DE69413524T2

DE69413524T2 - Querverbindungssystem für Telekommunikationssysteme

Info

Publication number: DE69413524T2
Application number: DE69413524T
Authority: DE
Inventors: Guenther D-20357 Hamburg Schmitz
Original assignee: Minnesota Mining and Manufacturing Co
Current assignee: 3M Co
Priority date: 1994-07-01
Filing date: 1994-07-01
Publication date: 1999-02-11
Anticipated expiration: 2014-07-02
Also published as: EP0690523B1; TW252232B; CN2259691Y; ES2121125T3; DE69413524D1; RU5048U1; EP0690523A1

Description

Modulares Verbindungssystem für Telekommunikationssysteme

Erfindungsgebiet

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Verbinder für die Verbindung mindestens eines Paares eines Satzes von Drahtpaaren miteinander. Dies ist von besonderem Interesse auf dem Gebiet der Verteilernetze in der Telekommunikation. Das Verbinden und das Spleißen von Paaren von elektrischen Drähten ist insbesondere von Interesse in sogenannten Cross-Verbindungssystemen, wo Paare von Drähten von einem zentralen Ort ankommen und auf Endbenutzer in wirksamer Weise verteilt werden. Typischerweise werden zwei Drahtpaare miteinander verbunden mit Mitteln, die zu einem späteren Zeitpunkt eine Modifizierung der Verbindung erlaubt, ohne den Verbinder zu zerstören. Ferner sind in wachsendem Ausmaß Verbindungen mit mindestens einem dritten Paar von Drähten herzustellen zu Testzwecken, zu Anzapfzwecken oder zur Übertragung, ohne die Kreise zu unterbrechen.

Hintergrund der Erfindung

Telekommunikationsverteilsysteme weisen von Natur aus eine große Anzahl von zu verbindenden Drahtpaaren auf. Über eine längere Zeit war es üblich, Anschlußblöcke oder Module zu verwenden, in die eine Vielzahl von Drahtpaaren eingeführt wurden, die dann mit einer zweiten Vielzahl von Drahtpaaren verbunden wurden. Dies ist in einer Reihe von Druckschriften beschrieben, wie den US- Patenten 3 919 495, 4 685 755, 4 964 812, 5 044 979 und 5 147 218. Diese Anschlußblöcke oder -module werden für die permanente Verbindung mit Paaren von Drähten verwendet und erlauben nicht in einfacher Weise eine Modifikation der Verbindungen. Einige der Module werden hauptsächlich für die Verbindung von Telekommunikationskabeln mit einer großen Anzahl von Drahtpaaren verwendet. Andere werden besonders für Cross-Verbindungssysteme verwendet. Es ist jedoch schwierig, in derartigen Systemen Änderungen vorzunehmen. Dies würde ein Abschneiden der einzelnen Drahtpaare erfordern und ein Verbinden mit entsprechenden Paaren mit separaten Mitteln, zum Beispiel unter Verwendung von besonderen kleinen Verbindern für die Verbindung von zwei Drahtpaaren miteinander.
Ein typisches Querverbindungssystem erhält eine Vielzahl von Drahtpaaren, zum Beispiel von einem zentralen Amt oder Büro, und eine Vielzahl von Drahtpaaren kommt von Endbenutzern oder einer Zwischenverteileinheit. Für die Erstellung der Verbindungen werden sogenannte Zuführungsdrähte in das Basisteil eines länglichen Verbinders eingesetzt, wobei das Basisteil in Form eines Anschlußblocks ausgebildet ist, der eine Vielzahl von Drahpaaren, zum Beispiel zehn Paaren aufnehmen kann. Eine permanente Verbindung der Zuführungsdrähte wird erreicht entweder mit Hilfe eines einfachen Werkzeugs oder mit einer zusätzlichen Komponente des Verbinders, der in das Basisteil gepreßt wird und dadurch die Kontakte herstellt, für die typischerweise metallische Elemente verwendet werden, welche die Isolation verdrängen bzw. durchdringen. Dies geschieht sowohl für die ankommenden Drähte von einer zentralen Stelle als auch für die, die von den einzelnen Endbenutzern kommen oder von einer Zwischenverteileinheit.
Entsprechend werden einzelne Verbindungen hergestellt zwischen dem Anschlußblock und den Drahtpaaren von der zentralen Stelle und dem zweiten Anschlußblock und den Drahtpaaren von den Endbenutzern oder der Zwischenverteileinheit. Dies wird erreicht durch sogenannte Jumperdrähte oder Schaltdrähte. Eine bevorzugte Ausführung ist, ein Paar von Jumper- oder Schaltdrähten mit Steckteilen an beiden Enden zu verbinden und die Steckteile an entsprechenden Stellen im Anschlußblock zu positionieren, mit dem die Zuführungsdrähte permanent verbunden sind. Dies geschieht in einer Reihe von Druckschriften, wie zum Beispiel folgenden Patenten oder Patentanmeldungen: US 4 979 209, EP 0 084 632, EP 0 220 884 und GB 2 129 630.
Ferner beschreibt die europäische Patentanmeldung EP 0 261 332 eine Basiskonfiguration für ein Cross-Verbindungssystem, das nur eine Vielzahl von Anschlußblöcken enthält. Eine andere Ausführung, wie sie in den deutschen Patenten DE 41 27 896, DE 40 08 386 und DE 40 08 388 beschrieben ist, sieht vor, daß Zuführungsdrähte in das Basisteil mit Hilfe eines einfachen Handwerkzeugs eingeführt werden. Die Verbindung wird auch hier mit Hilfe von Steckteilen erzielt.
Allgemein sind die obigen Steckteile, wie sie in den zitierten Dokumenten zu finden sind, so ausgebildet, daß die Drahtpaare mit einfachen Mitteln mit diesen verbunden werden, wobei typischerweise Kontaktelemente verwendet werden, die isolationsverdrängende Merkmale aufweisen. Die Verbindung der Drähte mit den Steckteilen kann entweder von Hand oder mit Hilfe eines einfachen Handwerkzeugs durchgeführt werden. Typischerweise besteht neben dem isolationsverdrängenden Abschnitt an den Kontaktelementen ein zweiter Abschnitt, der so ausgelegt ist, daß er die Anbringung an einem Anschlußblock ermöglicht, mit dem Zuführungsdrähte permanent verbunden sind. In manchen Fällen, wie in EP 0 220 884 beschrieben, ist es möglich, im Steckteil einen Zugang für einen Testmeßfühler vorzusehen.
Allgemein haben die Steckteile mindestens einen isolierenden Körper und metallische Kontaktelemente, die vom Körper gelagert werden. Die Kontaktelemente haben einen Abschnitt für die Verbindung typischerweise mit einem Drahtpaar und einen anderen Abschnitt für die Verbindung mit einem anderen Kontaktelement, das in einer anderen Komponente des Verbinders angeordnet ist für den Anschluß eines anderen Drahtpaares.
Aus den obigen Druckschriften ergibt sich jedoch nicht die Möglichkeit, ein zweites Steckteil auf einem ersten anzubringen, was im wachsenden Maße wünschenswert ist für eine Halbanzapfung (half-tapping), ein mehr dauerhaften Test oder eine Modifikation der Verbindung ohne Unterbrechung. Daher besteht ein anwachsendes Bedürfnis, nicht nur zwei Drahtpaare miteinander zu verbinden, sondern auch eine zusätzliche Verbindung mit einem dritten Drahtpaar, zum Beispiel für ein zusätzliches Telefongerät (sogenanntes half-tapping) oder bei zunehmender Verwendung von Datenkommunikation Modifikationen herzustellen, ohne den Kreis zu unterbrechen. Dies kann erfolgen mit Hilfe von Systemen, die in den US- Patenten 5 178 558 und 5 281 163 beschrieben sind. Hier wird ein Cross- Verbindungssystem beschrieben, bei dem ein Basisteil mit einem Anschlußblock verwendet wird, wie oben beschrieben, mit dem Zuführungsdrähte permanent verbunden sind und wo Steckteile verwendet werden, die übereinandergestapelt werden können, um die oben erwähnten speziellen Merkmale zu erhalten. Dieser Anschlußblock kann auch als Basis betrachtet werden, die in der Lage ist, andere Komponenten des Verbinders zu lagern.
Die oben beschriebenen Systeme enthalten einen Anschlußblock und Steckteile, die einer auf dem anderen gestapelt werden können und die einen hohen Grad an Flexibilität im Hinblick auf Modifizierungen im Cross-Verbindungssystem gewährleisten. Die Verwendung von Anschlußblöcken erfordert das Einsetzen einer Vielzahl von Drahtpaaren in den Anschlußblock, wie oben beschrieben, mit nachfolgender Verbindung der Drähte mit entsprechenden Kontaktelementen. Dies erfordert ein aufwendiges und umständliches Werkzeug aufgrund der hohen Krimpkräfte. Das Werkzeug ist daher entweder pneumatisch oder extern angetrieben. Dies verringert die Flexibilität und Vielseitigkeit des Systems beträchtlich. Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Verbinder für die Verbindung mindestens eines Drahtpaares mit einem anderen Drahtpaar zu schaffen, der einen höheren Grad an Flexibilität im Hinblick auf die Modifikationen im Schaltkreis vorsieht und der insbesondere nicht die Verwendung von komplexen und aufwendigen Werkzeugen erfordert.

