DE69323097T2

DE69323097T2 - Verbessertes Durchgangs-Stecker-System für Telekommunikationssysteme

Info

Publication number: DE69323097T2
Application number: DE69323097T
Authority: DE
Inventors: George J. Saint Paul Minnesota 55133-3427 Knox; William D. Saint Paul Minnesota 55133-3427 Mckittrick
Original assignee: Minnesota Mining and Manufacturing Co
Current assignee: 3M Co
Priority date: 1992-08-17
Filing date: 1993-07-19
Publication date: 1999-08-12
Anticipated expiration: 2013-07-20
Also published as: PL172204B1; WO1994005058A1; ATE175818T1; DE69323097D1; DE69305524D1; ATE144352T1; US5281163A; EP0655168B1; US5504654A; EP0708497A3; PL309634A1; CN1084321A; CA2140449A1; SG44886A1; ZA935446B; ES2126201T3; EP0708497A2; EP0708497B1; EP0655168A1; ES2093446T3

Description

Die Erfindung betrifft elektrische Verbinder und insbesondere einen Überspannungsschutzstecker zum Verbinden zweier Kabel mit zwei Anschlußkontakten zur Verwendung in Telekommunikationssystemen zum Verbinden von Kabelpaaren, der a-Ader und der b-Ader, von einer Zentralstelle mit Kabelpaaren eines Verteilernetzes. Der Kreuzverbindungsanschluß der vorliegenden Erfindung weist mehrere Überspannungsschutzschaltungen zum Schutz der miteinander verbundenen Paare vor, zum Beispiel, Blitzschlägen auf.
Kreuzverbindungsblöcke sind in der Telekommunkationsindustrie zum Anschließen von Zentralstellenkabeln und zum Verbinden von von dort ausgehenden Paaren mit Paaren an Verteilerleitungen zu den Teilnehmern bekannt und werden entsprechend verwendet. An der Stelle, an der ein Kreuzverbindungsblock verwendet wird, ist ein starkes Kabel der Zentralstelle im allgemeinen abgeschlossen. An dieser Station sind kleinere Verteilerkabel ebenfalls an Kreuzverbindungsblöcken angeschlossen, die neben den anderen Kreuzverbindungsblöcken angebracht sind, welche eine Zuordnung der Kabelpaare des Zentralstellenkabels mit dem korrekten, zu einem Teilnehmer führenden Kabel ermöglichen. Die Kreuzverbindungsblöcke ermöglichen Änderungen in den Telephonschaltungen, sie ermöglichen das Durchführen von Schaltungstests und es können Übertragungen vorgenommen werden. Bei einigen Anlagen ermöglicht der Kreuzverbindungsblock den Anschluß zusätzlicher Telephone an ein bestimmtes Leitungspaar.
Beispiele für die existierenden Kreuzverbindungsblöcke finden sich unter anderem in US-A-4 210 376, in der eine Anschlußklemme vom Schraubentyp zur Herstellung einer Verbindung zwischen einem Kabelpaar und einem anderen verwendet wird. Zur Herstellung reibungsloserer und schnellerer Verbindungen sind in US-A-4 431 247 und US-A-4 815 988 Verbesserungen diese Produkts beschrieben. Andere Beispiele für eine andere Art von Kreuzverhin dungsblöcken sind in US-A-4 279 460 und US-A-4 789 354 dargestellt. Bei jedem dieser Beispiele können Kabelpaare einer Leitung auf einfache Weise mit Kabelpaaren eines benachbarten Kreuzverbindungsblocks verbunden werden, indem Kabel zwischen den Kontaktelementen der beiden Blöcke vorgesehen werden.
Zusätzlich zu diesen bekannten Lehren bezüglich Kreuzverbindungsblöcken und Systemen der Kreuzverbindung findet sich im Stand der Technik zahlreiche Dokumente, die Kabelisolationsentfernungsanschlüsse betreffen, beispielsweise US-A-4 341 430, 4 533 196 und GB-A-2 129 630. Diese Dokumente zeigen unterschiedliche Arten von Telekommunikationsverbindern oder elektrischen Verbindern, bei denen das Kabel in einen U-Schlitz in einem metallischen Kontaktelement eingeführt wird und das Kontaktelement die Kabelisolierung entfernt, um einen elastischen Druckkontakt mit dem Leiter zu bewirken und somit eine elektrische Verbindung mit diesem herzustellen.
US-A-4 127 312 und US-A-5 147 218 offenbaren Verbinder mit Kontaktelementen zum Herstellen einer Kabelisolierungsentfernungsverbindung mit einzelnen Drähten und sie lehren die Herstellung von Verbindungen zwischen verschiedenen Kabelpaaren. US-A-4 127 312 lehrt die Verwendung von Kontakten, die unter einem Winkel von 90º zueinander derart angeordnet sind, daß zunächst ein Kontakt mit einem einzelnen Kabel durch den Kabelisolierungsentfernungsteil des Kontakts hergestellt wird und das gegenüberliegende Ende des Kontakts ist mit einem Gabelkontakt versehen, um einen elektrischen Kontakt mit den Schenkeln eines anderen Kontaktelements herzustellen und die Elemente elektrisch miteinander zu verbinden. Dieses Dokument zeigt ferner eine Art der Ausbildung eines derartigen Kontakts, obwohl dieser Aufbau zusätzlichen Platz im Verbinderkörper und mehr Metall in dem Kontakt erfordert. Anders ausgedrückt offenbart US-A-4 127 312 einen Stecker zum Verbinden eines Kabelpaares mit einem Paar von Anschlußkontakten, wobei der Stecker einen elektrisch isolierenden Körper mit einem ersten und einem zweiten Ende, an dem ersten Ende des Körpers angeordnete Kontakte, die zur Herstellung einer elektrischen Verbindung mit einem der Anschlußkontakte geeignet sind, und am zweiten Ende des Körpers angeordnete Kontakte aufweist, die zur Herstellung einer elektrischen Verbindung mit einem der Kabel geeignet sind.
