FI106586B - Asennuskisko ja laitekaappi - Google Patents

Description

106586

Asennuskisko ja laitekaappi Keksinnön ala Tämä keksintö koskee asennuskiskoa käytettäväksi laitekaappissa, 5 jonka sisäsivuissa on pystysuuntaiset laiteasennuskiskot, joihin laitekehikko asennetaan siten, että kehikon sivuissa olevat laipat tulevat laiteasennuskis-koa vasten, Kiskoissa ja laipoissa on reiät, kappaleiden kiinnittämiseksi mekaanisesti toisiinsa.

Keksinnön tausta 10 Tietoliikennejärjestelmän fyysiset komponentit rakennetaan käyttäen erityisiä kehikkoja (subrack), joihin sijoitetaan sähköiset komponentit sisältävät piirikortit, liittimet, tehonsyöttöyksiköt, tuulettimet yms. laitteet. Sijoittaminen tehdään tavallisesti ennen lopullista asennuspaikkaa jo tehtaalla, jolloin kalustettu kehikko muodostaa valmiin tietoliikennemoduulin, joka voidaan 15 koestaa ja testata. Kehikko on konstruoitu siten, että sen etuosan kummassakin sivussa on etuosan pinnan tason suunnassa laipat ja laipoissa on reiät. Kehikon leveys ilman laippoja on vakioitu ja usein käytetyt mitat ovat 450mm ja 500 mm.

Kehikkoja varten rakennetaan erityisiä telineitä (rack), joihin kehikot 20 kiinnitetään. Pelkistettynä teline käsittää kaksi pystysuuntaista asennuskiskoa, joissa on reikiä. Asennuskiskojen etäisyys toisistaan on standardoitu ja käytössä on ainakin kaksi mittaa: 450 mm ja 500 mm. Tällöin 450 mm leveä kehikko on työnnettävissä 450 mm etäisyydellä toisistaan olevien asennus-. kiskojen väliin ja vastaavasti 500 mm leveä kehikko 500 mm etäisyydellä toi- 25 sistaan olevien asennuskiskojen väliin. Kun kehikko on työnnetty telineeseen, tulevat kehikon laipat asennuskiskon pintoja vasten ja mekaaninen kiinnitys tehdään kummassakin olevien reikien läpi kulkevilla ruuveilla. Asennuskiskon reiät ovat sen vuoksi kierteitetty. Kehikkoja voidaan sijoittaa telineeseen useita päällekkäin.

;; 30 Käytännössä teline ei ole tietenkään vain kaksi asennuskiskoa vaan asennuskiskot on tuettava jollain tavoin pystyasentoon. Tällöin teline muodostuu useista pysty- ja vaakatuista ja päällystämällä näin syntyneen rakennelman sivut levyillä on tuloksena laitekaappi. Yleisesti käytetty laitekaapin rakentamiseksi on tehdä pellistä ovellinen kaappi ja kiinnittää kaapin etukul-35 miin asennuskiskot. Tällainen laitekaappi on esitetty kuviossa 1. Laitekaapis-sa 1 on viitenumeroilla 2, 3, 4 ja 5 esitetty edellä kuvattuja kehikkoja asen- 2 106586 nettuna laitekaapin sivuissa oleviin asennuskiskoihin 7 ja 8. Kiskojen etäisyys W toisistaan on standardin mukainen. Kiskoissa on reiät ja kiinnitys tapahtuu työntämällä ruuvi laipassa olevan reiän läpi ja kiertämällä se kiskon reiän kierteisiin. Kehikko on siten tuettuna ainoastaan sivulaipoistaan laite-5 kaappiin. Laitekaapin pohjalle voidaan sijoittaa erityisen painava komponentti kuten akut 6.

Kaappien mekaanisessa tukevuudessa on otettava huomioon ympäristöolosuhteet: ulkotiloihin sijoitettavilta kaapeilta vaaditaan tukevampaa rakennetta kuin sisätilojen kaapeilta. Jos laitekaappi tulee maanjäristysherkälle 10 alueelle, on sen mekaanisessa mitoituksessa otettava huomioon tietty maanjäristyskestävyys. Kaapit eroavat myös jäähdytyksen suhteen: sähkölaitteiden kehittämä lämpö poistetaan vapaalla ilmakierrolla, tehostamalla kiertoa puhaltimella tai erityisen lämpimissä oloissa käytetään kompressoria tai lämmönvaihdinta.

