RU2194345C2 - Коммутационная панель - Google Patents

Abstract

Изобретение предназначено для использования в телекоммутационной и вычислительной технике. Коммутационная панель включает в себя корпус, по меньшей мере один первый и один второй электрические соединительные элементы, которые электрически соединены друг с другом при помощи средства взаимного электрического соединения, причем средство взаимного соединения содержит жилу и катушку с полостью хранения и выводной полостью, выполненное таким образом, что первый электрический соединительный элемент можно перемещать в направлении к и от корпуса коммутационной панели. Технический результат: расширение функциональных возможностей за счет осуществления эффективной переориентации и гибкой адаптации к изменяющимся соединительным линиям. 6 з. п. ф-лы, 9 ил.

Description

Изобретение относится к коммутационной панели с целесообразной точкой соединения для использования в телекоммуникационной и вычислительной технике согласно ограничительной части пункта 1 формулы изобретения.

Коммутационная панель представляет собой устройство для изменения соединений при использовании телекоммуникационной и вычислительной техники. При использовании в локальных сетях коммутационные панели могут быть предусмотрены между центральной ЭВМ и профессиональной ЭВМ. Соединения могут проходить от профессиональной ЭВМ к коммутационной панели и от центральной ЭВМ к коммутационной панели. Коммутационная панель позволяет устанавливать целесообразные первичные соединения, а также осуществлять эффективную переориентацию и новую организацию связей между профессиональной и центральной ЭВМ.

Известны коммутационные панели, которые предоставляют модульные гнездовые устройства сопряжения, в частности, с модульными гнездовыми выходами. Выходы предпочтительно снабжают маркировочными знаками, так что пользователь (например, администратор информационной системы) может переупорядочивать и переконфигурировать различные соединения профессиональных ЭВМ с центральной сетевой ЭВМ. Подобные устройства можно применять также для телефонных систем.

Последние усовершенствования коммутационных панелей относились к модульным гнездовым устройствам сопряжения и имели целью улучшение электрической эффективности коммутационной панели. Это необходимо, в частности, для получения электрических соединительных линий для высокоскоростной передачи данных. Для этой цели использовали кабельные системы (жилы), которые также пригодны для высокоскоростной передачи. Были разработаны также соединительные элементы (штекеры с защелкой) для высокоскоростной передачи.

Важным признаком конфигурации коммутационной панели является ее способность приспосабливать систему к изменениям относительно различных электрических соединительных линий (таким, например, как изменения при подключениях). Так как физическую структуру локальных сетей часто изменяют, возникает потребность иметь в распоряжении кабельную систему для каждого из возможных вариантов физических соединений. Это может стать особенно проблематичным, если поступают новые центральные ЭВМ и подобное им оборудование, которые требуют использования кабельных систем различной длины, прокладываемых от коммутационной панели к центральной ЭВМ (или между коммутационными панелями). Задача закупать и иметь в распоряжении высокопроизводительные кабельные системы различной длины весьма проблематична и ведет к крайне высоким расходам.

Поэтому в основе изобретения лежит техническая задача создания коммутационной панели для использования в телекоммуникационной и вычислительной технике, с помощью которой при незначительных издержках будет обеспечена гибкая адаптация к изменяющимся соединительным линиям.

Решение технической задачи вытекает из признаков пункта 1 формулы изобретения. Дополнительные предпочтительные формы реализации изобретения вытекают из зависимых пунктов формулы изобретения.

Согласно изобретению получают коммутационную панель, которая включает в свой состав корпус коммутационной панели, первый электрический соединительный элемент, присоединенный к корпусу коммутационной панели второй электрический соединительный элемент и средство взаимного электрического соединения для соединения первого электрического соединительного элемента и второго электрического соединительного элемента. Средство взаимного соединения обеспечивает непосредственное электрическое соединение между первым электрическим соединительным элементом и вторым электрическим соединительным элементом, причем с целью изменения положения первого электрического соединительного элемента относительно корпуса допускают возможность перемещения первого электрического соединительного элемента как по направлению к корпусу, так и от него. Благодаря этому при изменении местоположения внешних устройств сама коммутационная панель должна быть неизменной, таким образом, в частности, используют не новые соединительные провода, а только перемещают первый соединительный элемент в новое положение.