Soll bei den bekannten Kreuzverbindungskonstruktionen die Position eines Kabelpaares in einen anderen Anschlußblock verlegt werden oder soll die Position der Kabel am gleichen Anschlußblock verändert werden, ist es erforderlich, das Kabel von dem Verbinder zu lösen und eine neu Verbindung mit einem anderen Verbinder oder Kontakt herzustellen.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Stecker mit einer Überspannungsschutzschaltung zu schaffen. Zwar sind derartige Schaltungen zur Verwendung in Kreuzverbindungsanschlüssen bekannt, jedoch ist nach dem Stand der Technik keine derartige Überspannungsschutzschaltung in Kombination mit einem lösbaren Verbinder oder in Form eines einsteckbaren Moduls vorgesehen, das eine weitere Verbindung von Verbindungssteckern ermöglicht.
Die vorliegende Erfindung schafft einen elektrischen Verbinder zur Verbindung von Kabelpaaren mit anderen Kabelpaaren und weist einen Anschlußblock und mehrere modulare Stecker auf, die mit dem Anschlußblock zusammenpassend ausgebildet sind und der Herstellung einer elektrischen Verbindung mit an dem Anschlußblock angeschlossenen Kabeln dienen. Der Anschlußblock weist eine Basis mit einer Einrichtung zum Stützen mehrerer Kabel und einer auf die Basis passenden Abdeckung. Die Abdeckung stützt mehrere Anschlußkontakte zur Verbindung mit von der Basis gestützten Kabeln und umschließt die Enden der Kabel in der Basis. Das Abdeckteil eist Öffnungen auf, die Zugang zu den Anschlußkontakten ermöglicht, um eine elektrische Verbindung mit den Kabeln herstellen zu können. Die Abdeckung weist ferner um die Öffnungen vorgesehene Positionierungseinrichtungen auf, die dem Polarisieren von Paaren der Öffnungen dienen. Die Stecker weisen einen isolierenden Körper mit entgegengesetzten Enden und eine angelenkte Kappe auf, die durch ein zwischen dem Körper und der Kappe einstückig ausgebildetes Gelenk an einem Ende des Körpers angebracht ist. Wenigstens ein Verbindungskontakt ist in dem Körper mit entgegengesetzten Endbereichen gestützt, wobei einer der Endbereiche zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen den Anschlußkontakten und der andere Endbereich zur Herstellung einer elektrischen Verbindung mit einem Verbindungskabel geeignet ist. Die Kappe ist mit Einrichtungen zum Erleichtern der Verbindung zwischen einem Verbindungskabel und dem anderen Endbereich des Verbindungskontakts versehen. Das der Abdeckung entgegengesetzte Ende des Körpers ist mit einer Einrichtung zum passenden Verbinden mit der Positionierungseinrichtung der Abdeckung versehen, um einen Endbereich des Verbindungskontakts in einer Öffnung anzuordnen und so einen elektrischen Kontakt mit einem Anschlußkontakt herzustellen.
Der Verbindungskontakt weist eine dünne Metallplatte mit einem Kabelisolierungsentfernungskontaktbereich an einem Ende und einem Gabelkontaktbereich am anderen Ende auf. Der Gabelkontaktbereich ist in winkligem Verhältnis zum. Isolierungsentfernungsbereich angeordnet. Der Stecker weist vorzugsweise zwei Kontakte auf, die identisch sind und in dem Stecker positioniert sind, wobei ein Kontakt um 180º gegenüber dem anderen Kontakt um seine Längsachse gedreht ist.
Die Stecker sind mit Öffnungen in der Abdeckung versehen, die einen Zugang zu den Isolierungsentfernungskontakten ermöglichen und ein Aufeinanderstapeln der Stecker erlauben, um ein im folgenden beschriebenes Anzapfen und Übertragen von Schaltungen zu ermöglichen. Die Stecker weisen ferner Einrichtungen zum Lösen eines Paares von Verbindungskabeln von einer Kabelgruppe im Anschlußblock und zum Verbinden derselben mit einer anderen Gruppe auf.
Der erfindungsgemäße weist eine Überspannungsschutzschaltung auf, um Schäden durch Spannungsspitzen, die beispielsweise durch Blitzschlag erzeugt werden, zu minimieren. Der Schutzstecker ist vorzugsweise mit Unverwechselbarkeitseinrichtungen versehen, um sicherzustellen, daß er nur direkt in den Anschlußblock und nicht in einen Verbindungsstecker paßt. Auf diese Weise ist ein Spannungsstoßschutz jedem der Verbinder zuteil, die auf den Schutzstecker gestapelt werden.
Die vorliegende Erfindung ist mit einem Steckermodul versehen, das mit zwei Verbindungskabeln verbunden ist, wobei das Modul wiederholt bewegt, repositioniert, an eine Schaltung angeschlossen und von dieser gelöst werden kann und die Verbindung zwischen den Kabeln und den Kontakten nicht verändert werden muß. Sie können in dem Stecker gesiegelt bleiben, wobei das Kapselungsmittel die Verbindung zwischen den Kabeln und den Kontakten umschließt.
