zugehörige Schaltungskarten auf einer Seite
der Zentralebene senkrecht zu den Verteilerkarten auf der
anderen Seite der Zentralebene eingepaßt, wodurch ermöglicht
wird, daß alle Schaltungskarten untereinander verbunden
werden können, ohne daß die Bereitstellung von zusätzlichen
Leiterpfaden erforderlich ist. Schließlich ist ein
Anschlußfeld entlang wenigstens einer Kante der Zentralebene
so angeordnet, daß es an einer Seite der Ebene für ankommende
und abgehende Signalleitungen mit anderen Funktionseinheiten,
Stromversorgungskabeln und dergleichen, zugänglich ist.
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Ein zweites Anschlußfeld ist vorzugsweise entlang einer
zweiten Kante auf der Zentralebene senkrecht zu der zuerst
erwähnten Kante auf der Ebene angeordnet, wobei dieses zweite
Anschlußfeld von der gegenüberliegenden Seite der
Zentralebene zugänglich ist.
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Vorzugsweise sind an der Zentralebene parallel zu und
außerhalb von den Verteilerkarten und den zugehörigen
Schaltungskarten elektrisch leitende Platten angebracht,
wobei diese Platten als EMC-Abschirmungen für die
Funktionseinheit dienen. Die von der Zentralebene entfernt
liegenden Ecken der Platten sind untereinander mittels
platten-verbindenden Profilen verbunden.
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Ein Vorteil wird erzielt, wenn Führungsstäbe zwischen der
Zentral ebene und den Verbindungsprofilen angebracht werden,
um die Verteilerkarten zu führen, wenn die Karten an der
Ebene angebracht werden und wenn weitere Führungsstäbe auf
den Verteilerkarten angebracht werden, um die
Schaltungskarten bei deren Anbringung zu führen.
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Vorzugsweise besteht die Zentralebene aus einem Feinblech aus
elektrisch leitendem Material und die durch die Zentralebene
tretenden elektrischen Kontaktstifte sind von der Platte
mittels isolierenden Hülsen isoliert. Zwischen den Gruppen
von Kontaktstiften können sich Erdungsstifte befinden, die in
elektrisch leitendem Kontakt mit der Zentralebene sind. Diese
Erdungsstifte erstrecken sich von der Zentralebene und in die
elektrische Kontakteinrichtung auf entsprechenden
Verteilerkarten hinein.
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Eine gemäß der Erfindung aufgebaute Funktionseinheit erzielt
mehrere Vorteile. Ein wichtiger Vorteil besteht darin, daß
die zueinander senkrechten Verteilerkarten ermöglichen, daß
alle Schaltungskarten in der Funktionseinheit in einer
einfachen und zweckmäßigen Weise zusammen verbunden werden,
ohne daß die Bereitstellung von zusätzlichen Leitern
erforderlich ist. Die zur elektrischen Versorgung und zur
Signalübertragung erforderlichen Leiter können leicht mit der
Funktionseinheit in dem Anschlußfeld verbunden werden, und
zwar mit einer übersichtlichen Ansicht des Gerätes.
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Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß mögliche Änderungen
in den gegenseitigen Verbindungen zwischen den
Schaltungskarten leicht durch einen Austausch einer
Verteilerkarte bewirkt werden können. Ein Austausch von
Schaltungskarten, die als fehlerhaft bestimmt wurden oder
wegen anderer Gründe, wird auch einfacher gemacht, da jede
Verteilerkarte mehreren Schaltungskarten gemeinsam ist und
somit kann jede der Schaltungskarten viel einfacher als
bisher möglich, für einen bestimmten Zweck ausgelegt werden,
d.h. in der Form einer Spezialfunktionskarte aufgebaut
werden, während sie gleichzeitig geringere Abmessungen
aufweist und deshalb mit ihnen leichter hantiert werden kann.