Zusammenfassung der Erfindung

Die Erfindung sieht einen elektrischen Verbinder für die Verbindung mindestens eines Satzes von Drahtpaaren miteinander vor und bietet eine Lösung für das oben erwähnte Problem mit Mitteln, wie sie im Kennzeichnungsteil des Patentanspruchs 1 erwähnt sind.
Das Wesentliche der Erfindung ist, daß der Anschlußblock für eine permanente Verbindung mit Drähten und insbesondere mit Zuführungsdrähten ersetzt ist durch ein Basisteil, das mit Mitteln versehen ist für die lösbare Anbringung und Aufnahme mindestens eines Steckteils. Auf der Basis wird ein erstes Steckteil für ein erstes Paar von Drähten eines Satzes von Drahtpaaren angebracht, und mindestens ein zweites Steckteil für ein zweites Drahtpaar eines Satzes von Drahtpaaren ist lösbar am ersten Steckteil anbringbar. Die Kontaktelemente in den mindestens zwei Steckteilen sind so ausgebildet und im Hinblick auf deren Körper so angeordnet, daß ein elektrischer Kontakt zwischen den Drähten eines ersten Drahtpaares und den entsprechenden Drähten eines zweiten Drahtpaares erhalten wird, wenn das zweite Steckteil auf dem ersten Steckteil angebracht wird. Die Drähte der Drahtpaare können leicht mit den entsprechenden Steckteilen in bekannter Weise verbunden werden. Dies wird typischerweise entweder manuell durchgeführt oder mit Hilfe eines einfachen Handwerkzeugs. Die Anschlußblöcke der bekannten Lösungen weisen immer Mittel für die permanente Verbindung von Drähten auf, das Basisteil nach der Erfindung hat hingegen den vordringlichen Zweck, mindestens ein Paar von Steckteilen, die übereinander angebracht sind, zu lagern. Der Hauptvorteil in der Verwendung eines verhältnismäßig einfachen Basisteils, auf den Steckteile montiert werden, ist der, daß anders als mit Anschlußblöcken kein kompliziertes und aufwendiges Werkzeug für den Zusammenbau erforderlich ist. Ferner sind die Verbindungen bezüglich der Zuführungsdrähte nicht mehr länger als permanent zu betrachten. Die Tatsache, daß das erste Steckteil lösbar am Basisteil anbringbar ist, resultiert in einer unerwarteten Vielzahl von Merkmalen, die bis dahin nicht verfügbar waren bei der Verwendung von Anschlußblöcken. Dies wird im einzelnen weiter unten beschrieben.
Wie oben erwähnt, ist ein Steckteil nach der Erfindung im allgemeinen dahingehend zu definieren, daß es einen isolierenden Körper aufweist, der Kontaktelemente hält, wobei diese Kontaktelemente einen ersten Verbindungsabschnitt aufweisen für das entsprechende Drahtpaar und einen zweiten Abschnitt für die Verbindung mit einem anderen Kontaktelement, das in einer anderen Verbinderkomponente angeordnet ist, typischerweise in einem anderen Steckteil. Dies bedeutet, daß ein Steckteil nach dieser Definition Aufnahme für Stecker sein kann. Die ersten Steckteile, die auf dem Basisteil angebracht werden, müssen Mittel aufweisen für die Verbindung mit einem entsprechenden Drahtpaar und andere Mittel, welche die Anbringung eines zweiten Steckteils auf dem ersten ermöglichen, die deshalb die typische Funktion einer Steckerverbindung und einer Aufnahme für Stecker besitzt.
Allgemein gesprochen erfordert das Basisteil nur eine einzige Position für die Anbringung eines ersten Steckteils, auf das ein zweites Steckteil gesetzt werden kann. Dies ist jedoch nicht die bevorzugte Ausführungsform für ein Cross- Verbindungssystem. Eine derartige Konfiguration mit einer einzigen Position auf dem Basisteil und mindestens zwei darauf angeordneten Steckteilen kann jedoch hilfreich sein als Zusatz für ein typisches Cross-Verbindungssystem. In manchen Fällen kann die Notwendigkeit bestehen, zwei Drahtpaare miteinander zu verbinden, die getrennt von einer typischen Anordnung, beispielsweise zehn Drahtpaare in einem Modul, zu trennen. Unter bestimmten Umständen kann dies vorteilhaft sein, wie dies der Fall ist, indem entsprechende Drahtpaare zu kurz sind, um sie zu ihren entsprechenden Modulen zu führen oder indem eine Zwischenverbindung vorübergehend erstellt werden soll.
In der typischen Konfiguration ist hingegen ein längliches Basisteil vorgesehen, das eine Vielzahl von Positionen nebeneinander aufweist und mit Mitteln versehen ist zur Lagerung einer Vielzahl von Steckteilen. In einer Situation, in der eine große Anzahl von Drahtpaaren miteinander zu verbinden ist, werden alle Positionen des Basisteils typischerweise mit einem ersten und einem zweiten Steckteil in jeder Position verwendet. Beispielsweise ist der allgemeinste Fall der, daß Basisteile verwendet werden, die zehn Positionen aufweisen, auf denen zehn erste Steckteile angebracht werden und mit denen zehn Paar Zuführungsdrähte verbunden werden. Ein Satz von zehn zweiten Steckteilen, die mit zehn Paar Schaltdrähten oder Jumperdrähten verbunden sind, werden auf den ersten Steckteilen angeordnet. Dieses System erlaubt eine große Vielzahl von Konfigurationen. Es kann vorteilhaft und wünschenswert sein, Steckteile nur auf einem Bruchteil der Vielzahl von Positionen auf dem Basisteil anzuordnen. Dies kann wünschenswert sein, wenn die Option bestehen soll, Platz zu lassen für eine zukünftige Hinzufügung von weiteren Paaren von Zuführungsdrähten.
Wie oben beschrieben, werden normalerweise Paare von Steckteilen auf dem Basisteil angeordnet. Aus einer Anzahl von Gründen ist es jedoch auch möglich, andere Steckteile auf der Oberseite der Paare von Steckteilen anzubringen. Dies kann erforderlich sein beim sogenannten Halbabgriff (half-tapping), bei dem eine zusätzliche Verbindung zu einem zweiten Telefonapparat gemacht wird. Eine andere Möglichkeit ist die, daß es aus welchem Grunde auch immer wünschenswert ist, über eine lange Zeitdauer eine permanente Verbindung mit einem Testgerät zu erhalten.
Es kann auch wünschenswert sein, an einigen Positionen des Basisteils nur ein einziges Steckteil zu montieren, mit dem ein Paar von Zuführungsdrähten verbunden ist. Dies kann von Interesse sein, wenn aus irgendeinem Grund ein von einer zentralen Stelle kommendes Paar von Zuführungsdrähten bereits plaziert ist ohne das Erfordernis, eine Verbindung zu einem Endbenutzer zu etablieren. In diesem Fall ist das Drahtpaar in einer definierten Position, und eine Verbindung kann leicht zu einem späteren Zeitpunkt hergestellt werden.
Es ist ferner vorteilhaft, eine Schutzabdeckung auf das oberste Steckteil zu montieren, das auf dem Basisteil angeordnet ist. Dies ist allgemein bekannt und auch anwendbar auf ein System nach der Erfindung.