В первой предпочтительной форме реализации средство взаимного электрического соединения представляет собой электропроводящую жилу, которую протягивают без разрывов между первым соединительным элементом и вторым соединительным элементом. Предпочтительно предусматривают, по меньшей мере, одну катушку, причем первую часть жилы наматывают на первую часть катушки, а вторую часть жилы - на вторую часть катушки. Первую часть жилы размещают таким образом, что ее с целью изменения местоположения первого соединительного элемента относительно корпуса можно вытягивать (отматывать) от первой части катушки.

Коммутационная панель согласно изобретению предоставляет значительные преимущества. Конструкция с протянутой от первого соединительного элемента ко второму соединительному элементу единой не имеющей разрывов цельной жилой обеспечивает отличную работу. Соединение позволяет осуществлять высокоскоростную передачу на определенное коммутационной панелью расстояние (между первым соединительным элементом и вторым соединительным элементом). Первый соединительный элемент можно отодвигать от коммутационной панели и возвращать обратно к ней без проблемы, связанной с хранением части жилы, находящейся в коммутационной панели, и без подвижного соединения, как, например, электрическое соединение на основе двух передвигающихся частей или контактных колец. Этого достигают благодаря новому способу хранения второй части жилы во второй части катушки или в области катушки, предназначенной для хранения. Вытягивание первой части жилы и втягивание первой части жилы осуществляют без характерного физического скручивания или повреждения жилы, благодаря чему обеспечивают сохранение целостности электрической соединительной линии и достигают пропускной способности, необходимой для высокоскоростной (высокочастотной) передачи.

Предпочтительно предусматривают кассетный контейнер, в который устанавливают катушку. Кассетный контейнер размещают внутри корпуса, его можно извлекать из корпуса с целью обеспечения доступа к катушке и жиле. Благодаря этому пользователь может менять жилу, если жила не обеспечивает правильной работы. Внутри кассеты устанавливают предпочтительно дополнительную катушку. Вторая катушка имеет дополнительный первый соединительный элемент, дополнительный второй соединительный элемент и дополнительное соединенное с первым соединительным элементом и вторым соединительным элементом средство взаимного электрического соединения. В корпусе размещают предпочтительно несколько кассет.

Предпочтительно катушку соединяют с пружинным средством для оказания на катушку воздействия усилия пружины с целью удержания первой части жилы во втянутом состоянии. Для фиксации положения катушки относительно оси вращения предусматривают предпочтительно средство храпового останова.

Вторую часть жилы по сравнению с первой частью жилы делают предпочтительно примерно наполовину короче. Электропроводящую жилу реализуют как цельную, не имеющую разрывов жилу, причем переход между первой частью жилы и второй частью жилы выполняют предпочтительно там, где жила проходит через центр катушки. При разматывании первой части жилы вторая часть жилы остается во второй части катушки. Эта вторая часть катушки образует область, предназначенную для хранения.

Благодаря размещению второй части жилы в предназначенной для хранения полости катушки, в том же направлении, что и намотка первой части жилы, вторая часть жилы внутри полости хранения разматывается в первом направлении вращения, а затем начинает наматываться во втором направлении вращения, в то время как первая часть жилы вытягивается наружу в направлении своего полного вытягивания более чем наполовину. Благодаря этому размещению вторая часть жилы по сравнению с первой частью жилы может быть наполовину короче, так что хранят меньшее количество жилы, чем исходит из коммутационной панели. Ориентирование и заготовка второй части жилы таким образом, что она разматывается так, что она проходит в направлении внешнего периметра полости для хранения катушки, до тех пор пока она не начнет наматываться в центре полости для хранения катушки в направлении, противоположном первоначальному направлению намотки, обеспечивает упорядоченный переход от первого направления намотки ко второму направлению намотки, что создает предпосылки для равномерного разматывания первой части жилы без проблем относительно второй части жилы. Это означает, что не возникает проблем с той частью жилы, которая идет от первой части жилы к предпочтительно установленному второму соединительному элементу.