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Die Anordnung eines weiteren Anschlußfeldes auf der Seite der
Zentralebene gegenüberliegend zu dem zuerst erwähnten
Anschlußfeld erzielt den Vorteil, daß die Funktionseinheiten
einfacher mit anderen Funktionseinheiten in einer einfach zu
übersehenden Weise verbunden werden können, so daß
beispielsweise ankommende Signalleitungen auf der vorderen
Seite und abgehende Signalleitungen mit der Rückseite
angeschlossen werden können.
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Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die Platten, die als
EMC-Abschirmungen dienen, zusammen mit den
plattenverbindenden Profilen ein Magazin bilden, um Verteilerkarten
und Schaltungskarten aufzunehmen. Die Führungsstäbe
erleichtern dabei eine Einfügung der Karten in das Magazin.
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Wenn die Zentralebene aus einem elektrisch leitenden Material
besteht, wird der Vorteil erzielt, daß die Zentralebene als
eine EMC-Abschirmung zwischen den Verteilerkarten und den
Schaltungskarten auf den jeweiligen Seiten der Zentralebene
wirkt. Eine Seite der Zentralebene kann deshalb in einer
zweckmäßigen Weise als Hochspannungsgebiet und die andere
Seite als Niederspannungsgebiet ausgelegt werden.
Erdungsstifte können leicht zwischen die Gruppen von
elektrischen Kontaktstifen an den Schnittpunkten zwischen den
Verteilerkarten angeordnet werden und wirken als zusätzliche
Abschirmungen zwischen den zueinander unterschiedlichen
Gebieten.
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Weitere, durch die Funktionseinheit erzielte Vorteile ergeben
sich aus der nachstehenden Beschreibung einer bevorzugten
beispielhaften Ausführungsform der Erfindung, die unter
Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben wird.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Fig. 1 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung des
grundlegenden Aufbaus einer erfindungsgemäßen
Funktionseinheit;
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Fig. 2 zeigt in perspektivischer Ansicht einen Teil der
Anordnung von elektrischen Kontaktstiften oder
Verbinderstiften in der Zentralebene und eine
zugehörige Verteilerkarte.
BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGS FORM DER ERFINDUNG
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Fig. 1 zeigt den grundlegenden Aufbau der Funktionseinheit.
Die Funktionseinheit umfaßt eine Zentralebene 1, die eine
große Anzahl von darauf aufgebrachten elektrischen
Kontaktstiften 2 aufweist, die elektrisch von der
Zentralebene isoliert sind und die sich durch die Ebene
erstrecken. Die Kontaktstifte 2 sind grundlegend über den
gesamten Oberflächenbereich der Zentralebene verteilt und
sind gruppenweise in Zeilen und Spalten angeordnet, wobei die
Kontaktstiftgruppen an den Schnittpunkten zwischen
Verteilerkarten 3A und 3B auf der Vorderseite und bzw. der
Rückseite der Zentralebene angeordnet sind. Unter Bezugnahme
auf Fig. 2 wird nachstehend die Kontaktstift-Anordnung
ausführlicher beschrieben.
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Wie voranstehend erwähnt, sind die Kontaktstifte 2 im
wesentlichen über das gesamte Oberflächengebiet der
Zentralebene 1 angeordnet und somit existiert kein Platz auf
der Zentralebene für Leiterpfade. Leiterpfade, die benötigt
werden, damit alle möglichen elektrischen Verbindungen
zwischen den verschiedenen Komponenten der Funktionseinheit
hergestellt werden können, sind auf den voranstehend
erwähnten Verteilerkarten 3A und 3B angebracht. Die
Verteilerkarten 3A auf einer Seite der Zentralebene 1, d.h.
auf der Vorderseite, wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, sind
dabei senkrecht an der Zentralebene angebracht und erstrecken
sich entlang der gesamten Zentralebene in der vertikalen
Richtung, wie in Fig. 1 gezeigt, wobei zum Zwecke der
Übersichtlichkeit nur eine Verteilungsplatte dargestellt ist.