Wie oben beschrieben, kann das erste Steckteil die Form eines Steckverbinders aufweisen, auf dem ein zweites Steckteil angebracht wird. Es ist jedoch vorteilhafter, einen einzigen Typ von Steckteilen vorzusehen. In diesem Fall sind die Steckteile bevorzugt so konzipiert, daß die Kontaktelemente mit ihren zweiten Abschnitten aus dem Teil des isolierenden Körpers des Steckteils hervorstehen, welcher direkt oder indirekt dem Basisteil zugekehrt ist. Der gegenüberliegende Endabschnitt des isolierenden Körpers ist mit Öffnungen versehen für die Aufnahme entsprechender vorstehender Kontaktelementabschnitte eines anderen Steckteils. Ferner weisen die Mittel im Basisteil für die Lagerung der Steckteile eine Höhlung oder einen Hohlraum auf, in den hinein die vorstehenden Enden der Kontaktelemente eintreten, wenn ein Steckteil auf dem Basisteil montiert wird. Aus verschiedenen Gründen können die Hohlräume mit einem Dichtmittel aufgefüllt werden. Das Dichtmittel kann ein Fett, ein Gel oder dergleichen sein, zum Beispiel eine Zweikomponentenmasse. Die Verwendung von Dichtungsmittel ist allgemein bekannt und auf einen Verbinder nach der Erfindung anwendbar. Es bewirkt den Schutz der vorstehenden Abschnitte der Kontaktelemente, so daß bei einer späteren Entfernung des ersten Steckteils vom Basisteil Kontakte mit anderen Steckteilen leicht hergestellt werden können. Dies ist von Bedeutung, weil das System die Möglichkeit bietet, ein erstes Steckteil, das ursprünglich mit Zuführungsdrähten verbunden ist, auf der Oberseite eines anderen Steckteils anzubringen, das an demselben oder am anderen Basisteil angeordnet ist. Dies zeigt, daß eine überaus große Anzahl von Variationen mit dem modularen System möglich ist (wobei spezifische Beispiele weiter unten angeführt werden).
Aus einem bestimmten Grund kann es vorteilhaft sein, daß eine Anordnung erster Steckteile auf dem Basisteil in konventioneller Weise, nämlich als Anschlußblock behandelt wird. Hier kommt der oben erwähnte Vorteil zum Zuge, daß die Verwendung eines komplexen Werkzeugs vermieden wird. Es kann jedoch auch wünschenswert sein, die ersten Steckteile in eine annähernd feste Position zu bringen, so daß die zweiten Steckteile von den ersten entfernt werden können, ohne daß die ersten Steckteile vom Basisteil entfernt werden. Dies kann erreicht werden durch die Auswahl der Toleranzen für das Basisteil und für die isolierenden Körper der Steckteile, so daß die Kraft, die erforderlich ist, um ein zweites Steckteil vom ersten zu entfernen, kleiner ist als die Kraft, die erforderlich ist, um ein erstes Steckteil vom Basisteil zu entfernen. Dies liegt auf der Linie typischer Anforderungen für Toleranzen und kann daher ohne zusätzlichen Aufwand bewerkstelligt werden.
Wie oben beschrieben, können die Steckteile relativ allgemein definiert werden, nämlich indem sie Mittel aufweisen für die Verbindung eines Drahtpaares und Abschnitten des Kontaktelements, das in Eingriff treten kann mit anderen Kontaktelementen in anderen Komponenten des Verbinders. Die Verbindung von Drähten mit den ersten Abschnitten der Kontaktelemente kann durch eine Vielzahl von Mitteln erhalten werden, wie durch die Verwendung von Miniaturschrauben, durch Krimpen, Wickeln von Draht oder Flammlöten. Die am meisten bevorzugte Ausgestaltung ist jedoch die Verwendung von isolationsverdrängenden Merkmalen, bei denen die Isolation der Drähte verdrängt wird beim Einsetzen in das Steckteil. Isolation verdrängende Merkmale sind in einer großen Anzahl bekannt. Metallelemente mit Zähnen können auf die Drähte geschoben werden, wodurch die Isolation durchdrungen wird oder Stifte können in die Isolation gedrückt werden. In den am meisten bevorzugten und bekanntesten Fällen werden sogenannte U- Elemente verwendet, die einfache Metallplatten sind mit einem Schlitz mit zwei Kanten, die so ausgelegt sind, daß beim Einsetzen eines Drahtes die Seiten leicht verformt werden und einen permanenten Kontakt herstellen.
Der zweite Abschnitt der Kontaktelemente im Steckteil soll einen Kontakt mit einem anderen Kontaktelement in einer anderen Komponente des Verbinders herstellen. Dieser kann auf unterschiedliche Art und Weise gestaltet sein. Beispielsweise ist es möglich, den zweiten Abschnitten der Kontaktelemente die Form eines Stiftes zu verleihen und dem entsprechenden Abschnitt in der anderen Komponente des Verbinders die Form einer Steckfassung nach Art eines Zylinders zu geben, in welche bzw. in welchen der Stift eingeführt wird. Eine andere Möglichkeit ist die Verwendung von biegbaren Endabschnitten, die auf entsprechenden flachen Bereichen anderer Kontaktelemente gleiten, die in der anderen Komponente des Verbinders angeordnet sind. Die am meisten bevorzugte Ausgestaltung ist, dem zweiten Abschnitt des Kontaktelements die Form einer Stimmgabel zu geben, die mit dem Seitenabschnitt eines entsprechenden isolationsverdrängenden Kontaktelements der anderen Komponente in Eingriff tritt. Der Vorteil dieser Ausgestaltung ist, daß den Kontaktelementen eine besonders einfache Konfiguration erteilt wird, was im Hinblick auf den Herstellungsaufwand vorteilhaft ist.
Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Steckteile mit einer angelenkten Kappe versehen, die an einem Ende gelagert ist und die geöffnet werden kann für das Einsetzen entsprechender Drähte. Die Drähte werden in Ausnehmungen plaziert, und die oberen Abschnitte der Kontaktelemente haben Isolation verdrängende Merkmale. Diese Kontaktelemente sind im Hinblick auf die angelenkte Kappe so angeordnet, daß beim Schließen der Kappe der elektrische Kontakt zwischen den eingesetzten Drähten und den isolationsverdrängenden Kontaktabschnitten bewirkt wird (weitere Einzelheiten dieser Ausführungsform können aus dem Patent US 5 178 558 entnommen werden).
Häufig ist es wünschenswert, einen Überspannungsschutz für das System vorzusehen. Dies ist allgemein bekannt und zum Beispiel in dem US-Patent 5 281 163 beschrieben. Dieses System ist auch auf die vorliegende Erfindung anwendbar. In diesem Fall werden zumindest die ersten Steckteile mit elektrischen Schutzmitteln versehen. Dies können zum Beispiel spannungsbegrenzende Elemente sein, wie Diacs oder Triggerdioden, die normalerweise isolierend sind, jedoch kurzschließen, wenn die Spannung einen vorgegebenen Wert überschreitet, zum Beispiel 270 Volt. Die Mittel für den Überspannungsschutz sind auf einer Seite mit den Kontaktelementen verbunden und auf der anderen Seite mit einem extern zugänglichen Kontaktelement, das auf einem äußeren Abschnitt des isolierenden Körpers des Steckteils angeordnet ist. Das Basisteil kann direkt oder indirekt mit einem Erdungselement versehen werden, das elektrisch mit Erde verbunden ist und mit dem bei der Anbringung eines Steckteils ein elektrischer Kontakt hergestellt wird zwischen dem extern zugänglichen Kontaktelement des Steckteils und dem Erdungselement, das zum Beispiel die Form einer Schiene hat mit einer Vielzahl von Zungen, mit denen die extern zugänglichen Kontaktelemente des Steckteils zusammenwirken. Das Erden dieser Schienen wird in üblicher Weise erzielt.
Ähnlich den bekannten Anschlußblöcken kann auch das Basisteil mit Mitteln versehen werden, die die Befestigung an einem Traggestell zulassen. Am meisten bevorzugt ist bei länglichen Basisteilen die Anordnung dieser Mittel an den Enden des Basisteils, das dann in der gleichen Weise wie herkömmliche Anschlußblöcke montiert wird.
Schließlich ist es vorteilhaft, den Frontabschnitt des Basisteils mit Mitteln für die Führung und Fixierung von Drahtpaaren vorzusehen. Bestimmte Formationen können an den Längsseiten des Basisteils angebracht werden, zu denen die Drahtpaare geführt werden. Diese Informationen können Haken oder schmale Schlitze zwischen benachbarten vorstehenden Abschnitten sein. Die Drähte können dann in entsprechende freie Abschnitte gebracht werden, an denen sie an Ort und Stelle gehalten werden. Dies vermeidet eine nicht kontrollierte Fehlanordnung aller Drahtpaare.