15 Edellä sanotun mukaisesti teline on standardoitu. Standardointi on ollut välttämätöntä, jotta vähennettäisiin eri mittaisten laitekaappien lukumäärä minimiin. Laajimmin on käytössä kahden standardin mukaisia laitekaap-peja.

Kuviossa 2 on esitetty ETSI (European Telecommunication Stan-20 dards Institute) spesifikaatioiden ETS 300 119-2 ja 119-3 mukainen teline edestä kuvattuna. Asennuskiskojen väli W, joka samalla määrittää laitekaap-piin asennettavan kehikon suurimman leveyden, on spesifikaation mukaisesti on 500 mm. Kummassakin asennuskiskossa on kiinnitysreiät 25 mm rasterilla ja siten sijoitettuna, että vasemman sekä oikeanpuoleisen kiskon reikien 25 keskipisteiden etäisyys on 515 mm. ETS 119-2 määrittää asennuskiskon minimi korkeudeksi 2000 mm.

Kuviossa 3 on esitetty IEC spesifikaation 297-1, 297-2 ja 297-3 mukainen teline edestä nähtynä. Telinettä nimitetään yleisesti 19” telineeksi. Tämän spesifikaation mukaisesti asennuskiskojen väli W, joka samalla mää-30 rittää laitekaappiin asennettavan kehikon suurimman leveyden, on 450 mm.

' Asennuskiskossa ovat kiinnitysreiät kahden reiän ryhmissä siten, että ryh män reikien etäisyys on 12,7 mm ja ryhmien etäisyys toisistaan on 44,45 mm. Vasemman sekä oikeanpuoleisen kiskon reikien keskipisteiden etäisyys on 465 mm. Tämäkin standardi määrittää asennuskiskon minimi korkeudeksi 35 2000 mm. Tämän standardin mukaiseen telineeseen voidaan työntää kor keintaan 450 mm leveitä kehikolta.

3 106586

Kummankin standardin mukaisessa laitekaapissa jää kehikkojen ja kaapin sivuseinän väliin jonkin verran tyhjää tilaa. Tämä tila on varattu johtojen ja kaapeleiden vetämiseen kehikosta toiseen ja laitekaapista toiseen. Kaapelinippuja varten sijoitetaan laitekaapin sivuseiniin poikittaisia melko 5 ohuita rautoja tms. elementtejä, joihin kaapeliniput voidaan kiinnittää niin, että ne eivät heilu tai niin, että kaapelit muodostavat maton, josta yksittäiset kaapelit erottuvat helposti. Nämä elementit eivät ole osa kantavaa runko- tai kehärakennetta vaan ne on tarkoitettu ainoastaan kaapelien tuentaan ja ovat mitoitettu siten sen mukaisesti.

10 Kahden eri standardin mukaisen telineen käyttö tuottaa laitevalmis tajille hankaluuksia. Useimmiten telineet ts. laitekaapit tilataan alihankkijoilta jomman kumman standardin mukaisella mitoituksella. Itse kaappi on kummankin standardin mukaisena mitoiltaan sama, mutta asennuskiskot joudutaan muuttamaan tilauksen mukaisesti. Joissain tapauksissa tarvitaan kis-15 kotyyppiä vaihdettaessa erillisiä sovitusosia. Saattaa käydä myös niin, että laitevalmistaja on tilannut väärän tyyppisiä laitekaappeja ja joutuu itse muuttamaan kaapit tietoliikennelaitteiden kokoonpanovaiheessa oikeantyyppisiksi vaihtamalla asennuskiskot ja käyttämällä mahdollisesti joitain lisäosia. Lisäksi laitevalmistaja ja siten myös alihankkija joutuu joskus viime hetkessä 20 muuttamaan laitekaapin tyypin toiseksi. Kaikissa edellä luetelluissa tapauksissa on sekä laitekaapin valmistajan että tietoliikennejärjestelmien valmistajan tuotannonohjaukselle asettavat vaatimukset suuret. Kummankin standardin mukaisesti valmistettavien laitekaappisarjojen pituus voisi valmistajan ; kannalta olla paljon pitempi.