Ähnliche Verteilerkarten 3B sind an der gegenüberliegenden
Seite der Zentralebene 1, d.h. auf der hinteren Seite der
Ebene angebracht, wie aus Fig. 1 ersichtlich ist. Auch die
Verteilerkarten 3B erstrecken sich über die gesamte
Zentralebene, sind aber im Gegensatz zu den Verteilerkarten
3A horizontal plaziert. Sowohl die Verteilerkarten 3A als
auch die Verteilerkarten 3B sind mit elektrischen
Kontakteinrichtungen 4 versehen, die entlang der gesamten
einen Seite der Verteilerkarten verlaufen und die mit
Kontaktstiften auf der Zentralebene 1 verbunden werden
können. Jede Verteilungsplatte 3A kann in dieser Weise mit
einer Spalte von gruppenweise angeordneten Kontaktstiften 2
verbunden werden, wohingegen jede Verteilungsplatte 3B mit
einer Zeile von gruppenweise angeordneten Kontaktstiften
verbunden werden kann.
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Wie in der Figur dargestellt, sind die Verteilerkarten 3A und
3B entlang ihrer Seite, die der mit den Kontakteinrichtungen
4 versehenen Seite gegenüberliegt, mit einer Vielzahl von
elektrischen Kontakteinrichtungen 5, beispielsweise mit vier
Einrichtungen versehen. Schaltungskarten 6A auf der
Vorderseite der Zentralebene und Schaltungskarten 6B auf der
hinteren Seite der Ebene können über diese
Kontakteinrichtungen 5 mit den Verteilerkarten verbunden
werden. Somit werden im Falle der dargestellten
Ausführungsform mit jeder Verteilungsplatte vier
Schaltungskarten 6A oder 6B verbunden. Jede Schaltungskarte
ist dabei mit einer Kontakteinrichtung 7 versehen, die der
Kontakteinrichtung 5 angepaßt ist. Die Anordnung ist derart,
daß die Schaltungskarten 6A und 6B jeweils in parallelen
Ebenen mit entsprechenden Verteilerkarten 3A und 3B verbunden
werden können.
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Damit die Funktionseinheit mit anderen Funktionseinheiten
oder mit einem anderen Apparat verbunden werden kann, ist auf
der Vorderseite der Zentralebene 1 ein Anschlußfeld 8A
vorgesehen. Das Anschlußfeld 8A verläuft parallel zu den
Verteilerkarten 3A auf dieser Seite der Zentralebene und ist
ein Feld, an dem keine Verteilerkarte mit der Zentralebene
verbunden ist. Auf der hinteren Seite der Zentralebene
erstrecken sich Verteilerkarten 3B jedoch auch über die
Kontaktstifte in diesem Bereich. Das Anschlußfeld 8A, welches
somit von der Forderseite der Ebene erreicht werden kann,
wird für ankommende und abgehende Signalleitungen,
Stromversorgungsleitungen und dergleichen verwendet. Soweit
erforderlich, kann ein weiteres Anschlußfeld 8B auf der
hinteren Seite der Zentralebene 1 vorgesehen sein, wobei sich
dieses Anschlußfeld 8B senkrecht zu dem Anschlußfeld 8A
erstreckt. Das Anschlußfeld 8B ist in der gleichen Weise wie
das Anschlußfeld 8A erhalten worden, d.h. durch Weglassen
einer Anzahl von Verteilerkarten 3B.
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Fig. 1 zeigt auch zwei Paare von jeweils elektrisch leitenden
Platten 9A und 9B, die als EMC-Abschirmungen für die
Verteilerkarten und Schaltungskarten dienen. Die Platten 9A
auf der Vorderseite der Zentralebene verlaufen damit parallel
zu und außerhalb von den Verteilerplatten 3A und den
Schaltungskarten 6A und weisen die gleiche geometrische
Ausdehnung wie die Platten auf. Dementsprechend sind die
Platten 9B auf der hinteren Seite der Zentralebene parallel
zu und außerhalb von den Verteilerkarten 3B und
Schaltungskarten 6B angeordnet und besitzen die gleiche
Ausdehnung wie die Karten. Sowohl die Platten 9A als auch die
Platten 9B sind an der Zentralebene in irgendeiner geeigneten
Weise fest angeschraubt und die von der Zentralebene entfernt
liegenden Ecken der Platten sind unter Zuhilfenahme von
platten-verbindenden Profilen 10 untereinander verbunden.