Ниже изобретение поясняется более подробно при помощи предпочтительного примера реализации. Чертежи показывают:
фиг. 1 схематическое изображение коммутационной панели согласно изобретению с различными присоединенными устройствами;
фиг. 2 изображение в перспективе коммутационной панели согласно изобретению с корпусом и различными выдвижными кабельными кассетами;
фиг.3 изображение в перспективе выдвижной кабельной кассеты;
фиг. 4 изображение в перспективе выдвижной кабельной кассеты в разобранном виде;
фиг. 5 изображение в перспективе катушки в разобранном виде с половинами катушки и пружинным двигателем;
фиг.6 схематическое изображение поперечного сечения кассеты согласно изобретению;
фиг.7 вид сбоку кассеты с половинами катушки, предназначенной для хранения, с вытягиваемой жилой в полностью втянутом положении;
фиг. 8 вид сбоку кассеты с хранящейся частью жилы, причем вытягиваемая часть жилы вытянута примерно на 50% своей полной вытягиваемой длины, при этом хранящаяся часть жилы начинает распространяться наружу в направлении периферии полости хранения катушки перед собственным наматыванием в направлении, противоположном первоначальному направлению намотки; и
фиг.9 вид сбоку кассеты с хранящейся частью жилы в положении, после того как жила была вытянута на первое расстояние из коммутиционной панели.

При ссылке на чертежи соответствующая изобретению коммутационная панель в целом обозначена цифрой 8. Коммутационная панель включает в свой состав корпус 10 и несколько первых электрических соединительных элементов 12 и несколько вторых электрических соединительных элементов 14 (см. фиг. 6). Коммутационная панель 8, кроме того, включает в свой состав средство 16 взамного физического и электрического соединения. Средство 16 взаимного соединения выполняет роль линии связи или соединительной линии между каждым первым электрическим соединительным элементом 12 и каждым вторым электрическим соединительным элементом 14.

Средство 16 взаимного соединения выполнено из сплошной, не имеющей разрывов жилы 18. Жила 18 содержит предпочтительно одну жилу, образованную из, по меньшей мере, одной цельной непрерывной жильной линии. Жила 18 содержит вытягиваемую часть 18' жилы и сохраняемую часть 18" жилы (см. фиг. 4).

Коммутационную панель 8 согласно изобретению можно использовать в случае, показанном на фиг. 1. Могут быть предусмотрены несколько центральных ЭВМ 20. Расстояние (L1, L2, L3 и т.д.) между коммутационной панелью и соединяемыми устройствами, такими, например, как центральные ЭВМ 20, для каждого устройства различно.

Если необходимо переупорядочить соединения между коммутационной панелью 8 и центральными ЭВМ 20, часть 18' жилы, насколько это необходимо, может быть вытянута наружу. Для того чтобы устанавливать различные соединения, не требуется наличия штекерных шнуров, имеющих различную длину. Изобретение предоставляет втягиваемое средство взаимного электрического соединения, а именно средство 16 взаимного электрического соединения, расположенное между первым электрическим соединительным элементом 12 и вторым электрическим соединительным элементом 14. При такой конструкции вообще не требуются штекерные шнуры. Электрическое соединение между первым электрическим соединительным элементом 12 и вторым электрическим соединительным элементом 14 осуществляется при помощи вытягиваемого убираемого провода, а именно части 18', не имеющей разрывов жилы 18.

Фиг. 2 показывает коммутационную панель 8 с обозначенным цифрой 10 корпусом. Коммутационная панель 8 содержит переднюю сторону 22 с большим числом первых электрических соединительных элементов 12. Кроме того, коммутационная панель 8 содержит заднюю сторону 24. На задней стороне 24 также размещено большое количество электрических соединительных элементов, а именно вторых электрических соединительных элементов 14 (см. фиг. 6). В корпусе 10 размещены кассеты или кабельные кассеты 40. Каждая кассета 40 имеет два первых электрических соединительных элемента 12 и два вторых электрических соединительных элемента 14.

