DE69305524T2

DE69305524T2 - Verbessertes durchgangs-stecker-system für telekommunikations-systeme

Info

Publication number: DE69305524T2
Application number: DE69305524T
Authority: DE
Inventors: George Knox; William Mckittrick
Original assignee: Minnesota Mining and Manufacturing Co
Current assignee: 3M Co
Priority date: 1992-08-17
Filing date: 1993-07-19
Publication date: 1997-04-03
Anticipated expiration: 2013-07-20
Also published as: DE69323097D1; CN1034537C; DE69305524D1; JPH08501182A; US5281163A; EP0708497A2; ES2093446T3; ZA935446B; ATE144352T1; PL172204B1; CN1084321A; EP0655168B1; DE69323097T2; KR100302044B1; EP0655168A1; RU2133071C1; EP0708497B1; ATE175818T1; SG44886A1; EP0708497A3

Description

Die Erfindung betrifft elektrische Verbinder und insbesondere eine Vorrichtung zum Verbinden eines ersten Drahtpaares mit einem zweiten Drahtpaar zur Verwendung in Telekommunikationssystemen zum Anschließen von Drahtpaaren, der Spitze und des Ringes, von einer Fernsprechzentrale aus an Drahtpaare eines Verteilerkabeis. Der Kreuzverbindungsanschluß der vorliegenden Erfindung weist eine Vielzahl von Überspannungsschutzschaltungen zum Schützen der verbundenen Paare vor beispielsweise Blitzschlägen auf.
In der Telekommunikationsindustrie sind Kreuzverbindungsblöcke bekannt und werden zum Abschließen von Fernsprechzentralenkabeln und Zusammenbringen von Paaren aus diesen mit Paaren in Verteilerleitungen zu Teilnehmern verwendet. An der Stelle, an der ein Kreuzverbindungsblock verwendet wird, endet normalerweise ein großes Kabel von der Fernsprechzentrale. An dieser Station sind kleinere Verteilerkabel auch mit Kreuzverbindungsblöcken verbunden, die neben den anderen Kreuzverbindungsblöcken befestigt sind, was das Zusammenbringen der Drahtpaare des Fernsprechzentralenkabels mit dem richtigen Paar für einen Teilnehmer ermöglicht. Die Kreuzverbindungsblöcke gestatten das Vornehmen von Veränderungen in den Telephonschaltungen, sie gestatten die Durchführung von Tests an den schaltungen und Übertragungen können vorgenommen werden. Bei einigen Anlagen gestattet der Kreuzverbindungsblock den Anschluß zusätzlicher Telephone an ein vorhandenes Leitungspaar.
Zu Beispielen für bestehende Kreuzverbindungsblöcke zählt US-A- 4,210,378, die zur Herstellung der Verbindung zwischen einem Drahtpaar und einem anderen eine Anschlußklemme vom Schraubentyp verwendet. Eine Verbindung ist generell ein Festanschluß an den Block. Verbesserungen dieses Erzeugnisses zur Erstellung rascherer und schnellerer Verbindungen sind in US-A-4 431 247 und US-A-4 815 988 beschrieben. Andere Beispiele einer anderen Art von Kreuzverbindungsblöcken sind in US-A-4 279 460 und US-A-4 789 354 dargestellt. In jedem dieser Beispiele können Drahtpaare einer Leitung auf einfache Weise mit Drahtpaaren in einem benachbarten Kreuzverbindungsblock verbunden werden, indem zwischen den Kontaktelementen der beiden Blöcke Drähte geführt werden.
Außer diesen Lehren nach dem Stand der Technik in bezug auf Kreuzverbindungsblöcke und Kreuzverbindungssysteme gibt es auf diesem Gebiet reichlich Dokumente, die Isolationswegschiebeverbinder betreffen, wie beispielsweise US-A-4 341 430, 4 533 196 und UK-A-2 129 630. Diese Entgegenhaltungen zeigen verschiedene Typen von Telekommunikationsverbindern oder elektrischen Verbindern, bei denen der Draht in einen U-Schlitz in einem Metallkontaktelement geführt wird und das Kontaktelement die Isolierung wegschiebt, um elastisch gegen den Leiter zu drücken und mit diesem eine elektrische Verbindung herzustellen.