Die vorliegende Erfindung ist ferner mit einem Kreuzverbindungsblock versehen, bei dem die Kabelpaare einer Leitung mit einem Stützblock verbunden sind und anschließend einzelne Verteilerkabelpaare mit der Leitung verbunden werden können. Zwischen den Anschlüssen auf den beiden Seiten des Verteilerrahmens oder zwischen Kontakten in einem Anschluß oder Block verlaufen Kreuzverbindungen (Paare, Dreifach- oder Vierfachkabel). Der erfindungsgemäße Verbinder ermöglicht ein Anzapfen oder eine Brückenverbindung mit einer Schaltung ohne deren Kontinuität zu beeinträchtigen. Das Anzapfen ermöglicht das Leiten des gleichen Kabelpaares der Leitung zu zusätzlichen Telephonen eines bestimmten Teilnehmers.
Ferner ermöglicht der erfindungsgemäße Verbinder das Stapeln der Stecker zum Zweck des Anzapfens oder des Testens der Verbindung mit dem Kabelpaar der Zentralstelle. Die Stecker des erfindungsgemäßen Verbinders ermöglichen des weiteren die Übertragung von Leitungen zwischen einem Kabelpaar der Hauptleitung auf ein anderes Kabelpaar einer Hauptleitung ohne die Kontinuität der Schaltung zu unterbrechen.
Ein umfassenderes Verständnis der Erfindung ergibt sich aus der detaillierten Beschreibung der Erfindung, die sich auf die zugehörigen Zeichnungen beziehen, welche zeigen:
Fig. 1 ist eine isometrische Ansicht des Verbinders ohne Überspannungsschutz für die Stecker und zeigt die Vorderseite, die Oberseite und das linke Ende eines Kreuzverbindungsanschlußblocks und eine Vielzahl von modularen Steckern, wie sie im Gebrauch angeordnet sind;
Fig. 2 ist eine isometrische Darstellung des Verbinders in Fig. 1, wobei Teile zur Darstellung von Bereichen hinter den entfernten Teilen entfernt sind;
Fig. 3 ist eine Explosionsdarstellung eines Querschnitts der Teile des Verbinders wie sie während des Verbindens mit einer Leitung angeordnet sind;
Fig. 4 ist eine isometrische Darstellung der Abdeckung des Anschlußblocks für fünf Kabelpaare und zeigt mehrere modulare Stecker in verschiedenen Positionen;
Fig. 5 ist eine isometrische Darstellung eines modularen Steckers, die die Rückseite, die Unterseite und die linke Seite zeigt;
Fig. 6 ist eine perspektivische Darstellung des Steckers von Fig. 5, welche die Rückseite, die Oberseite und die rechte Seite zeigt;
Fig. 7 ist eine vertikale Schnittdarstellung des Steckers;
Fig. 8 ist eine horizontale Schnittdarstellung des Steckers;
Fig. 9 ist eine perspektivische Darstellung eines Paars gestapelter Stecker, wobei die Kappe des oberen Steckers offen ist und ein Kabelpaar in die Öffnungen der Kappe eingesteckt ist;
Fig. 10 ist eine perspektivische Darstellung einiger der Kontakte des Verbinderanschlußblocks und eines Paares modularer Stecker mit mit den Anschluß blockkontakten verbundenen Kabeln, um die elektrischen Verbindungen schematisch darzustellen;
Fig. 11a, 11b, 11c und 11d sind schematische Darstellungen der Übertragungsschritte zum Übertragen einer Schaltung von einer Hauptleitung und einer alten Verteilerleitung zu einer Hauptleitung und einer neuen Verteilerleitung ohne Unterbrechung der Schaltung;
Fig. 12 ist eine perspektivische Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen Stecker mit Überspannungsschutz;
Fig. 13 ist eine perspektivische Unteransicht des erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels des Schutzsteckers;
Fig. 14 ist eine perspektivische Darstellung der Schutzkontakte und der Spannungsbegrenzungselemente, die in dem Schutzstecker angeordnet sind;
Fig. 15 ist eine schematische Darstellung der in dem Schutzstecker verwendeten Schutzschaltung; und
Fig. 16 ist eine perspektivische Darstellung eines Bereichs eines erfindungsgemäßen Kreuzverbindungsanschlußblocks mit einer Masseschiene zur Verbindung mit dem Massekontakt der geschützten Stecker.
Die vorliegende Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung beschrieben, in denen gleiche Teile in den verschiedenen Ansichten die gleichen Bezugszeichen haben.
Der erfindungsgemäße Verbinder ist allgemein mit 15 bezeichnet und weist, wie dargestellt, einen Anschlußblock 16 mit zwei fünf Paare bedeckenden Abdeckungen 18 und mehrere modulare Verbindungsstecker 20 auf, die in den Anschlußblock passend ausgebildet sind und der elektrischen Verbindung mit Kabeln dienen, die an den Anschlußblock 16 angeschlossen sind.
Der Anschlußblock 16 hat eine Basis 21 mit zwischen Kabelanschlüssen oder Klemmen 22 und Klemmen 24 ausgebildeten Querrillen, die Einrichtungen zum Stützen mehrerer quer über die Basis 21 angeordneter Kabel 23 bilden. Die Klemmen 22 sind eng beabstandet, und zwar in einem Abstand, der geringer als der Durchmesser der Isolierung der Kabel ist, so daß ein zwischen diesen positioniertes Kabel fest darin gehalten ist. Die Innenwand der Basis nahe den Klemmen 22 dient dem zertrennen der Kabel 23, wenn die Abdeckungen auf der Basis 21 angebracht werden. Wie dargestellt sind die Rillen quer über die Basis 21 durch voneinander beabstandete Kabelstützeinrichtungen 25 und 26 gebildet und die Stützeinrichtungen sind zum Aufnehmen der Kabel ausgenommen. Die Stützeinrichtungen 25 sind neben den Klemmen 22 und 24 angeordnet und, wie in Fig. 2 dargestellt, mit eng beieinanderliegenden Wänden ausgebildet, um zwischen diesen die Schenkel eines Kontakts aufzunehmen, und die Wände der Stützeinrichtungen haben einen sich zwischen diesen parallel zum Verlauf des Kabels erstreckenden Steg zum Stützen der Kabel 23 und um sie zwischen die Schenkel in die Kontakte schieben zu können. Zwischen den Kabelkanälen sind isolierende Wände 27 vorgesehen, um die Kontakte zu isolieren. Alternativ können an der Abdeckung 18 Wände 27 vorgesehen sein, die sich nach unten in die Basis 21 erstrecken.