Изобретение предполагает наличие нескольких кассет 40, в которые, соответственно, вставляют по две катушки 30. Каждая кассета 40 имеет направляющий жилу элемент 42 на передней стороне 22 и направляющий жилу элемент 44 на задней стороне 24. Кассета 40 изготовлена таким образом, что ее можно вытягивать наружу из оболочки корпуса 10, как показано на фиг.2. Если возникает проблема с каким-нибудь электрическим проводом, то кассета 40 извлекается из оболочки корпуса 10, что позволяет извлечь катушку 30 из кассеты. Жила 18 на катушке 30 может быть заменена, или в кассету может быть вставлена новая катушка 30 с жилой 18, причем первый соединительный элемент 12 и второй соединительный элемент 14 расположены на передней стороне 22 или на задней стороне 24. Эта конструкция создает предпосылки для реализации практического механизма замены проводов, которые неработоспособны или неисправны.

Фиг.3 показывает извлеченную из корпуса 10 кассету 40. Лицевая панель 41 закрывает катушки 30.

Как видно на фиг.4, каждая кассета 40 содержит несущий элемент 43 с передней полостью 46 для размещения катушки, а также задней полостью 48 для размещения катушки. Для каждой кассеты 40 предусмотрено наличие обоих первых электрических соединительных элементов 12, обоих вторых электрических соединительных элементов 14 и соответствующих жил 18. Эта компоновка создает предпосылки для реализации соответствующей стандартным коммутационным панелям плотности размещения соединительных элементов на панели, а именно рядов из двух соединительных элементов.

Каждая катушка 30 соединена с кассетой 40, причем внутренняя поверхность ее центральной части 31 насажена на центрирующий элемент 50. Центрирующий элемент 50 является предпочтительно цилиндрическим элементом, предназначенным для удерживания катушки 30 при вращении. Кроме того, предусмотрено пружинное средство 17 (см. фиг.5) в форме пружинного двигателя 52 для обеспечения втягивания части 18' жилы, после того как она была вытянута наружу. Для предварительного создания скручивающего натяжения используется пружина 52, вследствие чего при разматывании части 18' жилы на жилу оказывает воздействие втягивающая жилу сила. Для того, чтобы избежать воздействия на жилу слишком большой нагрузки, предусмотрено запирающее средство 53 с защелкой, которое принадлежит как передней полости 46 для размещения катушки, так и задней полости 48 для размещения катушки. Каждое запирающее средство с защелкой содержит зубцы 56, которые предусмотрены на каждой катушке 30, и соединенный с пружиной 61 запирающий элемент 60 с защелкой. Запирающий элемент 60 с защелкой может входить в зацепление с зубцами зубчатого колеса механизма передачи или зубцами 56 зубчатого колеса, благодаря чему катушка 30 удерживается на месте, а также устраняется воздействие вызывающей вращение силы предварительного натяжения, которая в противном случае воздействовала бы на жилу 18.

Средство 16 взаимного электрического соединения согласно изобретению основано на отдельном непрерывном проводе (жиле) 18, которая проходит от первого электрического соединительного элемента 12 ко второму электрическому соединительному элементу 14. Это средство 16 взаимного соединения реализовано в форме жилы 18, которая до ее применения хранится в коммутационной панели 8. При использовании часть 18' жилы вытягивается из коммутационной панели.

Катушки 30 выдают часть 18' соединительной жилы и сохраняют часть 18" соединительной жилы. Часть 18' соединительной жилы можно втягивать назад, для того чтобы поместить ее на хранение. В состав средства подачи и хранения входит катушка, которая в целом обозначена цифрой 30, пружинное средство 17 и запирающее средство с защелкой (включая запирающий элемент 60 с защелкой, зубцы 56 и пружину 61). Как видно на фиг.6, каждая катушка 30 содержит выводную половину 32 катушки и половину 34 катушки, предназначенную для хранения. Выводная половина 32 катушки образует полость для хранения предназначенной для выдачи вытягиваемой наружу части 18' жилы, которая имеет необходимую для присоединения первого соединительного элемента 12 длину. Другая половина жилы 18, сохраняемая часть 18", размещена в полости 34, предназначенной для хранения. Эта хранящаяся в предназначенной для хранения полости 34 часть 18" по сравнению с вытягивающейся частью 18' выполнена примерно наполовину короче (ее длина равна половине максимальной длины жилы 18, которая может быть вытянута наружу из корпуса 10). Так как жила 18 представляет собой отдельную непрерывную цельную жилу, которая вытянута от первого соединительного элемента 12 ко второму соединительному элементу 14, между частями 18' и 18" жилы в центральной части 31 катушки 30 имеется переходная часть 18t. Кроме того, длина жилы от соединительного элемента 14 до полости 34 для хранения катушки является предпочтительно фиксированной (не изменяется). Это, согласно изобретению, дает характерное преимущество, заключающееся в том, что от первого соединительного элемента 12 ко второму соединительному элементу 14 предусмотрен отдельный, не имеющий разрывов электрический провод. Это существенно улучшает работу обрудования и устраняет проблему, связанную с передачей электрического сигнала между движущимися частями. Это приводит, правда, к характерному требованию ограничения максимально выдаваемой длины вытягивающейся жилы 18' путем хранения остальной части жилы 18.