Beschreibung der Zeichnungen

Die Erfindung kann vollständig und besser verstanden werden durch Bezugnahme auf beigefügte Zeichnungen, in denen
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Verbinders zeigt mit einem Basisteil, einem ersten und einem zweiten Steckteil;
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Verbinders zeigt mit ersten und zweiten Steckteilen auf jeder Position des Basisteils;
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines Verbinders zeigt, bei dem Steckteile nur an drei Positionen angeordnet sind;
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines Verbinders zeigt, wobei ein Basisteil nur an einer einzigen Position mit einem ersten und einem zweiten Steckteil versehen ist;
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht nur eines Basisteils zeigt;
Fig. 6 eine Draufsicht auf das Basisteil zeigt;
Fig. 7 eine Unteransicht des Basisteils zeigt;
Fig. 8 einen Querschnitt durch das Basisteil zeigt an einem Ort entlang der Linie A- A von Fig. 6;
Fig. 9 einen Abschnitt eines Basisteils zeigt, das mit Halte- und Führungsmitteln für Drähte versehen ist;
Fig. 10 eine andere Ausführungsform eines Basisteils zeigt, das mit Steckteilen versehen ist und mit einer Erdungsschiene über Überspannungsschutz der Steckteile;
Fig. 11 eine Perspektivansicht eines einzelnen Steckteils zeigt mit Draufsicht auf den Endabschnitt eines isolierenden Körpers, das direkt oder indirekt dem Basisteil zugekehrt ist;
Fig. 12 eine Perspektivansicht eines Steckteils von dem gegenüberliegenden Endabschnitt zeigt mit einer geöffneten angelenkten Kappe;
Fig. 13 eine Querschnittansicht durch das Steckteil zeigt;
Fig. 14 eine perspektivische Explosionsdarstellung eines Paars von Kontaktelementen zeigt mit zusätzlichen Elementen für den elektrischen Schutz;
Fig. 15 eine Perspektivansicht von zwei Satz von metallischen Kontaktelementen des ersten und des zweiten Steckteils zeigt und
Fig. 16 eine Querschnittansicht durch den Verbinder zeigt in der Ebene des Gabelabschnitts von Kontaktelementen, wobei das Basisteil, ein erstes Steckteil, ein zweites Steckteil und eine Schutzabdeckung gezeigt sind.
Die wesentlichen Dinge der Erfindung sind in den Fig. 1 bis 8 und 16 gezeigt, während weitere Einzelheiten der Steckteile in den Fig. 9 bis 15 gezeigt sind. Auf Einzelheiten der Steckteile wird nur Bezug genommen, wenn dies im Hinblick auf die Erfindung erforderlich ist. Weitere Aspekte bezüglich der Steckteile können von den US-Patenten 5 178 558 und US 5 281 163 entnommen werden.
Fig. 1 zeigt einen Verbinder 10 mit einem Basisteil 12, auf dem in der ersten Position des Basisteils 12 ein erstes Steckteil 14 angebracht ist. Ein zweites Steckteil 16 soll auf der Oberseite des ersten Steckteils 14 angebracht werden. Das zweite Steckteil 16 ist durch eine Schutzkappe 18 abgedeckt. Das Basisteil 12 hat eine längliche Konfiguration mit einer Vielzahl von Positionen für die Anordnung der Steckteile. Im Basisteil sind Wände geformt, welche eine Konfiguration 20 ergeben mit U-förmigen Wänden, die mit dem inneren Abschnitt des Endabschnitts des Isolierkörpers des ersten Steckteils 14 korrespondiert, das dem Basisteil zugekehrt ist. Die Konfiguration 20 zusammen mit der vorstehenden benachbarten Konfiguration 22 sichert, daß in Verbindung mit der Ausbildung des entsprechenden Endabschnitts des ersten Steckteils 14 dieses leicht auf den Basisteil angebracht werden kann. Dies erfordert keine unnötige Kraft und kann ohne weiteres von Hand durchgeführt werden. Ein zusätzliches Werkzeug ist nicht erforderlich. Das zweite Steckteil 16 ist in einer Position unmittelbar vor der Anordnung auf dem zweiten Steckteil 14 gezeigt. Die Steckteile haben Öffnungen 24, 26, 28 und 30, in die Drähte von Drahtpaaren (nicht gezeigt) eingeführt werden können (dies wird im einzelnen in Verbindung mit Fig. 12 beschrieben). Das Basisteil 12 ist vorzugsweise mit herkömmlichen Formtechniken einstückig geformt. Das Basisteil hat eine längliche Ausbildung mit Laschen 32, die eine Anbringung des gesamten Basisteils auf einem Halterahmen oder dergleichen ermöglichen. Die Laschen 32 sind in Form von gekrümmten Armen hergestellt, welche einen freien Raum zwischen diesen und der benachbarten Seitenwand freilassen. Mit Hilfe dieser Vorkehrung kann das gesamte Basisteil 12 zum Beispiel auf zwei Stangen eines Traggestells (nicht gezeigt) montiert werden. Eine andere Lösung zur Anbringung des Basisteils wird in Verbindung mit Fig. 5 beschrieben.
Fig. 2 zeigt einen Verbinder 10 mit einem Basisteil 12, auf dem erste Steckteile 14 und zweite Steckteile 16, die mit Schutzkappen 18 versehen sind, auf jeder Position des Basisteils angeordnet sind. In praktischen Anwendungsfällen werden die Öffnungen 24, 26, 28, 30 aller Steckteile mit Paaren von Drähten verbunden. Dies bedeutet, daß der Verbinder nach Fig. 2 mit zehn Paar von Zuführungsdrähten an den ersten Steckteilen verbunden ist, während die zweiten Steckteile 16 mit bis zu zehn Paar von Jumperdrähten verbunden sind. Diese Drähte sind aus Darstellungsgründen fortgelassen und nur in Fig. 12 gezeigt.
Die in Fig. 2 gezeigte Ausbildung ist eine Standardausbildung, bei der alle Positionen mit Paaren von Steckteilen ausgerüstet sind. Das System erlaubt jedoch auch eine Vielzahl von anderen Ausbildungen, von denen einige in Fig. 3 gezeigt sind. Das Basisteil 12 ist mit Steckteilanordnungen an drei Positionen 34, 36, 38 versehen. Auf Position 34, welche die vierte des Basisteils 12 ist, ist eine Anordnung gezeigt, die als die normale angesehen wird und bereits in Fig. 2 gezeigt ist. Ein erstes Steckteil 14 ist auf dem Basisteil 12 angebracht. Ein zweites Steckteil 16 mit einer Schutzkappe 18 ist auf der Oberseite des ersten Steckteils angebracht, und unter normalen Bedingungen werden Drähte in die Öffnungen 24, 26, 28, 30 eingeführt und mit den Steckteilen verbunden. Dies ist die Standardkonfiguration, in der Zuführungsdrähte mit dem ersten Steckteil 14 über die Öffnungen 24 und 26 verbunden sind und in der entsprechende Jumperdrähte mit dem zweiten Steckteil 16 über die Öffnungen 28 und 30 verbunden sind (siehe Fig. 2). In Position 36, die die siebte Position auf dem Basisteil 12 ist, sind drei Steckteile 40, 42, 44 übereinander angeordnet und ermöglichen die Verbindung mit drei Paar von Drähten. Wie oben beschrieben, kann dies erfolgen, um einen Halbabgriff zu erhalten, ein permanentes Testen oder andere Verbindungen. In diesen Fällen wird ein entsprechendes drittes Paar von Drähten mit dem dritten Steckteil 44 verbunden, nachdem die Kappe 18 vom Steckteil 42 entfernt wurde. Schließlich wird die Kappe 18 auf dem Steckteil 44 angeordnet. Ein einzelnes Steckteil ist als Beispiel auf der ersten Position 38 des Basisteils 12 angebracht. Dies ist von Bedeutung für manche Anwendungsfälle, in denen eine Verbindung zwischen zwei oder mehr Drahtpaaren erst zu einem späteren Zeitpunkt gewünscht ist. Es mag irgendwann gewünscht sein, nur eine Verbindung mit einem Verbinder einer zentralen Stelle herzustellen, was bedeutet, daß das entsprechende Drahtpaar mit dem Steckteil 46 verbunden ist, so daß zu einem späteren Zeitpunkt ein zweites oder möglicherweise ein drittes Steckteil auf dem Steckteil 46 montiert werden kann, um die gewünschte Verbindung herzustellen.