Die Abdeckungen 18 sind auf die Basis 21 passend ausgebildet und sie stützen Kontakte 30 zur Herstellung einer permanenten elektrischen Verbindung mit den Kabelpaaren einer Leitung, sie weisen eine Schneidschiene 31 auf, um die Kabel in der geeigneten Länge zu zertrennen und sie dienen dem Einkapseln der Kabelenden und Kabelverbindungen in der Basis. Die Abdeckungen 18 weisen mehrere Kabelpositionierungskammeinrichtungen, dem rechten Rand benachbarte Kammeinrichtungen 32, den beiden Kontaktreihen 30 benachbarte Kammeinrichtungen 33 und eine mittige Kammeinrichtung 34 auf, die zwischen die von den Klemmen 26 gebildeten Aufnahmen paßt und die Kabel in diesen hält.
Die Abdeckungen 18 weisen jeweils zwei Reihen von zehn Öffnungen 35 auf, die zum Herstellen einer elektrischen Verbindung mit den Kabeln Zugang zu den Kontakten 30 ermöglichen. Jede Abdeckung 18 weist einstückig ausgebildete Wände auf, die einen ersten Hohlraum 36 zur Aufnahme der Rückseite eines Verbindungssteckers 20 bilden. Einen rechteckigen Vorsprung 37 begrenzende Wände sind neben den Wänden angeordnet, die den Hohlraum begrenzen. Die den Vorsprung 37 begrenzenden Stirnwände haben entgegengesetzte nach außen gerichtete Keilnuten 38. Der Hohlraum und der Vorsprung bilden Positionierungseinrichtungen um eine Reihe von Öffnungen 35, die dem Polarisieren von Paaren der Öffnungen 35 entlang dem unteren Rand der Abdeckungen 18 dienen und die Stecker 20 in dem Anschlußblock ausrichten. Die Öffnungen 35 der ersten oder unteren Reihe sind in den Hohlräumen 36 angeordnet.
Die zweite Reihe von Öffnungen 35, die in einer Reihe entlang dem oberen Rand der Abdeckungen 18 angeordnet ist, ist über der zweiten Reihe von Kontakten 30 vorgesehen. Die Öffnungen 35 nehmen die Stecker 20 auf, haben jedoch nicht die umgebenden Positionierungseinrichtungen, und dennoch haben sie das gleiche Erscheinungsbild und die gleiche Beabstandung wie die Öffnungen der ersten Reihe 35. In Fig. 4 sind zwei Stecker in der Positionierungseinrichtung an zwei Stellen an der Abdeckung 18 dargestellt und ein Stecker 20e ist in der zweiten Reihe der Öffnungen 35 montiert abgebildet.
Wie in den Fig. 4 bis 10 dargestellt, weist der Verbindungsstecker 20 einen isolierenden Körper 40 und eine Kappe 41 auf. Die Kappe ist an dem Körper durch einstückig angeformte Gelenkbereiche gebildet, die von Laschen 42 am Körper 40 gebildet sind und Hohlräume sowie eine hakenförmige Mittellasche aufweisen, um einen mit der Kappe 41 ausgebildeten gelenkzapfen 44 aufzunehmen. Der Körper ist nach außen im wesentlichen rechteckig und schachtelartig ausgebildet, wobei die Form durch dünne geformte Wände begrenzt ist. Das Innere des Körpers 40 ist mit einer Stützeinrichtung 43 für ein Paar identischer leitfähiger metallischer Verbindungskontakte 45 ausgebildet. Die Kappe 41 ist mit zwei Kabelaufnahmekanälen 46 versehen. Eine einstückig angeformte elastische Klinke 47 steht zwischen zwei Kabelaufnahmeausnehmungen 49 in der Unterseite des Körpers 40 in eine Position vor, in der sie an einer Rasteinrichtung 48 der Kappe 41 angreift, um die Kappe im geschlossenen Zustand in ihrer Position zu fixieren.
Jeder Verbindungskontakt 45 besteht aus einer dünnen Metallplatte mit einem Gabelkontaktbereich 50 an einem Ende, der zum Herstellen eines Kontakts mit einem Schenkel oder einer Zunge eines anderen Kontakts geeignet ist, und einem Kabelisolierungsentfernungskontaktbereich 51 am anderen Ende zum Herstellen einer elektrischen Verbindung mit einem Kabel. Der Kontaktbereich 51 ist in einer Ebene angeordnet, die in einem Winkel von 90º zur Ebene des Gabelkontaktbereichs 50 verläuft. Der Bereich 51 hat einen tiefen Schlitz 52, um die Verbindungskabel aufzunehmen und die Schlitze 52 sind mit den Kanälen 46 in der Kappe 41 fluchtend angeordnet. Die Bereiche 50 und 51 werden gebildet, indem die dünne Metallplatte derart um eine Achse gebogen wird, daß die Mittellinie des Gabelkontakts 50 i einer zum Bereich 51 parallelen und durch die Mittelachse des Bereichs 51 verlaufenden Ebene liegt. Die Ebene des gabelbereichs 50 ist versetzt angeordnet, um eine Verbindung mit einem der Schenkel des Kontaktbereichs 51 oder einem der Kontakte 30 an einer gegenüber dem darin ausgebildeten Schlitz befindlichen Position herzustellen. Wie am besten in den Fig. 7, 8 und 10 gezeigt, ist ein Kontakt 45 in bezug zum anderen Kontakt des Paares um 180º um eine Längsachse gedreht. Die Kontakte 45 sind in dem Körper 40 derart angeordnet, daß die Bereiche 50 in ausreichendem Maße von der Bodenfläche aufragen, um die Öffnungen 35 in der