« · 25 Joissain tapauksissa hankaluuksia voidaan helpottaa tekemällä yh- distelmäkaappeja, jotka ovat sekä ETS että IEC spesifikaation mukaisia. Tällaista tunnettua ratkaisua on esitetty kuviossa 4. Siinä laitekaapin yläosan A pieliin on asennettu IEC spesifikaation mukaiset asennuskiskot kun taas alaosan B pieliin on asennettu ETSI:n spesifikaation mukaiset asennuskis- . 30 kot. Kiskot ovat toisistaan erillisiä. Tämän ratkaisun haittoina ovat kuitenkin, • · : että ETS spesifikaation mukaisia 500 mm levyisiä kehikkoja ei voida asentaa yläosaan ja IEC spesifikaation mukaisia kehikkoja alaosaan asennettaessa joudutaan käyttämään erityisiä sovituskappaleita. Laitekaapin valmistajan kannalta on ylimääräinen työ asentaa kaksi eri tyyppistä asennuskiskoa sa-35 maan laitekaappiin. Jos laitevalmistaja joutuu viime hetkessä käyttämään laitekaappia jomman kumman standardin mukaiseen käyttöön on molemmat 4 106586 kiskot irrotettava ja asennettava niiden tilalle yhtenäinen kaapin korkuinen asennuskisko. Tämä on ylimääräinen kustannuksia lisäävä ja tuotannon ohjausta hankaloittava toimenpide.

Käytännön toiminnassa on tilanne useimmiten se, että laitekaappi 5 toimitetaan ainoastaan jomman kumman standardin mukaisella reikäjaolla ja kitaleveydellä ja jos viime hetken muutoksia joudutaan tekemään ne tehdään kokoonpanopaikalla, jolloin lisäosien hankkiminen ja asentaminen on aiheuttaa hukkatyötä.

Tämän keksinnön tavoitteena on parantaa tuotannonohjauksen tark-10 kuutta vähentämällä laitekaappien variantteja ja siten kasvattamalla sarjako-koa. Tavoitteena on myös parantaa laitekaappien jäykkyyttä ja siten tärinän sietokykyä, erityisesti maanjäristysten sietokykyä.

Asetetut tavoitteet saavutetaan itsenäisissä patenttivaatimuksissa kuvatuilla määritteillä.

15

Keksinnön lyhyt yhteenveto

Asennuskisko valmistetaan L-profiilista, jonka laipat ovat edullisesti eri levyiset. Eri laipoilla on erilainen reikäjako. Toisella laipalla on ETSI- standardin mukainen reikäjako ja toisella laipalla on IEC-standardin mukai- 20 nen 19” reikäjako. Haluttaessa kiinnittää kehikot asennuskiskoon ETSI- standardin mukaisesti kiinnitetään asennuskisko laitekaappiin siitä laippa- osasta, jossa on 19” reikäjako. Tällöin ETSI- standardin mukainen laippaosa ulottuu laitekaapin sivusta sisäänpäin ja tulee kehikoiden kiinnitysalustaksi.

. Vastaavasti haluttaessa kiinnittää kehikot IEC- standardin mukaisesti kiinni- • · · 25 tetään asennuskisko laitekaappiin siitä laippaosasta, jossa on ETSI:n mukainen reikäjako. Tällöin IEC- standardin mukainen laippaosa 19 “ reikävälein tulee kehikoiden kiinnitysalustaksi. Näin yhdellä ainoalla asennuskiskotyypillä voidaan valmistaa kumman tahansa standardin mukaisia telineitä ja laite-kaappeja.

;; 30 Edullisessa suoritusmuodossa asennuskisko kiinnitetään laitekaapin sivuseinään kiinnitettyyn yhteen tai useampaan poikittaiseen tukeen. Tämä tuki on valmistettu erittäin vahvaksi, jolloin asennuskisko, poikittainen tuki ja kaappi yhdessä muodostavat vääntöjäykän ja tärinän kestävän rakenteen. Poikittaistukien taivutusjäykkyyttä ja lukumäärää muuttamalla voidaan ja 35 valmistaa laitekaappi, joka läpäisee tarvittavat maanjäristyskokeet. Poikittaiseen tukeen muotoillaan haluttaessa hammastukset, pykälät tms., jolloin tuet 5 106586 voivat toimia kaapeleiden tukena vastaavalla tavalla kuin nykyiset erityiset kaapelituet.