US-A-4 127 312 und US-A-5 147 218 offenbaren Verbinder mit Kontaktelementen zur Herstellung einer Isolationswegschiebeverbindung mit diskreten Drähten und lehren die Herstellung von Verbindungen zwischen unterschiedlichen Drahtpaaren. US-A-4 127 312 lehrt die Verwendung von unter 90º-Winkeln zueinander derart angeordneten Kontakten, daß zunächst ein Kontakt mit einem diskreten Draht durch den Isolationswegschiebeverbindungsbereich des Kontaktes hergestellt werden kann, und daß das gegenüberliegende Ende des Kontaktes mit einem Stimmgabelkontakt zur Herstellung eines elektrischen Kontaktes mit den Schenkeln eines anderen Kontaktelementes versehen ist, um die Elemente in einer elektrischen Verbindung miteinander zu verbinden. Dieses Dokument zeigt auch eine Art zur Bildung eines solchen Kontaktes, obwohl diese Konstruktion zusätzlichen Raum in dem Verbinderkörper verlangt und in dem Kontakt mehr Metall benötigt wird. Anders ausgedrückt, US-A-4 127 312 offenbart einen Stecker zum Verbinden eines Drahtpaares mit einem Anschlußkontaktpaar, wobei der Stecker einen elektrisch isolierenden Körper mit einem ersten und einem zweiten Ende aufweist, die sich an dem ersten Ende des Körpers befindenden Kontakte zur Herstellung einer elektrischen Verbindung mit einem der Anschlußkontakte und die sich an dem zweiten Ende des Körpers befindenden Kontakte zur Herstellung einer elektrischen Verbindung mit einem der Drähte ausgebildet sind.
Wenn bei den Kreuzverbindungskonstruktionen nach dem Stand der Technik der Wunsch des Wechseis der Position eines Drahtpaares zu einem anderen Anschlußblock oder zur Positionsveränderung der Drähte an demselben Anschlußblock bestand, war es notwendig, den Draht von dem Verbinder zu trennen und eine neue Verbindung mit einem anderen Verbinder oder Kontakt herzustellen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Verbinder mit einer Überspannungsschutzschaltung zu schaffen. Zwar sind derartige Schaltungen zur Verwendung in Kreuzverbindungsanschlüssen bekannt, aber der Stand der Technik sieht keine derartige Überspannungsschutzschaltung in Verbindung mit einem lösbaren Jumper oder in Form eines steckbaren Moduls vor, der den weiteren Anschluß von Jumpersteckern erlaubt.
Die vorliegende Erfindung sieht einen elektrischen Verbinder zum Verbinden von Drahtpaaren mit anderen Drahtpaaren vor und weist einen Anschlußblock und eine Vielzahl von Modulsteckern auf, die derart ausgebildet sind, daß sie mit dem Anschlußblock passend zusammengreifen und mit den mit dem Anschlußblock verbundenen Drähten eine elektrische Verbindung herstellen. Der Anschlußblock weist eine Basis mit einer Einrichtung zum Halten einer Vielzahl von Drähten und eine Abdeckung auf, die derart ausgebildet ist, daß sie auf die Basis paßt. Die Abdeckung hält eine Vielzahl von Anschlußkontakten zum Herstellen einer Verbindung mit den von der Basis gehaltenen Drähten und umschließt die Enden der Drähte in der Basis. Das Abdeckungsteil ist mit Öffnungen versehen, die den Zugang zu den Anschlußkontakten zum Herstellen einer elektrischen Verbindung mit den Drähten gestatten. Ferner weist die Abdeckung eine um die Öffnungen herum angeordnete Positioniereinrichtung zum Ausrichten der Öffnungspaare auf. Die Stecker weisen einen isolierenden Körper mit einander gegenüberliegenden Enden und einer angelenkten Kappe auf, die an einem Ende des Körpers durch ein einstückig ausgebildetes Scharnier zwischen dem Körper und der Kappe angebracht ist. In dem Körper ist mindestens ein Spleißkontakt mit einander gegenüberliegenden Endbereichen gehalten, wobei einer der Endbereiche zur Herstellung einer elektrischen Verbindung mit den Anschlußkontakten und der andere Endbereich zur Herstellung einer elektrischen Verbindung mit einem Jumperdraht ausgebildet ist. Die Kappe weist eine Einrichtung zur Erleichterung der Verbindung zwischen einem Jumperdraht und dem anderen Endbereich des Spleißkontaktes auf. Das der Abdeckung gegenüberliegende Ende des Körpers weist eine Einrichtung zum passenden Zusammengreifen mit der Positioniereinrichtung der Abdeckung zum Positionieren eines Endbereiches des Spleißkontaktes in einer Öffnung auf, um einen elektrischen Kontakt mit einem Anschlußkontakt herzustellen.