Abdeckung 18 zu durchsetzen und einen guten elektrischen Kontakt mit einem Kontakt 30 zu bilden. Der den Bereich 51 bildende gebogene Bereich des Kontakts bildet am Boden einer in der Stützeinrichtung 43 des Körpers 40 ausgebildeten kreuzförmigen Ausnehmung eine Stützfläche für den Kontakt 45, wie in den Fig. 7 und 8 dargestellt, in denen die Kontakte 45 durch die Wände der Ausnehmung durchsetzende Dornen gehalten sind, und die Stützeinrichtung 43 weist eine Öffnung auf, durch die der Bereich 50 der Kontakte 45 ragt. Der Bereich 51 ragt seinerseits in den oberen Bereich des Körpers, um das in diesem durch die Kabelaufnahmekanäle 46 der Kappe positionierte Verbindungskabel aufzunehmen. Die Verbindungskontakte 45 sind durch ein dünnes Wandelement 54 voneinander getrennt, das im Körper 40 zum elektrischen Isolieren desselben ausgebildet ist.
Der Körper 40 ist mit einem rechteckig ausgenommenen Bereich zur Aufnahme eines Vorsprungs ausgebildet. Dieser Bereich weist in den Wänden ausgebildete Keile 55 auf, die derart bemessen und geformt sind, daß sie in den Keilnuten 38 des Vorsprungs 37 aufgenommen werden können. Die Keile 55 und die Keilnuten 38 bewirken die zuvor beschriebene Ausrichtung und bewirken ferner eine mechanische Stütze, die durch Nebenbelastungen (beispielsweise Ziehen an den Verbindungskabeln)entstehende Kräfte daran hindert, die elektrische Verbindung zwischen einem Kontaktbereich 50 und einem Kontakt 30 oder einem Kontaktbereich 51 zu beeinträchtigen. Der Körper 40 ist ferner mit einer zweiten elastischen Klinke 59 an der Bodenwand ausgebildet, die von der Ausnehmung 39 in dem den Hohlraum 36 an der Abdeckung 18 bildenden Bodenwandelement oder einer Ausnehmung 58, die im vorderen Teil und der unteren Wand 61 der Kappe 41 ausgebildet ist, aufgenommen, wie in Fig. 8 dargestellt. Die Klinke 59 ist von der Stütze 43 Ihr die Verbindungskontakte 45 beabstandet, wobei die Stütze 43 zur Aufnahme in dem Hohlraum 36 ausgebildet ist und die Keile 55 dabei in den Keilnuten 38 angeordnet sind und die Klinke 59 sich in der Aufnahme 39 befindet. Die Wände des Körpers 40 umgeben den Vorsprung 37 und die die Ausnehmung 36 bildenden Wände.
Die Kappe 41 ist gelenkig angebracht, so daß sich von einer angehobenen vorderen Kabeleinführposition, siehe den in Fig. 4 mit offener Abdeckung gezeigten Stecker 20A, in eine Schließstellung verschwenkbar ist, in der die Kabel in den Kanälen 46 in den Kontaktbereichen 51 angeordnet werden. Quer zu den Kanälen 46 sind Schlitze 53 ausgebildet, welche die Kontaktbereiche 51 aufnehmen, jedoch dienen die Kanäle 46 dem Abstützen des Kabels, so daß dieses korrekt in den Schlitz 52 des Kontakts eingeführt wird. Die Kappen 41 sind ebenfalls mit Schlitzen oder Öffnungen 60 in der Oberseite oder der Vor derwand versehen. Die Öffnungen 60 sind von Wänden 61 umgeben, die einen weiteren Hohlraum 62 zum Aufnehmen der Verbindungskontaktstütze 43 eines Körpers 40 bilden. Die Öffnungen 60 sind wie die Öffnungen 35 ausgebildet und die Wände 61 bilden ebenfalls einen rechteckigen Vorsprung mit Keilnuten 64 zur Aufnahme der Keile 55. Bei der Bodenwand der Kappe 41 ist der ausgenommene Bereich 58 über der Rasteinrichtung 48 angeordnet, die ebenfalls die Klinke 59 aufnimmt, um einen Stecker 20 im zusammengesteckten Zustand mit einem anderen zu halten. Die Fig. 9 und 10 stellen das Zusammenstecken der modularen Stecker dar, wobei Verbindungskontakte 45 eines Steckers einen elektrischen Kontakt mit den Schenkeln des Kontaktbereichs 51 des unteren Steckers herstellen, der seinerseits elektrisch mit der unteren Reihe von kabelkontakten 30 verbunden ist.
Die Basis 21 des Anschlußblocks besteht vorzugsweise aus mit Glas gefülltem PBT-Thermoplast und die Abdeckungen 18 bestehen aus einem ähnlichen isolierenden Material. Da die Basis und die Abdeckung zur Bildung eines Zertrennungselements für die Kabel verwendet werden, bestehen beide aus einem mit Glas gefüllten technischen Kunststoff mit hoher Zugfestigkeit, der eine ausreichend Härte aufweist, um die Kabel zu zertrennen. Zwar muß der Anschlußblock lediglich einen Anschluß für die Kabel bereitstellen, jedoch begrenzt er, wenn er aus einem festen Kunststoff besteht, die Notwendigkeit der Verwendung von metallischen Schneidvorrichtungen zum Zertrennen der Kabel. Geeignete Materialien sind unter anderem Valox 420, erhältlich von General Electric Company, Plastics Group, One Plastics Avenue, Pittsfield, Massachussetts 01201, zu 30% mit Glas gefülltes Ultem, ebenfalls erhältlich von General Electric Company, oder zu 30% mit Glas gefülltes SAN, erhältlich von ICS Advanced Materials, 475 Creamery Way, Exton, Pennsylvania.
Der erfindungsgemäße Verbinder ist vorzugsweise mit einem Feuchtigkeit begrenzenden Siegelmaterial versiegelt, um die Verbindung zwischen den Kabeln und den Kontakten zu kapseln. Ein derartiges Siegelmaterial wird in der Basis 21 und in dem Körper 40 und der Kappe 41 vorgesehen.