Für eine derartige Verbindung zu einem späteren Zeitpunkt kann zum Beispiel die Notwendigkeit entstehen, ein Jumperdrahtpaar am Steckteil 16 von dem Zuführungsdrahtpaar im Steckteil 14 zu entfernen und eine Verbindung mit dem Zuführungsdrahtpaar in dem Steckteil 46 herzustellen. Der einfachste Weg ist, die Kappe 18 von der Oberseite des Steckteils 46 zu entfernen, und Steckteil 16 vom Steckteil 14 zu entfernen und es direkt mit der entsprechenden Kappe 18 auf dem Steckteil 46 anzuordnen. Die verbleibende Kappe 18 kann dann auf der Oberseite des Steckteils 14 angebracht werden. In diesem Fall wird ein Austausch zwischen den Positionen 34 und 38 erhalten, und das Zuführungspaar im Steckteil 14 ist ohne Anschluß.
Es ist auch möglich, die Verbindung ohne Unterbrechnung des Kreises zu modifizieren, was insbesondere wünschenswert ist, wenn der entsprechende Schaltkreis zu einer Datenübertragungsleitung gehört. In diesem Fall kann der folgende Weg genommen werden (in den Figuren nicht gezeigt): Ein kurzes Drahtpaar wird an beiden Enden mit einem Steckteil verbunden, um eine Konfiguration ähnlich einer Verlängerungsleitung zu erhalten, jedoch mit einem Paar von gleichen Steckteilen. Dann wird die Anordnung von Steckteil 14 und Steckteil 16 gemeinsam vom Basisteil 12 abgenommen. Ferner wird die Kappe 18 vom Steckteil 16 entfernt. Die Steckteile 14, 16 (ohne getrennt zu sein) werden dann auf einem Steckteil eines Paares von Steckteilen angebracht, die mit dem kurzen Drahtpaar verbunden sind. Das zweite Steckteil des Paars ist auf der Oberseite der Stecker 16 angebracht, so daß ein Stapel von vier Steckteilen erhalten wird, die vom Basisteil 12 getrennt sind und zum Beispiel in der Hand gehalten werden. Dieser Stapel von vier Steckteilen wird in der Mitte getrennt, so daß Steckteil 14 auf eines der Paare von Steckteilen und Steckteil 16 auf das andere Steckteil aufgebracht wird, wobei beide noch mit dem kurzen Drahtpaar verbunden sind. Entsprechend ist der Kreis nicht unterbrochen. Danach werden Steckteil 16 und das zusätzliche Steckteil auf seiner Oberseite auf Steckteil 46 plaziert nach Entfernung der entsprechenden Kappe 18, so daß an der Position 38 ein Stapel von drei Steckteilen erhalten wird. Jetzt werden die Jumperdrähte von Steckteil 16 mit beiden Zuführungsdrähten von Steckteil 14 verbunden sowie mit den Zuführungsdrähten von Steckteil 46. Schließlich wird das Steckteil am oberen Ende des Stapels der drei Steckteile in Position 38 entfernt und die Kappe 18 befestigt. Nun befindet sich nur eine Verbindung zwischen den Zuführungsdrähten von Steckteil 46 und den Jumperdrähten von Steckteil 16. Dann wird zum Beispiel Steckteil 14 von dem anderen Steckteil des Paares entfernt und zurück in die ursprüngliche Position gebracht und mit der übrig gebliebenen Kappe 18 abgeschlossen, so daß am Ende das Paar von miteinander verbundenen Steckteilen mit einem Drahtpaar für andere Operationen zur Verfügung steht.
Eine andere Alternative, um Verbindungen zu ändern ohne Unterbrechung des Kreises ist folgende: Wie vorher wird ein Stapel von vier Steckteilen gebildet und von Hand gehalten. Sie werden dann in der Mitte getrennt. Danach wird ein fünftes Steckteil auf dem Steckteil 14 angebracht. Dieses ist mit einem Drahtpaar verbunden, das zu einem neuen Endbenutzer gehört. Dann wird das Steckteil unter dem Steckteil 14 entfernt und das verbleibende Paar, das aus Steckteil 14 und dem fünften Steckteil besteht, wird in einer neuen Position auf dem Basisteil angebracht. Schließlich wird eine Kappe 18 auf das fünfte Steckteil gesetzt. Die alte Verteilung mit Steckteil 16 kann zum Beispiel zurück auf Position 34 gesetzt werden. Nun wird das Paar von Zuführungsdrähten am Steckteil 14 mit eine neuen Benutzerleitung verbunden, wobei eine Leitungsunterbrechung vermieden wurde.
Ähnliche Möglichkeiten sind in dem US-Patent 5 178 558 Fig. 11 gezeigt. Der grundlegende Unterschied ist, daß die Zuführungsdrähte nicht mehr länger permanent installiert sind. Die folgende Konfiguration ist nicht möglich mit einem System, wie es im US-Patent 5 178 558 beschrieben ist. Die oben beschriebene Prozedur würde auch möglich sein, wenn mit der Verbindung auf Position 34 allein gestartet wird und eine komplette neue Verbindung der Zuführungsdrähte zu 38 hergestellt wird. Diese Beispiele demonstrieren die Vielseitigkeit des Systems.
Fig. 4 zeigt eine alternative Konfiguration für das Basisteil. Das Basisteil ist mit einer Anzahl von Steckteilen für die Herstellung von zum Beispiel zehn Verbindungen versehen. Andere Anzahlen sind denkbar, zum Beispiel fünf oder zwanzig. Unter besonderen Umständen kann auch die Anzahl eins vorgesehen sein. Dies ist im einzelnen in Fig. 4 gezeigt, wo das Basisteil 48 eine einzige Position ohne Mittel für die Befestigung an einem Traggestell aufweist. Ein erstes Steckteil 50 ist auf dem Basisteil 48 angebracht, und ein zweites Steckteil 52, das mit einer Schutzkappe 54 bedeckt ist, ist auf dem ersten Steckteil 50 angebracht. Dies ermöglicht eine Verbindung zwischen zwei Drahtpaaren. Der einfache Vorteil dieser Ausführung ist, daß unter bestimmten Umständen erforderlich ist, eine Verbindung nur zwischen zwei Drahtpaaren herzustellen unabhängig von der Anordnung von anderen Drahtpaaren. Dies kann dann durch ein System nach Fig. 4 erreicht werden. Es ermöglicht die Verwendung desselben Typs von Steckteilen für die einzelne Verbindung, indem eine spezifische kürzere Version des Basisteils verwendet wird, nämlich das Basisteil 48. Mit den existierenden Systemen würde ein separater und verschieden auszuführender Verbinder für zwei Drahtpaare notwendig sein.