Соединительный элемент 14 непосредственно соединен с жилой 18, которая подведена в полость 34 хранения и которая переходит в полость 32 выдачи. Это расстояние между точкой перехода и местом, в котором жила 18t выходит из катушки 30, соответствует, по существу, расстоянию между точкой перехода и первым соединительным элементом 12. Подобное соотношение предусмотрено относительно задней катушки 30 и соответствующего ей переднего первого соединительного элемента 12, заднего первого соединительного элемента 14 и соответствующей им жилы 18 взаимного соединения.

Изобретение предполагает использование единой или отдельной жилы, которая соединяет первый соединительный элемент жилы и второй соединительный элемент жилы. Для того чтобы использовать отдельную не имеющую разрывов непрерывную жилу 18 для создания предпосылки для использования средства 16 взаимного соединения жилы, на катушке в полости 34 хранения должно находиться количество жилы 18", которое меньше или равно количеству жилы, находящейся на катушке в полости 32 выдачи, когда жила полностью втянута. При использовании равной длины для хранения могла бы быть снижена эффективность коммутационной панели. Кроме того, могли бы возникнуть проблемы, связанные с физическим хранением той части жилы 18, которая всегда полностью остается внутри коммутационной панели.

Согласно изобретению для сохраняющейся части 18" жилы используется соответствующая техника намотки. Она позволяет на стороне полости 34 для хранения использовать примерно половину жилы по сравнению со стороной 32 выдачи. Жила 18', которая выдается из полости 32 выдачи, имеет примерно в два раза большую длину по сравнению с жилой 18", которая должна использоваться внутри полости 34 хранения.

Когда жила 18 вытянута наружу примерно наполовину своей максимальной длины, то в полости 34 в направлении первого вращения размотана вся сохраняемая там жила 18". Если жила 18 вытягивается наружу из коммутационной панели и далее, сохраняемая часть жилы 18 переходит от разматывания в направлении (например) по часовой стрелке к наматыванию в направлении против часовой стрелки.

Фиг. 7 показывает состояние сохраняемой части 18" жилы и полость 34 хранения катушки, когда вытягиваемая наружу часть 18' жилы находится во втянутом положении. Как можно видеть, сохраняемая часть 18" жилы полностью намотана. Вращение в направлении по часовой стрелке и вытягивание наружу части 18' жилы из области 32 выдачи ведет к тому, что сохраняемая часть 18" жилы разматывается, как показано на фиг.8. Расстояние между вторым соединительным элементом 14 жилы и окружностью периметра катушки фиксировано, так что сохраняемая часть 18" жилы разматывается в полости 34, но при этом остается в полости 34. На фиг.8 жила 18' вытянута наружу из полости 32 выдачи почти на 50%. Часть 18" жилы в полости 34 хранения почти полностью размотана.

Фиг. 9 показывает вытягиваемую часть 18' жилы полностью вытянутой наружу из полости 32 выдачи. В этом полностью вытянутом наружу положении сохраняемая часть 18" в полости 34 хранения полностью намотана вокруг центральной части 31 катушки полости 34 хранения во втором направлении вращения. В этом положении вытягиваемая часть 18' жилы не может далее вытягиваться наружу из полости 32 выдачи.

Запирающее средство 53 с защелкой позволяет вытягивать жилу 18 на любое расстояние в пределах между минимальной и максимальной длиной выдачи и затем удерживать в этом положении.