Kuvioluettelo 5 Keksintöä selostetaan lähemmin oheisten kaaviollisten kuvioiden avulla, kuvio 1 esittää laitekaappia, johon on asennettu kehikkoja, kuvio 2 esittää laitekaappia, jossa on ETSI- standardin mukaiset asennuskiskot, 10 kuvio 3 esittää laitekaappia, jossa on IEC- standardin mukaiset asennuskiskot, kuvio 4 esittää tunnettua laitekaappia, jossa kummankin standardin mukaiset asennuskiskot, kuvio 5 havainnollistaa keksinnön mukaista asennuskiskoa ja 15 kuvio 6 esittää laitekaapin sivuseinämää, johon asennuskisko on kiinnitetty edullisen suoritusmuodon mukaisesti.

Edullisen suoritusmuodon kuvaus

Kuviossa 5 on esitetty keksinnön mukainen asennuskisko. Kisko on 20 metallinen L-profiilikisko. Se voi olla symmetrinen, jolloin ensimmäisen laip-paosan 51 ja toisen laippaosan 52 leveydet L2 ja L1 ovat samat, tai epäsymmetrinen kuten kuviossa, jolloin laippaosat ovat eri levyiset. Eri leveys on edullista syystä, joka esitetään jäljempänä.

. Kumpaankin laippaosaan porataan kiinnitysreikiä mutta eri reikä- • * · 25 jaolla. Ensimmäisessä laippaosassa 51 ensimmäinen reikäjako ja toisessa laippaosassa on toinen reikäjako. Reikäjaot ja kierteet ovat eri standardien mukaiset tai muuten laajasti käytössä olevien reikäjakojen mukaiset. Erityisen edullista on käyttää ensimmäisessä laippaosassa 51 ETSI- standardin mukaista jakoa ja toisessa laippaosassa 52 IEC standardin mukaista reikäja-- 30 koa. Tällöin laippaosan 52 leveys L1 on edullista tehdä suuremmaksi kuin laippaosan 51 leveys 12. Täsmälliset reikäjaot on esitetty kuvioissa 3 ja 4

Kuviossa 6 havainnollistaa keksinnön mukaisen asennuskiskon käyttöä telineessä. Asennuskisko kiinnitetään pystyasentoon telinerakentee-seen tai, kuten kuviossa 6, laitekaapin sivuseinään 66. Jos sivuseinää vasten 35 kiinnitetään asennuskiskon laippaosa 52, tulee siihen 90° kulmassa oleva laippaosa 51 ulottumaan sivuseinästä kohtisuoraan ulospäin kuten kuviosta 6 106586 ilmenee. Kun laitekaapin vastakkaiseen sivuseinään kiinnitetään toinen asennuskisko vastaavassa asennossa, ulottuvat sivuseinistä laippaosat 51 laitekaapin sisätilaa kohti ja muodostavat siten pystysuoran asennuspinnan, jossa on ETSI- standardin mukainen reikäväli. Laippaosan 51 leveys L2, ku-5 vio 5, on sellainen, että asennuskiskojen ollessa kiinnitetty laitekaapin siivu-seinämiin on laippojen reunojen etäisyys toisistaan 500 mm ja laipassa olevan reiän etäisyys toisen kiskon laipassa olevaan vastaavaan reikään on 515 mm. Tuloksena on kuviossa 2 esitetty ETSI- standardin mukainen rakenne.