Die Fig. 5 bis 8 zeigen ein Basisteil 12 im Detail. Das Basisteil 12 ist eine einstückige Komponente, die typischerweise durch einen Formprozeß erhalten wird. Es hat spezifische Ausbildungen an zehn verschiedenen Positionen, die die Anbringung von zehn Steckteilen 14 ermöglichen. In der Konfiguration 20 kann eine besondere rechteckige Anordnung erkannt werden, von der ein zusätzliches Teil 22 absteht. Die rechteckige Konfiguration besteht im wesentlichen aus zwei getrennten Anordnungen von U-förmigen Wänden 56 und 58, zwischen denen ein Schlitz 60 frei bleibt. Die vorstehenden Abschnitte 22 sind mit der rechteckigen Konfiguration 20 über einen Brückenabschnitt 82 verbunden. Eine durchgehende Wand 84 ist hinter den rechteckigen Wandkonfigurationen 20 vorgesehen. Fig. 6 zeigt eine Ansicht von oben - die Seite, auf die die Steckteile angebracht werden - Fig. 7 zeigt die Unteransicht. Fig. 8 zeigt einen Querschnitt entlang der Linie A-A in Fig. 6. Die Querschnittansicht zeigt, daß das Basisteil eine Grundplatte 66 aufweist, die sich über das gesamte Basisteil erstreckt mit Ausnahme der Endabschnitte 22. Die rechteckigen Konfigurationen 20 mit den Einzelheiten 56, 58 und 60 erstrecken sich von der Grundplatte fort und ermöglichen die Anbringung der Steckteile mit entsprechenden inneren Konfigurationen an den Endabschnitten, die dem Basisteil zugekehrt sind. Unter der Grundplatte 66 ist ein freier Raum 68, um für das Basisteil eine ausreichende Stabilität zu erhalten bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung einer mehr oder weniger konstanten Dicke aller Wände, was zur Erleichterung des Formprozesses notwendig ist. Die Konfigurationen 58 belassen weiterhin einen Raum 70, der mit Fett gefüllt ist (zum Beispiel EG 3 von Minnesota Mining & Manufacturing Company). Hierauf wird Bezug genommen (siehe Fig. 16). Schließlich sind Mittel für die Montage des Basisteils 12 in den Fig. 5, 6 und 7 gezeigt, die von solchen in den Fig. 1, 2 und 3 verschieden sind. In diesem Fall sind Öffnungen in Form eines Schlitzes gezeigt mit halbzylindrischem Endabschnitt, die verwendet werden können, um das Basisteil auf einem Traggestell oder dergleichen anzuschrauben.
Fig. 9 zeigt einen Abschnitt eines Basisteils 12, bei dem Endvorsprünge 22 in der Weise geformt sind, daß eine Führung und Halterung für Draht erhalten wird. Die Frontabschnitte, die unterschiedliche Formen haben können, lassen relativ enge Schlitze 74 für einzelne hindurchgehende Drähte frei. Die Drähte sind in dem Raum zwischen benachbarten Vorsprüngen 22 gefangen.
Fig. 10 zeigt eine andere Ausführungsform eines Basisteils 12, bei dem in der Wand 64 eine Erdungsschiene 76 eingebettet ist, von der in jeder Position des Basisteils 12 eine Zunge oder eine Abbiegung vorsteht. Diese Zungen wirken mit einem Steckteil zusammen, das einen Überspannungsschutz aufweist, wie es in Einzelheiten in Verbindung mit Fig. 14 erörtert werden soll. Die Schiene 26 ist mechanisch und elektrisch mit einer anderen Schiene 80 verbunden, die mit Erde verbunden ist und sich senkrecht bezüglich des Basisteils 12 erstreckt. Für diese Anordnung kann eine Erdverbindung mit geschützten Steckteilen erhalten werden.
Fig. 11 zeigt ein Steckteil 82 (entsprechend den Steckteilen 14, 16, 40, 42, 44, 46, 50, 52 in Fig. 1 bis 4) von außen. Das Steckteil ist perspektivisch dargestellt von dem Endabschnitt seines isolierenden Körpers aus, der direkt oder indirekt dem Basisteil 12 zugekehrt ist. Es sind die Endabschnitte 84, 86 von metallischen Kontaktelementen zu erkennen, die aus dem isolierenden Körper des Steckteils 82 vorstehen. An der oberen Seite sind Öffnungen 88, 90 für den Einsatz eines Drahtes zu erkennen. Der Endabschnitt des Steckteils 82 hat Wände, die eine im wesentlichen rechteckige Konfiguration bilden. Die inneren Abschnitte 92 und 94 zusammen mit dem Längsvorsprung 96 passen zur entsprechenden Konfiguration des Basisteils 12 der Fig. 5 und 6, welches die Konfigurationen 56 und 58 und den Schlitz 60 aufweist. Wenn das Steckteil 82 auf das Basisteil 12 gesetzt wird, greifen die inneren Abschnitte der Wände des Steckteils 82, die mit 92 und 94 bezeichnet sind, an die äußeren Abschnitte der Wände 56 und 58 des Basisteils 12 an, während der Längsvorsprung des Steckteils 82 in den Schlitz 60 des Basisteils eingreift. Konfigurationen 98, 100 und 102 an der Oberseite des Steckteils 82, wie in Fig. 11 gezeigt ist, sind identisch zu den entsprechenden Ausbildungen des Basisteils, die mit 56, 58 und 60 gekennzeichnet sind. Dies bedeutet, daß im wesentlichen eine rechteckige Konfiguration 98 vorliegt und eine andere gleiche Konfiguration 100 daneben mit einem Schlitz 102 dazwischen. Diese Konstruktion macht möglich, daß ein anderes Steckteil mit dem Steckteil 82 in Eingriff treten kann, so daß die inneren Abschnitte 92 und 94 und der Längsvorsprung 96 des zweiten Steckteils in Eingriff treten mit den äußeren Abschnitten der Wände 98 und 100 und mit dem Schlitz 102 des ersten Steckteils, wodurch sich Steckteile ergeben, die übereinander stapelbar sind (die Gabelabschnitte 84 und 86 der Kontaktelemente eines Steckteils treten in Eingriff mit entsprechenden Abschnitten des anderen Steckteils, wie in den Fig. 15 und 16 dargestellt). Die Toleranzen für die Formationen 56, 58 und 60 des Basisteils 12 und von 92, 94, 96, 98, 100 und 102 der Steckteile sind so gewählt, daß die Kraft zum Entfernen des Steckteils 16 vom Steckteil 14 kleiner ist als diejenige für die Entfernung des Steckteils 14 vom Basisteil 12.