Der erfindungsgemäße Verbinder ermöglicht das Zusammenstecken von Steckern 20 zum Testen der Verbindungen mit den Kabeln von der Hauptleitung. Das Zusammenstecken ermöglicht ferner das Anzapfen der Schaltung. Daneben können Stecker an den Abdeckungen vorgesehen werden und elektrische Verbindungen mit den Kabeln der Hauptleitungen über die zweite Reihe von Öffnungen 35 herstellen. Ferner ermöglicht die Neuerung des Paares von Verbindungskabeln in jedem repositionierbaren modularen Stecker ein einfaches Umstecken des Steckers, um den Teilnehmer von einer eingehenden Leitung zu einer anderen zu bewegen, indem einfach der Stecker 20 aus einer Position gelöst und an einer anderen Stelle auf der Abdeckung 18 oder an einem anderen Verbinder angebracht wird.
Wenn es erwünscht ist, einen Teilnehmer von einer alten Leitung auf eine neue Leitung zu übertragen, vereinfacht der erfindungsgemäße Verbinder diesen Wechsel, indem eine vorübergehende und eine Ersatz-Verbindungsleitung verwendet wird. Nach Abschluß des Wechsels bleiben die vorübergehend verwendete Verbindungsleitung und die ursprüngliche Verbindungsleitung, jedoch können beide wiederverwendet werden. Die Fig. 11a bis 11d zeigen Schritte des Wechselns einer Schaltung zwischen zwei Leitungen 70 und 71 zu einer Schaltung zwischen zwei Leitungen 70 und 72, ohne dabei die Kontinuität der neuen Schaltung zu unterbrechen. Die vorhandene Schaltung besteht zwischen der zu einem Anschlußblock 16a laufenden eingehenden Leitung 70, die über einen Stecker 20a und ein Verbindungskabel 75 mit einem Stecker 20b verbunden ist, der über den Anschlußblock 16b mit der alten Leitung 71 verbunden ist. Die neue Leitung 72 ist mit dem Anschlußblock 16c verbunden. Der erste Schritt betrifft die Vorbereitung einer Verbindungseinrichtung, bestehend aus einem Stecker 20d, dem Verbindungskabel 76 und einem Stecker 20c. Der Stecker 20d wird auf den Stecker 20a gesteckt und der Stecker 20c wird mit dem Anschlußblock 16c verbunden. Es wird die erste Verbindung mit der neuen Leitung hergestellt. Als zweites wird eine andere Verbindungseinrichtung mit einem Stecker 20e, einem Kabel 77 und einem Stecker 20f vorbereitet. Der Stecker 20e ist mit den Kontakten 30 zu der Leitung 70 unterhalb der zweiten Reihe von Öffnungen 35 verbunden und der Stecker 20f ist auf den Stecker 20d aufgesteckt, wie in Fig. 11b dargestellt. Sobald diese Verbindungen hergestellt sind, existieren redundante Schaltungen zwischen der Leitung 70 und dem Verbindungskabel 76. Nunmehr kann der Stecker 20a aus dem Anschlußblock 16a entfernt und von dem Stecker 20d gelöst werden, ohne die neue Schaltung zur Leitung 72 zu unterbrechen. Wenn der Stecker 20d an die Stelle des Steckers 20a gesetzt ist, ist der Wechsel zwischen der Leitung 70 und der Leitung 72 abgeschlossen und die Stecker 20e und 20f können gelöst werden. Die Stecker 20d und 20c sind wie die ursprünglichen Stecker 20a und 20b ebenfalls so positioniert, daß sie einem Herausziehen entgegenwirken.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 12-14 wird das erfindungsgemäße Ausführungsbeispiel des Schutzsteckers 80 beschrieben. Der Schutzstecker 80 ist dem Verbindungsstecker 20 sehr ähnlich, jedoch ist zusätzlich eine Überspannungsschutzschaltung vorgesehen, die schematisch in Fig. 15 dargestellt ist. Der Schutzstecker 80 weist eine Kappe 81, die im wesentlichen mit der Kappe 41 identisch ist, und einen Körper 82 auf, dessen äußeres Erscheinungsbild demjenigen des Körpers 40 ähnlich ist, wobei jedoch drei Unterschiede bestehen: der Körper 82 ist geringfügig länger als der Körper 40; der Körper 82 hat ein in einem Ende als Ausnehmung ausgebildetes Keilverbindungselement 83 nahe den gabelkontakten 84; und der Körper 82 hat an demselben Ende, an dem das Keilverbindungselement 83 ausgebildet ist, einen Massekontakt 85. Wie bei dem Stecker 20 hat auch der Stecker 80 Kabelisolierungsentfernungskontakte 86. Wie in Fig. 14 dargestellt, ist jeder Gabelkontakt 84 einstückig mit einem zugehörigen Isolierungsentfernungskontakt 86 ausgebildet (und damit elektrisch mit diesem verbunden); die Länge von der Spitze des Gabelkontakts 85 zur Spitze des Isolierungsentfernungskontakts 86 beträgt üblicherweise 2,48 cm (0,975 Inch). Die beiden derart zugeordneten Paare geschützter Kontakte sind separat mit dem Massekontakt 85 verbunden, wobei dazwischen Spannungsbegrenzungselemente 87 vorgesehen sind. Bi dem bevorzugten Ausführungsbeispiel weisen die Spannungsbegrenzungselemente 87 Diac- oder Tigger-Dioden auf, die normalerweise isolierend wirken, jedoch einen Kurzschluß verursachen, wenn die Spannung einen vorbestimmten Wert übersteigt, beispielsweise 270 Volt. Diese besonderen Elemente sind ferner vorteilhafterweise sehr klein, etwa 0,51 cm (0,2 Inch) im Durchmesser. Die Spannungsbegrenzungselemente 87 sind mit dem Massekontakt 85 durch Blattkontakte 88 verbunden, die einstückig mit dem Massekontakt 85 ausgebildet sind. Eine (nicht dargestellte) Wand ist entlang der Innenfläche des Körpers 82 ausgebildet, um den Massekontakt 85 zu stützen und zu positionieren, wobei die Wand zwischen den Blattkontakten 88 angeordnet ist.