Der Spleißkontakt weist eine dünne Metallplatte mit einem Isolationswegschiebekontaktbereich an einem Ende und einem Stimmgabelkontaktbereich an dem anderen auf. Der Stimmgabelkontaktbereich ist zu dem Isolationswegschiebekontaktbereich winklig angeordnet. Der Stecker weist vorzugsweise zwei Kontakte auf, die identisch und in dem Stecker angeordnet sind, wobei ein Kontakt um 180º zu dem anderen Kontakt um seine Längsachse gedreht ist.
Die Stecker sind in der Abdeckung mit Öffnungen versehen, die den Zugang zu den Isolationswegschiebekontakten und das Aufeinanderstapeln der Stecker ermöglichen, um, wie später beschrieben wird, das Halbanzapfen und die Übertragung von Schaltungen zu ermöglichen. Die Stecker bieten ferner eine Einrichtung zum Trennen eines Jumperdrahtpaares von einem Satz von Drähten in dem Anschlußblock und Verbinden desselben mit einem anderen Satz.
Die Stecker der erfindungsgemäßen Vorrichtung weisen eine Überspannungsschutzschaltung zum Minimieren von von Spannungsspitzen, die beispielsweise durch Blitzschläge verursacht werden, ausgehenden Schäden auf. Der geschützte Stecker ist vorzugsweise kodiert, um sicherzugehen, daß er nur direkt in den Anschlußblock und nicht in einen Jumperstecker paßt. Auf diese Weise ist für jeden der Jumper, die auf den Schutzstecker gestapelt werden können, ein Überspannungsschutz gegeben.
Die vorliegende Erfindung ist mit einem Steckmodul versehen, der mit zwei Jumperdrähten verbunden ist, wobei der Modul viele Male bewegt, neu positioniert, an eine Schaltung angeschlossen und von ihr getrennt werden kann und die Verbindung zwischen den Drähten und den Kontakten nicht geändert werden muß. Sie können in dem Stecker umschlossen bleiben, wobei das Kapselungsmaterial die Verbindungsstelle zwischen den Drähten und Kontakten umgibt.
Die vorliegende Erfindung ist ferner mit einem Kreuzverbindungsblock versehen, wobei die Drahtpaare von einem Kabel mit einem Stützblock verbunden und dann einzelne Verteilerdrahtpaare mit dem Kabel verbunden werden können. Zwischen Anschlüssen auf den beiden Seiten eines Verteilers oder zwischen Kontakten in einem Anschluß oder Block verlaufen Kreuzverbindungen (Paare, Dreier- oder Vierergruppen). Der Verbinder der vorliegenden Erfindung ermöglicht das Halbanzapfen oder das Herstellen einer Überbrückungsverbindung zu einer Schaltung, ohne deren Kontinuität zu stören. Das Halbanzapfen ermöglicht, daß dasselbe Drahtpaar von dem Kabel zu weiteren Telephonen eines bestimmten Teilnehmers geführt wird.
Ferner gestattet der Verbinder der vorliegenden Erfindung das Stapeln der Stecker zum Zweck des Halbanzapfens oder Testens der Verbindung zu dem von der Fernsprechzentrale herkommenden Drahtpaar. Die Stecker des Verbinders der vorliegenden Erfindung gestatten ferner die Übertragung von Leitungen zwischen einem Drahtpaar in dem Kabel zu einem anderen Drahtpaar in einem Kabel, ohne die Kontinuität der Schaltung zu unterbrechen.