Fig. 12 zeigt ein Steckteil 82 perspektivisch von der Oberseite. Der Gabelabschnitt 84 des Endes des Kontaktelements ist soeben noch sichtbar. Die Öffnungen 88 und 90 für den Einsatz der Drähte eines Paares von Drähten und die oben beschriebenen rechteckigen Konfigurationen 98 und 100 und der Schlitz 102 zwischen diesen sind alle an einer angelenkten Kappe 104 angebracht. Die Konfiguration 98 hat eine rechteckige Öffnung und im Boden zwei Schlitze (nicht gezeigt), welche den Einsatz von Gabelabschnitten 84 und 86 erlaubt, wenn ein anderes Steckteil auf Steckteil 82 angebracht wird. Die Kappe 104 wird um die Achse 106 verschwenkt und kann vom Hauptkörper des Steckteils 82 mit Hilfe eines einfachen Handwerkzeugs entfernt werden. Normalerweise wird die angelenkte Kappe 104 durch einen vorstehenden Abschnitt 108 in Stellung gehalten, auf welchem die Kappe 104 einschnappt. Das Werkzeug erlaubt die Bewegung des Endes der Kappe 104 über die vorstehenden Abschnitte. Im Körper des Steckteils 82 können die oberen Abschnitte der Kontaktelemente erkannt werden, welche die Form von isolationsverdrängenden Kontaktabschnitten 110 und 112 aufweisen. Für das Einsetzen und die Verbindung von Drähten ist das folgende Verfahren erforderlich. Zwei Drähte 114 und 116 des Drahtpaares werden in die Öffnungen 88, 90 eingeführt. Dann wird die Kappe 104 zurück in die Ursprungsposition geschwenkt, bis sie über den vorstehenden Abschnitt 108 schnappt. Bei dieser Bewegung dringen die isolationsverdrängenden Abschnitte 110, 112 der metallischen Kontaktelemente durch die Isolation der Drähte 114 und 116 und stellen einen permanenten Kontakt in bekannter Weise her. Dies kann typischerweise von Hand erfolgen. Es kann notwendig sein, die Schutzkappe 18 (nicht gezeigt) über den oberen Abschnitt der angelenkten Kappe zu plazieren, welche dann die Wandkonfigurationen 98 und 100 und den Schlitz 102 abdeckt. Auf der Seite des Steckteils 82 kann ein geschlitzter Abschnitt 118 einer metallischen Komponente erkannt werden, welche in Verbindung mit Fig. 14 erläutert wird.
Fig. 13 kann am besten in Verbindung mit den Fig. 11 und 12 verstanden werden. Sie zeigen insbesondere, daß das metallische Kontaktelement aus einem stimmgabelähnlichen Abschnitt 84 besteht, der über das Ende des Steckteils übersteht und einem oberen Abschnitt 110 in Form eines isolationsverdrängenden Elements. Es ist zu erkennen, daß die beiden Abschnitte des Kontaktelements gegeneinander um einen Winkel von 90º gedreht sind. Ferner kann eine Öffnung 105 erkannt werden, durch welche das Steckteil 82 vorstehende Kontaktabschnitte eines anderen Steckteils, das auf der Oberseite des Steckteils 82 angebracht ist, aufnimmt. Schließlich kann erkannt werden, daß das Steckteil 82 im wesentlichen aus vier Komponenten aufgebaut ist, nämlich aus einem unteren Teil eines isolierenden Körpers 120 plus einem oberen Teil des isolierenden Körpers 122 und zwei Kontaktelementen, von denen eines bei 124 im Querschnitt sichtbar ist. Beim Zusammenbau werden die Kontaktelemente 124 in den Abschnitt des isolierenden Körpers 120 angebracht. Danach wird der obere Abschnitt 122 über den unteren Abschnitt 120 bewegt, bis die beiden Teile zusammenschnappen. Dies ist jedoch von sekundärer Bedeutung für die Erfindung.
Fig. 14 zeigt eine spezifische Ausbildung eines elektrischen Schutzes des Steckteils. In dieser Ausbildung sind die metallischen Kontaktelemente gezeigt mit den isolationsverdrängenden Kontaktabschnitten 84, 86 und den Stimmgabelabschnitten 110, 112. Ein zusätzlicher Metallstreifen ist einteilig mit dem isolationsverdrängenden Kontaktabschnitt 84, 86 verbunden und um einen Winkel von 90º gebogen. Mit diesem sind direkt spannungsbegrenzende Elemente 126, 128 verbunden. Diese sind vorzugsweise Diacs oder Triggerdioden, die normalerweise isolieren, jedoch einen Kurzschluß über ihre flachen Seiten herstellen, wenn die Spannung einen vorgegebenen Wert, zum Beispiel 270 Volt, überschreitet. Fig. 14 zeigt eine Anordnung in Explosionsdarstellung zwischen den zwei metallischen Kontaktelementen 124. Ein Erdkontakt hat einen äußeren Kontaktabschnitt 118, der in Fig. 12 sichtbar ist und in der gleichen Linie liegt wie die äußere Wand des Steckteils 82. Dieses externe Kontaktelement ist einteilig mit zwei Platten 130 verbunden, die wie gezeigt gestaltet sind. Nach dem Zusammenbau gelangen die Platten 130 in direkten Kontakt mit den spannungsbegrenzenden Elementen 126, 128. Der Überspannungsschutz wird erhalten, wenn ein Steckteil dieser Konfiguration in das Basisteil eingesetzt wird. Das Prinzip ist in Fig. 10 zu erkennen. Der äußere Kontakt 118 steht in Eingriff mit den Zungen 78 der Schiene 76, die über die zweite Schiene 80 mit Erde oder Masse verbunden ist. Entsprechend sind die in das Basisteil 12 von Fig. 10 eingesetzten Steckteile in den Kontaktabschnitten 118 und 130 geerdet, so daß der Überspannungsschutz in Betrieb ist.
Fig. 15 zeigt deutlicher, auf welche Weise metallische Kontaktelemente von zwei benachbarten Steckteilen miteinander in Eingriff treten. Die Kontaktelemente 124 und 132 können zum Beispiel als Kontaktelemente für das erste Steckteil 14 auf den Basisteil 12 betrachtet werden. Sie haben einen stimmgabelartigen Abschnitt 84, 86 und die isolationsverdrängenden Kontaktabschnitte 110, 112. Wie oben erläutert, werden die Drähte 114 und 116 während der Verbindung in die Schlitze der isolationsverdrängenden Kontaktabschnitte 112 und 110 bewegt. Wenn das erste Steckteil auf das Basisteil gesetzt wird, bewegen sich die stimmgabelförmigen Abschnitte 84, 86 in die Hohlräume 70 (siehe Fig. 5), welche den notwendigen Schutz bereitstellen (es ist günstig, den Hohlraum mit Fett zu füllen). Wenn das zweite Steckteil auf das erste Steckteil gesetzt wird, wobei die Kontaktelemente 134, 136 mit den Stimmgabelabschnitten 138, 140 aus dem unteren Ende des Isolierkörpers des zweiten Steckteils hervorstehen, gelangt das zweite Steckteil in die entsprechende Öffnung 105 des ersten Steckteils und in Eingriff mit der Seite der isolationsverdrängenden Kontaktabschnitte 110, 112 des ersten Steckteils. Wird ein drittes Steckteil eingesetzt, wird dieselbe Art der Verbindung erstellt. Es kann erkannt werden, daß die Stimmgabelabschnitte 84, 86 oder 138 und 140 bezüglich der entsprechenden isolationsverdrängenden Abschnitte 110, 112, 142 und 144 gedreht sind. Es kann ferner gesehen werden, daß die Paare Kontaktelemente 124, 132, 134, 136 in der Form identisch, jedoch um einen Winkel von 180º relativ zueinander gedreht sind.
Unter Einbeziehung dieser Figuren kann besser verstanden werden, in welcher Weise die in den Fig. 1 bis 4 gezeigten Konfigurationen wirken. Dies kann erkannt werden durch eine Querschnittsansicht des Basisteils, die ein erstes und ein zweites Steckteil im Bereich der Stimmgabelabschnitte 84 oder 86 der Kontaktelemente 124 oder 132 zeigt. Dies ist in Fig. 16 dargestellt, die das Basisteil 12, ein erstes Steckteil 14 und ein zweites Steckteil 16 und eine Schutzabdeckung 18 zeigt. Der Gabelabschnitt 84 des Steckteils 14 tritt in den Hohlraum 70 ein, der im Abschnitt 146 mit Fett gefüllt ist. Die Querschnittansicht kann am besten verstanden werden, wenn sie im Detail mit den Fig. 5, 6, 11, 13 und 15 verglichen wird, in denen dieselben Bezeichnungen verwendet werden.