Um eine elektrische Verbindung mit Masse zu erreichen, ist der Anschlußblock 16 mit einer Masseanschlußeinrichtung versehen, die vorzugsweise in Form einer sich über die Länge des Anschlußblocks 16 erstreckenden Schiene 89 ausgebildet ist, wie in Fig. 16 dargestellt. Die Masseschiene 89 weist mehrere (nicht dargestellte) Stifte auf, jeweils einen an jedem Verbindungspunkt, um eine Verbindung mit em Massekontakt 85 herzustellen. Auf diese Weise greift beim Anbringen eines Steckers 80 an dem Anschlußblock 16 der Massekontakt 85 automatisch an einem Stift der Masseschiene 89 an. Die Masseschiene 89 kann durch jedes geeignete Mittel mit Masse verbunden sein, beispielsweise durch Verbindung mit dem Verteilerrahmen 90, der seinerseits über einen Draht großer Dicke mit Masse verbunden ist. Vorzugsweise ist die Masseschiene 89 mit der Basis 21 verbunden, obwohl sie auch an der Abdeckung 18 angebracht sein könnte.
Der Hauptvorteil bei der Verwendung des Steckers 80 liegt in der Verhinderung oder dem Minimieren von Schäden an den angeschlossenen Kabeln und damit zusammenhängenden Elementen durch Spannungsstöße in den Kabeln, die beispielsweise durch Blitzschläge verursacht werden können. Die geschilderte Ausbildung des Schutzsteckers 80 hat jedoch zusätzlich zu den bei dem Verbindungsstecker 20 vorhandenen Vorteilen noch einige andere Vorteile. Erstens: Wenn die Verbindung über einen Stecker 80 von einer Stelle eines Anschlußblocks 16 an eine andere verlegt werden soll, wird die Schutzschaltung automatisch mit der Verbindung bewegt, anders als dies bei herkömmlichen Anschlußblöcken der Fall ist die entweder ein separates Umstecken der Schutzschaltung erfordern, oder notwendig machen, daß jede Stelle an dem Anschlußblock mit einer derartigen Schaltung versehen wird, ungeachtet der Tatsache, ob diese Stelle gegenwärtig für eine Kreuzverbindung benutzt wird. Zweitens: da die Kappe 81 des Schutzsteckers 80 mit der Kappe 42 des Steckers 20 identisch ist, ermöglicht sie das Aufstecken von anderen Verbindungssteckern 20 auf den Schutzstecker 80. Somit dient die Schutzschaltung dem Schutz der Kabel in jedem der derart aufgesteckten Stecker. Das Vorsehen des Keilverbindungselements 83 in dem Stecker 80 ermöglicht das Einstecken des Steckers 80 ausschließlich in den Anschlußblock 16 und nicht in die Kappe 42 eines Verbindungssteckers 20. Dies gewährleistet, daß Verbindungsstecker nur auf einen Schutzstecker 80 aufgesteckt werden können, und nicht umgekehrt, wodurch wiederum gewährleistet ist, daß alle in einer Steckverbindung verbundenen Kabel den Vorteil der Schutzschaltung genießen. Anders ausgedrückt: wenn ein Verbindungsstecker 20 zuerst in einen Anschlußblock 16 eingesteckt wird und anschließend ein Schutzstecker 80 auf den Verbindungsstecker gesteckt würde, wären die Kabel in dem Verbindungsstecker nicht geschützt (diese Konfiguration wäre zudem komplizierter, da sie eine andere Einrichtung zum Verbinden des Massekontakts 85 mit der Masseschiene 89 erfordern würde). Dessen ungeachtet hat der Fachmann die Wahl, entweder einen Verbindungsstecker 20 oder einen Schutzstecker 80 mit einem Anschlußblock 16 zu verbinden, je nach den besonderen Bedingungen, und es kann ferner nach der ersten Installation jede Zahl von Schutzsteckern dem System hinzugefügt werden (jeweils einer auf einmal). Es können selbstverständlich Einrichtungen vorgesehen sein, die ein direktes Verbinden der Verbindungsstecker 20 mit dem Anschlußblock 16 verhindern. Schließlich schafft die vorbeschriebene Ausbildung eine kompakte Packung zum Überspannungsschutz, die eine Verwendung in dicht gepackten Umgebungen weiter erleichtert.
Der als Kreuzverbindungsblock zu verwendende Verbinder wurde in Zusammenhang mit einem Ausführungsbeispiel beschrieben. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß Veränderungen vorgenommen werden können, ohne den Rahmen der Patentansprüche zu verlassen. Veränderungen betreffen zum Beispiel eine Verkleinerung der Abdeckungen und der Basis auf eine einzelne Reihe von Kabelkontakten 30 und das Verschmälern derselben, d. h., eine Verringerung der Breite der Basis und der Abdeckungen, so daß diese nur eine Reihe von Kontakten 30 tragen, und das Vorsehen lediglich der Positionierungseinrichtung; das Ausbilden des Basispaares 25 in langer Form anstelle von 10, derart daß fünf Abdeckungen an einer Basis 16 angebracht werden können; das Verlängern der Abdeckungen; das Vorsehen einer alternativen Struktur der Schutzkontakte; oder das Vorsehen anderer elektronischer Elemente in einem Stecker, beispielsweise eine Fern-Isoliervorrichtung (RID oder MTU), ein Hochfrequenzfilter (RFI), einen Rufsatz (Half-Ringer), eine Fehler-Kurzschluß- an-Masse-Vorrichtung, oder eine Strombegrenzungsvorrichtung. Diese und andere Modifizierungen sind eingeschlossen.