Die Erfindung wird deutlicher beim Lesen der ausführlichen Beschreibung der Erfindung, die auf die beigefügten Zeichnungen Bezug nimmt, welche zeigen:
Figur 1 eine isometrische Ansicht des Verbinders ohne Überspannungsschutz für die Stecker, wobei das vordere, obere und linke Ende eines Kreuzverbindungsanschlußblocks und eine Vielzahl von Modulsteckern, wie sie bei Verwendung positioniert sind, dargestellt ist;
Figur 2 eine isometrische Ansicht des Verbinders von Figur 1, wobei einige Teile zwecks Darstellung von Bereichen hinter den entfernten Teilen entfernt sind;
Figur 3 eine geschnittene Explosionsdarstellung von Teilen des Verbinders, wie sie während des Zusammenbaus mit einem Kabel positioniert sind;
Figur 4 eine isometrische Ansicht der Abdeckung des Anschlußblokkes für nur fünf Drahtpaare, wobei eine Vielzahl von Modulsteckern in verschiedenen Positionen dargestellt ist;
Figur 5 eine isometrische Ansicht eines Modulsteckers, wobei die Rück-, Unter- und die linke Seite dargestellt sind;
Figur 6 eine perspektivische Ansicht des Steckers von Figur 5, wobei dessen Rück-, Ober- und rechte Seite dargestellt ist;
Figur 7 eine Vertikaischnittansicht des Steckers;
Figur 8 eine Horizontalschnittansicht des Steckers;
Figur 9 eine perspektivische Ansicht zweier gestapelter Stecker, wobei die Kappe des oberen Steckers in der Öffnungsposition und ein Drahtpaar in die Ports in der Kappe eingeführt ist;
Figur 10 eine perspektivische Ansicht einiger Kontakte des Verbinderanschlußblocks und eines Modulsteckerpaares mit mit den Anschlußblockkontakten verbundenen Drähten, um die elektrischen Verbindungen schematisch darzustellen;
Figuren 11a,11b,11c und 11d schematisch die Übertragungsschritte zum Übertragen einer Schaltung von einem Kabel und einem alten Verteilerkabel zu dem Kabel und einem neuen Verteilerkabel ohne Unterbrechung der Schaltung;
Figur 12 eine perspektivische Draufsicht eines Steckers der vorliegenden Erfindung mit Überspannungsschutz;
Figur 13 eine perspektivische Unteransicht des Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung mit geschütztem Stecker;
Figur 14 eine perspektivische Ansicht der geschützten Kontakte und Spannungsbegrenzerelemente, die sich in dem geschützten Stecker befinden;
Figur 15 ein schematisches Diagramm der in dem geschützten Stecker verwendeten Schutzschaltung; und
Figur 16 eine perspektivische Ansicht eines Teils eines Kreuzverbindungsanschlußblocks der vorliegenden Erfindung mit einer Erdungsschiene zum Anschluß an den Massekontakt der geschützten Stecker.
Im folgenden wird die vorliegende Erfindung mit Bezug auf die Figuren der Zeichnung, in denen in den mehreren Ansichten durchgehend gleiche Teile gleiche Bezugszeichen aufweisen, beschrieben.
Der Verbinder der vorliegenden Erfindung ist generell mit 15 bezeichnet und weist einen Anschlußblock 16 mit zwei Abdeckungen 18 für fünf Paare, wie dargestellt, und eine Vielzahl von modularen Jumpersteckern 20 auf, die derart ausgebildet sind, daß sie mit dem Anschlußblock zusammenpassen und eine elektrische Verbindung zu den mit dem Anschlußblock 16 verbundenen Drähten herstellen.
Der Anschlußblock 16 weist eine Basis 21 mit zwischen den Drahtzinken oder Zapfen 22 und Zapfen 24 ausgebildeten Quernuten auf, um eine Einrichtung zum Halten einer Vielzahl von quer über der Basis 21 positionierten Drähten 23 zu bilden. Die Zapfen 22 sind mit geringem gegenseitigen Abstand angeordnet; dieser ist geringer als der Durchmesser der Isolierung auf den Drähten, derart, daß ein dazwischen positionierter Draht festsitzend gehalten ist. Angrenzend an die Zapfen 22 dient die Innenwand der Basis zum Abtrennen der Drähte 23 beim Aufsetzen der Abdeckungen 18 auf die Basis 21. Wie dargestellt, sind die Nuten über die Basis 21 durch beabstandete Drahthalter 25 und 26 gebildet, und die Halter sind zur Aufnahme der Drähte mit Aussparungen versehen. Die Halter 25 sind zu den Zapfen 22 und 24 benachbart angeordnet und mit mit engem gegenseitigem Abstand angeordneten Wänden ausgebildet - siehe Figur 2 - um die Schenkel eines Kontaktes dazwischen aufzunehmen, und die Wände der Halter weisen eine zwischen ihnen parallel zu der Bahn des Drahtes verlaufende Rippe auf, um die Drähte 23 zu halten, um sie in die Kontakte zwischen deren Schenkel zu treiben. Zum Isolieren der Kontakte sind zwischen den Drahtkanälen Isolierwände 27 angeordnet. Alternativ könnten an der Abdeckung 18 Wände 27 vorgesehen sein und nach unten in die Basis 21 hineinragen.