Claims

1. Elektrischer Verbinder für die Verbindung von mindestens einem Paar Zuführungsdrähte mit mindestens einem Paar Schaltdrähte, mit

- einem Basisteil (12) aus isolierendem Material, das eine Mehrzahl von Anbringpositionen (34, 36, 38) aufweist,

- mindestens einem ersten Steckteil (14), das einen Körper aus Isoliermaterial aufweist und lösbar mit dem Basisteil an mindestens einer der Anbringpositionen verbindbar ist,

- mindestens einem zweiten Steckteil (16), das einen Körper aus isolierendem Material aufweist und das lösbar auf dem oberen Ende des ersten Steckteils anbringbar ist, wobei die Steckteile einen Stapel bilden,

- einem Paar metallischer Kontaktelemente in jedem der Steckteile, wobei die Kontaktelemente einen ersten Abschnitt für die Verbindung mit einem Paar der Drähte aufweisen und einen zweiten Abschnitt für die Verbindung mit den Kontaktelementen im benachbarten Steckteil in einem Stapel, dadurch gekennzeichnet, daß das Basisteil (10) ein einstückiges Teil ist, dessen einziger Zweck ist, ein Lagermittel für mindestens ein erstes Steckteil (14) zu bilden derart, daß das Paar Zuführungsdrähte mit dem mindestens einen ersten oder zweiten Steckteil (14, 16) eines Stapels und das Paar Schaltdrähte mit dem zweiten oder ersten Steckteil (16, 14) des Stapels zu verbinden ist.

2. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Basisteil (12) länglich ist.

3. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in mindestens einer Position des Basisteils (12) mindestens ein drittes Steckteil (44) auf dem zweiten Steckteil (42) angebracht ist.

4. Elektrischer Verbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an mindestens einer der Positionen (38) des Basisteils (12) ein einziges Steckteil angebracht ist.

5. Elektrischer Verbinder für die Verbindung mindestens eines Paars von Zuführungsdrähten mit mindestens einem Paar von Schaltdrähten, mit

- einem Basisteil (48) aus isolierendem Material, das mindestens eine Anbringposition (34, 36, 38) aufweist

- mindestens einem ersten Steckteil (50), das einen Körper aus isolierendem Material aufweist und das an mindestens einer Anbringposition lösbar an dem Basisteil anbringbar ist,

- mindestens einem zweiten Steckteil (52), das einen Körper aus isolierendem Material aufweist und das auf der Oberseite des ersten Steckteils lösbar anbringbar ist, wobei die Steckteile einen Stapel bilden,

- einem Paar von metallischen Kontaktelementen in jedem der Steckteile, wobei die Kontaktelemente einen ersten Abschnitt aufweisen für die Verbindung mit einem Paar der Drähte und einen zweiten Abschnitt für die Verbindung mit dem Kontaktelement des benachbarten Steckteils, dadurch gekennzeichnet,

daß das Basisteil (48) ein einteiliges Teil ist, dessen einziger Zweck darin besteht, ein Lagermittel für das erste Steckteil (50) zu bilden derart, daß das Paar Zuführungsdrähte mit mindestens einem ersten und einem zweiten Steckteil (50, 52) des Stapels und das Paar Schaltdrähte mit mindestens einem zweiten oder ersten Steckteil (52, 50) des Stapels zu verbinden ist.

6. Elektrischer Verbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schutzabdeckung (18, 54) auf mindestens ein oberstes Steckteil (16, 44, 46, 52) des Stapels aufgebracht wird.

7. Elektrischer Verbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß

- die Steckteile (14, 16, 50, 52) in der Form identisch sind,

- die zweiten Kontaktabschnitte (84, 86; 138, 140) der Kontaktelemente (124, 132; 134, 136) einen Kontakt mit Kontaktelementen bilden, die in einer anderen Komponente des Verbinders angeordnet sind, wobei die zweiten Kontaktabschnitte über den Endabschnitt (92, 94, 96) des isolierenden Körpers sich hinauserstrecken und direkt oder indirekt dem Basisteil (12) zugekehrt sind, wobei der gegenüberliegende Endabschnitt (98, 100, 102) des isolierenden Körpers mit Öffnungen (105) versehen ist, welche die vorstehenden Kontaktabschnitte eines anderen Steckteils aufnehmen, das darüber angeordnet ist und

- daß Mittel (20, 22) im Basisteil (12) an den Positionen vorgesehen sind, die einen Hohlraum (70) aufweisen, der bei der Anbringung des Steckteils auf den Basisteil (12) die hervorstehenden Enden der Kontaktelemente (124, 132) aufnimmt.

8. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum (70) mit einem Dichtmittel gefüllt ist.

9. Elektrischer Verbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (20, 22) des Basisteils (12) für die Lagerung der Steckteile (14) und die Abmessungen der Endabschnitte (92, 94, 96) der isolierenden Körper der Steckteile (14, 16, 82), die zur Anbringung auf dem Basisteil (12) oder auf einem anderen Steckteil ausgelegt sind, im Hinblick auf ihre Toleranzen so gewählt sind, daß die Kraft, die erforderlich ist zum Entfernen eines Steckteils (16) vom anderen Steckteil (14) kleiner ist als die Kraft, die erforderlich ist, ein Steckteil (14) von dem Basisteil (12) zu lösen.

10. Elektrischer Verbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Abschnitte (110, 112; 142, 144) der metallischen Kontaktelemente (124, 132; 134, 136) der Steckteile (14, 16, 40, 44, 46, 50, 52, 82) mit die Isolation verdrängenden Merkmalen versehen sind für die Verbindung mit den entsprechenden Drähten der Drahtpaare.

11. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Abschnitte (84, 86, 138, 140) der Kontaktelemente (124, 132; 134, 136) in den Steckteilen (14, 16, 40, 42, 46, 50, 52, 82) für die elektrische Verbindung mit einem im anderen Steckteil angeordneten Kontaktelement die Form einer Stimmgabel aufweisen, die mit einem Seitenabschnitt des entsprechenden Isolierung verdrängenden Kontaktabschnitts (110, 112; 142, 144) des benachbarten Steckteils in Eingriff sind.

12. Elektrischer Verbinder nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Steckteile (82) mit einer Kappe (104) versehen sind, die an einem Ende des isolierenden Körpers angelenkt ist, wobei die Kappe (104) Mittel aufweist, welche die Verbindungen zwischen den Drahtpaaren erleichtert, die in Öffnungen (88, 90) der Kappe (104) und die Kontaktelemente (110, 112) einzuführen sind, wobei die Kappe (104) im Hinblick auf die die Isolierung verdrängenden Kontaktabschnitte (110, 112) so angeordnet ist, daß bei einem Schließen der angelenkten Kappe (104) auf den Isolierkörper des Steckteils (82) der elektrische Kontakt zwischen den eingeführten Drähten (144, 116) und dem Isolierung verdrängenden Kontaktabschnitt (110, 112) bewirkt wird.

13. Elektrischer Verbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß

- mindestens ein erstes Steckteil (82) mit Mitteln für einen elektrischen Schutz (126, 128) versehen ist, die mit einem von außen zugänglichen Kontaktelement (118) verbunden sind, das an den äußeren Abschnitten des isolierenden Körpers des Steckteils (82) angeordnet ist und

- ein Erdungselement (26) in das Basisteil (12) integriert oder nahe an diesem angeordnet ist, so daß bei einer Anbringung eines ersten Steckteils (82) auf dem Basisteil ein elektrischer Kontakt zwischen dem von außen zugänglichen Kontaktelement (118) des ersten Steckteils (82) mit dem Erdungselement (76) gebildet wird.

14. Elektrischer Verbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Basisteil (12) mit Mitteln (32, 72) versehen ist, die eine Befestigung des Basisteils (12) an einem Traggestell ermöglichen.

15. Elektrischer Verbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Basisteil (12) mit zusätzlichen Mitteln (22, 24) versehen ist für die Führung mindestens eines Paars von Drähten zu einem Steckteil auf dem Basisteil und zur Fixierung eines der Paare der Drähte.