Claims

1. Überspannungsschutzstecker zum Verbinden zweier Kabel mit zwei Anschlußkontakten, wobei der Stecker aufweist:

- einen elektrisch isolierenden Körper (40) mit einem ersten und einem zweiten Ende;

- einen ersten und einen zweiten Kontakt (50; 84), die am ersten Ende des Körpers (40, 82) angeordnet sind, wobei jeder zur Herstellung einer elektrischen Verbindung mit einem der Anschlußkontakte (30) geeignet ist;

- einen dritten und einen vierten Kontakt (51; 86), die am zweiten Ende des Körpers (40; 82) angeordnet sind, wobei jeder zum Herstellen einer elektrischen Verbindung mit einem der Kabel ausgebildet ist, wobei der dritte Kontakt (51; 86) elektrisch mit dem ersten Kontakt (50; 84) und der vierte Kontakt (51; 86) elektrisch mit dem zweiten Kontakt (50; 84) verbunden ist;

- einen am ersten Ende des Körpers (40; 82) angeordneten Massekontakt (85);

- eine mit dem Massekontakt (85) elektrisch verbundene erste Einrichtung (87) zum Begrenzen der an dem ersten und dem dritten Kontakt (50, 52; 84, 86) anliegenden Spannung; und

- eine mit dem Massekontakt (85) elektrisch verbundene zweite Einrichtung (87) zum Begrenzen der an dem zweiten und dem vierten Kontakt (50, 52; 84, 86) anliegenden Spannung.

2. Stecker nach Anspruch 1, bei dem der erste und der dritte Kontakt (50, 52; 84, 86) einstückig ausgebildet sind und der zweit und vierte Kontakt (50, 52; 84, 86) einstückig ausgebildet sind.

3. Stecker nach Anspruch 1 oder 2, bei dem:

- der erste und der zweite Kontakt (50; 84) Gabelkontakte sind; und

- der dritte und vierte Kontakt (52; 86) Kabelisolationsentfernungskontakte sind.

4. Stecker nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ferner mit einer gelenkig an dem zweiten Ende des Körpers (40; 82) angebrachten Isolierkappe (41, 81).

5. Stecker nach Anspruch 4, bei dem die Kappe (41; 81) eine Einrichtung aufweist, die beim Bewegen der Kappe (41; 81) aus einer geöffneten Stellung in die geschlossene Stellung das Verbinden des dritten und des vierten Kontakts (52; 86) mit den beiden Kabeln erleichtert.