Jos taas tämä sama asennuskisko kiinnitetään pystyasentoon te-10 tierakenteeseen tai laitekaapin sivuseinään 66 siten, että sivuseinää vasten kiinnitetään asennuskiskon laippaosa 51, tulee siihen 90° kulmassa oleva laippaosa 52 ulottumaan sivuseinästä kohtisuoraan ulospäin. Kun laitekaapin vastakkaiseen sivuseinään kiinnitetään toinen asennuskisko vastaavassa asennossa, ulottuvat sivuseinistä laippaosat 52 laitekaapin sisätilaa kohti ja 15 muodostavat siten pystysuoran asennuspinnan, jossa on IEC- standardin mukainen 19” reikäväli. Tässä tapauksessa laippaosan 52 leveys L1 on suurempi kuin laippaosan 51 leveys L2, kuvio 5, ja nimenomaan sellainen, että asennuskiskojen ollessa kiinnitetty laitekaapin siivuseinämiin on laippojen 52 reunojen etäisyys toisistaan 450 mm ja laipassa olevan reiän etäisyys toisen 20 kiskon laipassa olevaan vastaavaan reikään on 465 mm. Tuloksena on kuviossa 3 esitetty IEC- standardin mukainen rakenne.

Valmiiseen telineeseen tai laitekaappiin voidaan sitten kiinnittää kehikolta, joista yhtä on kuviossa 6 esitetty viitteellisesti viitenumerolla 67. Kehikon etulevy 61 tulee asennuskiskojen asennuspintaa 51 tai 52 vasten, ja I · · 25 etulevyn reunaosassa tai reunalaipoissa olevien kiinnitysreikien 68, 69 ja 68’, 69’ etäisyydet vastaavat ko. standardia, jolloin asennuskiskossa oleva reikä sattuu ruuvikiinnitystä varten aina etulevyn kiinnitysreikien kohdalle. Kehikon leveys on sellainen, että kehikko voidaan työntää asennuskiskojen välistä kaapin sisään.

·; 30 Näin voidaan yhtä ainoaa asennuskiskotyyppiä käyttäen valmistaa : telineitä tai laitekaappeja, jotka ovat kahden eri standardin mukaisia. Ko koonpanovaiheessa riittää pelkästään asennuskiskon kiinnittäminen jom-masta kummasta laipasta laitekaapin sivuseinään halutun standardin mukaisen laitekaapin valmistamiseksi. Tämä helpottaa suuresti valmistajan tuo-35 tannonohjausta. Tämä on myös edullista laitevalmistajalle, mikäli se on tilannut ja vastaanottanut laitekaapin yhden standardin mukaisesti koottuna 7 106586 mutta viime hetkessä joutuu muuttamaan kaapin toisen standardin mukaisille kehikoille sopivaksi. Tällöin laitevalmistaja voi itse kääntää asennuskiskot toiseen asentoon.

Kuviosta 6 ilmenee myös edullinen tapa kiinnittää asennuskiskot.

5 Tähän tarkoitukseen käytetään poikittaisia tukia 63, 64 ja 65, jotka on kiinnitetty laitekaapin sivuseinään 66. Poikittainen tuki on voidaan valmistaa levymäisestä kappaleesta, johon tehdään sopivia kiertojäykkyyttä parantavia profilointeja. Poikittaistuki valmistetaan siten erittäin vahvaksi, jolloin asennuskiskot ja poikittaiset tuet yhdessä muodostavat erittäin vääntöjäykän ja 10 tärinän kestävän rakenteen. Poikittaistukien taivutusjäykkyyttä ja niiden lukumäärää ja sijaintia muuttamalla voidaan ja valmistaa laitekaappi, joka läpäisee tarvittavat maanjäristyskokeet. Kokeiden jälkeen kehikot ovat edelleen helposti irrotettavissa asennuskiskoista ja uudelleen kiinnitettävissä niihin. Tuet voidaan kiinnittää esim. pulteilla 601 kaapin sivuseinämiin tai ne 15 voidaan hitsata seiniin. Keksintö ei mitenkään rajoita poikittaisten tukien profiilia, se voi olla lattakisko, suorakaideputki, tanko tai mikä tahansa hyvän jäykkyyden omaava kappale.

Poikittaisen tuen reunaan muotoillaan haluttaessa hammastukset, pykälät tms., kuvio 6, jolloin tuet voivat toimia samalla kaapeleiden tukena 20 vastaavalla tavalla kuin nykyiset erityiset kaapelituet. Kaapelit voidaan kiinnittää hammastuksiin kaapelisiteillä.