Somit kann man sagen, daß die Platten 9A und 9B jeweils
zusammen mit der Zentralebene zwei Magazine für die
Verteilerkarten 3A und die Schaltungskarten 6B bzw. für die
Verteilerkarten 3B und Schaltungskarten 6B bilden. Um die
jeweilige Einfügung der Verteilerkarten 3A und 3B zu
vereinfachen, befinden sich Führungsstäbe 11 zwischen der
Zentralebene 1 und den Verbindungsprofilen 10, wobei die
Führungsstäbe 11 somit als Führungen dienen, wenn die
jeweiligen Verteilerkarten angebracht werden. Die
Verteilerkarten sind jeweils auch mit zwischen den und extern
zu den Kontakteinrichtungen 5 liegenden Führungsstäben 12
vesehen, um eine Einfügung der Schaltungskarten in einer
entsprechenden Weise zu führen.
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In Fig. 2 ist ein Teil der Zentralebene 1 und ihre
Kontaktstifte 2 gezeigt. Zur einfacheren Darstellung sind in
der Fig. nur wenige Kontaktstifte 2 gezeichnet. Die Figur
zeigt ferner die Art und Weise, in der eine Anzahl von
Verteilerkarten 3A und 3B jeweils mit der Zentralebene
verbunden sind. Die Figur zeigt, daß sich Kontaktstifte 2
durch die Zentralebene 1 hindurch erstrecken und daß diese
Stifte mit jeweiligen Kontakteinrichtungen 4 auf den
Verteilerkarten 3A und 3B verbunden werden können. Im Falle
der dargestellten Ausführungsform besteht die Zentralebene 1
aus einer Platte, die aus einem elektrisch leitenden Material
hergestellt ist, beispielsweise Aluminium.
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Um die Kontaktstifte 2 von der Zentralebene elektrisch zu
isolieren, müssen die Stifte davon isoliert sein, was unter
Zuhilfenahme von Isolationshülsen 14 erreicht wird, die die
jeweiligen Kontaktstifte 2 umgreifen. Wenn die Zentralebene
aus einem elektrisch leitenden Material hergestellt ist,
können zwischen den Kontaktstiften 2 Erdungsstifte 13
angeordnet werden. Die Erdungsstifte 13 sind in der
Zentralebene 1 in einer geeigneten Weise verankert und
erstrecken sich von der Ebene nur in eine Richtung und sie
sind so angeordnet, daß sich die Erdungsstifte in
entsprechende Kontakteinrichtungen 4 auf gegenüberliegenden
Seiten außerhalb der Gruppen von Kontaktstiften 2 erstrecken.
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Wir voranstehend erwähnt, sind in der Fig. 2 zur besseren
Übersicht nur wenige Kontaktstifte 2 dargestellt. Ferner sind
die verschiedenen Gruppen so dargestellt, daß sie
unterschiedliche Anzahlen von Stiften enthalten. In der
Realität enthält jede Gruppe jedoch eine gleiche Anzahl von
Kontaktstiften 2, beispielsweise 3 mal 3 Stifte. Im Falle der
dargestellten Ausführungsform ist die Anzahl von
Erdungsstiften 13 drei Stifte oberhalb und unterhalb jeder
Gruppe von Kontaktstiften 2 auf der Vorderseite der
Zentralebene und entsprechend drei Stifte auf der linken und
der rechten Seite jeder Gruppe von Kontaktstiften 2 auf der
hinteren Seite der Ebene. Es versteht sich von selbst, daß
die Anzahl von Kontaktstiften 2 und die entsprechenden Anzahl
von Erdungsstiften 13 innerhalb der Gruppen zu der
voranstehend angeführten Anzahl unterschiedlich sein kann.
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Es ergibt sich somit von selbst, daß die Erfindung nicht auf
die voranstehend beschriebenen und die dargestellten
Ausführungsformen beschränkt ist, sondern daß innerhalb des
Umfangs der nachstehenden Ansprüche Modifikationen
durchgeführt werden können.