Это целесообразно, так как усилие пружины пружинного средства 17 больше не воздействует на катушку, если запирающий элемент 60 с защелкой вошел в зацепление с зубцами 56, и поэтому жила 18 не испытывает далее нагрузки, обусловленной воздействием силы пружинного двигателя 52. Это имеет также и практическое значение, поскольку техник, который при помощи коммутационной панели согласно изобретению осуществляет коммутацию или перекоммутацию, может вытягивать жилу наружу до требуемой длины, при этом не происходит мгновенного возврата жилы во втянутое положение.

Если жилу 18' возвращают из своего полностью вытянутого наружу положения в ее втянутое положение, происходит (показано на фиг.9) разматывание части жилы, находящейся в полости 34 хранения, если катушка вращается против часовой стрелки. Разматывание вновь вызывает выдавливание жилы в направлении окружности периметра полости 34 хранения, до тех пор пока жила не окажется втянутой приблизительно более чем на 50% от ее вытянутого наружу состояния. С этого момента жила начинает опять наматываться, если катушка и далее вращается против часовой стрелки. В итоге это приводит к возврату в состояние, показанное на фиг.7.

Специфические формы реализации изобретения показаны и описаны довольно подробно, для того чтобы наглядно пояснить основные положения изобретения, вместе с тем подразумевается, что изобретение без отклонения от этих основных положений может быть реализовано и другими способами.

Условные обозначения:
8 - коммутационная панель;
10 - корпус коммутационной панели;
12 - первый электрический соединительный элемент;
14 - второй электрический соединительный элемент;
16 - средство взаимного соединения;
17 - пружинное средство;
18 - жила;
18' - вытягиваемая часть жилы;
18" - сохраняемая часть жилы;
18t - переходная часть;
20 - центральные ЭВМ;
22 - передняя сторона;
24 - задняя сторона;
30 - катушка;
31 - центральная часть;
32 - выводная полость катушки;
34 - полость для хранения;
40 - кассета;
41 - лицевая панель;
42 - направляющий жилу элемент;
43 - несущий элемент;
44 - направляющий жилу элемент;
46 - передний отсек для размещения катушки;
48 - задний отсек для размещения катушки;
50 - центрирующий элемент;
52 - пружинный двигатель;
53 - запирающее средство с защелкой;
56 - зубцы;
60 - запирающий элемент с защелкой;
61 - пружина.

Claims (7)

1. Коммутационная панель, содержащая корпус коммутационной панели, по меньшей мере один первый и один второй электрические соединительные элементы, которые при помощи средства взаимного электрического соединения электрически соединены друг с другом, отличающаяся тем, что средство (16) взаимного электрического соединения выполнено так, что первый электрический соединительный элемент (12) выполнен с возможностью перемещения по направлению к и от корпуса (10) коммутационной панели, причем средство (16) взаимного электрического соединения содержит электропроводящую жилу (18), размещенную между первым и вторым электрическими соединительными элементами (12, 14), и по меньшей мере одну катушку (30), при этом катушка (30) разделена на выводную полость (32) и полость (34) для хранения, причем часть (18') соединительной жилы, соответствующая выводной полости (32), установлена с возможностью вытягивания наружу из коммутационной панели (8).

2. Коммутационная панель по п. 1, отличающаяся тем, что по меньшей мере одна катушка (30) размещена в кассете.

3. Коммутационная панель по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что каждой катушке (30) придано пружинное средство (17), при помощи которого вытягиваемая наружу часть (18') соединительной жилы удерживается под воздействием силы предварительного натяжения.

4. Коммутационная панель по одному из пп. 1-3, отличающаяся тем, что катушке (30) придано запирающее средство (53) с защелкой, включающее в себя зубцы (56) и соединенный с пружиной (61) запирающий элемент (60) с защелкой.

5. Коммутационная панель по одному из пп. 1-4, отличающаяся тем, что длина части (18') соединительной жилы, соответствующей выводной полости (32), в два раза больше длины части (18'') соединительной жилы, соответствующей полости (34) для хранения.

6. Коммутационная панель по одному из пп. 2-5, отличающаяся тем, что коммутационная панель (8) образована из нескольких кассет (40).

7. Коммутационная панель по одному из пп. 1-6, отличающаяся тем, что часть (18'') соединительной жилы, соответствующая полости для хранения, намотана в том же направлении, что и часть (18') соединительной жилы, соответствующая выводной полости.

Images