Keksinnön mukaisella asennuskiskolla saadaan yhdellä ainoalla kaappimallilla toteutettua kahden eri järjestelmän mukainen laitekaappi. Laitevalmistajalle sen etuja ovat dokumentointi- ja laitekiijatyömäärän pienene-25 minen, materiaalihankinnan yksinkertaistuminen ja se, että virheet voidaan korjata vielä loppukokoonpanovaiheessa tai asiakkaan luona. Hankintahinnoissa säästöä syntyy kaappiosien vähentymisenä.

Esitetty asennuskisko ja laitekaappi on edullinen paikoissa, joissa kehikoiden kiinnitystäpä on standardoitu ja maailmanlaajuisia standardeja 30 kuten metrisiä ja tuumajakoisia kiinnityskierteitä käyttäviä järjestelmiä on useita.

Claims (8)

8 106586

1. Asennuskisko, johon on kiinnitettävissä yksi tai useampia standardin mukaisia kehikolta siten, että kehikon laippaosa tulee kiskon asennus- 5 pintaa vasten ja jossa on reikiä sellaisella standardin mukaisella reikäjaolla, että kehikon laipassa olevat reiät sattuvat aina kiskossa olevien reikien kohdalle, tunnettu siitä, että asennuskisko on L-profiilikisko, jonka ensimmäisessä laippaosassa (51) on ensimmäisen standardin mukainen reikäjako ja toisessa laippaosas-10 sa (52) on toisen standardin mukainen reikäjako, kehikon tyypistä riippuen asennuskisko kiinnitetään siten, että asen-nuspinnaksi tulee valinnan mukaan ensimmäinen tai toinen laippaosa.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen asennuskisko, tunnettu siitä, että ensimmäisen laippaosan leveys (L2) ja toisen laippaosan leveys 15 (L1) ovat eri suuruiset.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen asennuskisko, tunnettu siitä, että ensimmäinen reikäjako on ETSI-standardin mukainen ja toinen reikäjako on IEC-standardin mukainen.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen asennuskisko, tunnettu 20 siitä, että se on irrotettavasi! kiinnitetty ainakin yhteen siihen nähden poikittain olevaan pitkänomaiseen jäykkään poikittaistukeen.

5. Laitekaappi, jonka etuosassa on kaksi vertikaalista, etäisyydellä toisistaan olevaa asennuskiskoa, joissa olevat kehikkojen asenntispinnat ovat yhdensuuntaiset, ja johon voidaan asentaa standardikehikko työntä- 25 mällä se asennuskiskojen välistä kaappiin niin, että kehikon etuosassa olevat sivulaipat tulevat asennuskiskojen asennuspintoja vasten, tunnettu siitä, että asennuskiskot ovat L-profiilikiskoja, joiden ensimmäisessä laippaosassa (51) on ensimmäisen standardin mukainen reikäjako ja toisessa laip-· 30 paosassa (52) on toisen standardin mukainen reikäjako, kumpikin kisko on irrotettavasi! kiinnitetty toisesta laippaosastaan laitekaappiin niin, että kiinnitettäväksi laippaosaksi voidaan valita ensimmäinen tai toinen laippaosa, jolloin asennuspinnaksi tulee vastaavasti ensimmäisen tai toisen standardin mukainen laippaosa, jolloin yhtä ainoata kisko-35 tyyppiä käyttäen voidaan kiskoa kääntämällä valmistaa kumman tahansa standardin mukainen laitekaappi. 9 106586

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen laitekaappi, tunnettu siitä, että ensimmäinen reikäjako on ETSI-standardin mukainen ja toinen rei-käjako on IEC-standardin mukainen.

7. Patenttivaatimuksen 5 mukainen laitekaappi, tunnettu siitä, 5 että laitekaapin kumpaankin sivuseinään on kiinnitetty ainakin yksi horisontaalinen vääntöjäykkä poikittaistuki (63, 64, 65), johon asennuskisko on irro-tettavasti kiinnitetty.

8. Patenttivaatimuksen 9 mukainen laitekaappi, tunnettu siitä, että poikittaistuet toimivat samalla kaapeleiden tuentakohtina. 10 1 ίο 106586