Die Abdeckungen 18 sind derart ausgebildet, daß sie auf die Basis 21 passen, und sie halten die Kontakte 30 zur Herstellung einer festen Verbindung zu den Drahtpaaren eines Kabels, sie weisen einen Messerbalken 31 auf, um die Drähte abzulängen, und sie dienen zum Kapseln der Drahtenden und Drahtverbindungsstellen in der Basis. Die Abdeckungen 18 weisen eine Vielzahl von Drahtpositionierzinken auf, Zinken 32 in der Nähe des rechten Randes, Zinken 33 in der Nähe der beiden Reihen mit Kontakten 30, und einen mittigen Zinken 34, der zwischen die von den Zapfen 26 gebildeten Aufnahmen paßt und die Drähte darin hält.
Die Abdeckungen 18 weisen jeweils zwei Reihen mit zehn Öffnungen 35 auf, die den Zugang zu den Kontakten 30 ermöglichen, um eine elektrische Verbindung mit den Drähten herzustellen. Jede Abdekkung 18 weist einstückig ausgebildete Wände auf, die eine erste Vertiefung 36 zur Aufnahme der Rückseite eines Jumpersteckers 20 begrenzen. An die die Vertiefung begrenzenden Wände angrenzend sind eine rechtwinklige Nabe 37 begrenzende Wände angeordnet. Die die Nabe 37 bildenden Stirnwände weisen nach außen gewandte Keilnuten 38 auf. Die Vertiefung und die Nabe bilden eine Positioniereinrichtung um eine Reihe von Öffnungen 35 zum Ausrichten der Paare von Öffnungen 25 entlang des unteren Randes der Abdeckungen 18 des Anschlußblockes und Orientieren der Stecker 20 an dem Anschlußblock. Die Öffnungen 35 der ersten oder unteren Reihe sind in den Vertiefungen 36 angeordnet.
Die zweite Reihe von Öffnungen 35, die in einer Reihe entlang des oberen Randes der Abdeckungen 18 angeordnet sind, ist über der zweiten Reihe von Kontakten 30 positioniert. Die Öffnungen 35 nehmen die Stecker 20 auf, weisen jedoch nicht die sie umgebende Positioniereinrichtung auf, haben aber dasselbe Erscheinungsbild und dieselbe Beabstandung wie die Öffnungen 35 der ersten Reihe. In Figur 4 sind an zwei Stellen an der Abdeckung 18 zwei Stecker in Position an der Positioniereinrichtung dargestellt, und ein Stecker 20e ist in montierter Position an der zweiten Reihe der Öffnungen 35 dargestellt.
Gemäß den Figuren 4 bis 10 weist der Jumperstecker 20 einen isolierenden Körper 40 und eine Kappe 41 auf. Die Kappe ist mittels einstückig geformter Scharnierteile, die durch Ansätze 42 an dem Körper 40 gebildet sind, an dem Körper angebracht, der Ausnehmungen und einen hakenförmigen mittigen Ansatz zur Aufnahme des an die Kappe 41 angeformten Zapfens 44 aufweist. Der Körper ist im wesentlichen rechtwinklig und von der äußeren Erscheinung her kastenähnlich und ist durch dünne geformte Wände gebildet. Das Innere des Körpers 40 ist mit einem Halter 43 für ein Paar identischer Spleißkontakte 45 aus leitfähigem Metall ausgebildet. Die Kappe 41 ist mit zwei Drahtaufnahmekanälen 46 ausgebildet. Eine einstückig geformte elastische Raste 47 ragt zwischen zwei Drahtaufnahmeausnehmungen 49 in der Unterseite des Körpers 40 zu einer Position zum Zusammengreifen mit einer Arretierung 48 an der Kappe 41, um diese in der geschlossenen Position festzuhalten.
Jeder Spleißkontakt 45 ist aus einer dünnen Metaliplatte ausgebildet, die an einem Ende einen Stimmgabelkontaktbereich 50, welcher derart ausgebildet ist, daß er Kontakt mit einem Schenkel oder einem Blatt eines anderen Kontaktes herstellen kann, und an dem anderen Ende mit einem Drahtisolationswegschiebekontaktbereich 51 ausgebildet ist, um eine elektrische Verbindung mit einem Draht herzustellen. Der Kontaktbereich 51 ist in einer Ebene unter einem Winkel von 90º zu der Ebene des Stimmgabelbereiches 50 angeordnet. Der Bereich 51 weist einen tiefen Schlitz 52 zur Aufnahme der Jumperdrähte auf, und die Schlitze 52 sind mit den Kanälen 46 in der Kappe 41 ausgerichtet. Die Bereiche 50 und 51 sind durch Biegen der dünnen Metaliplatte um eine Achse in der Art geformt, daß die Mittellinie des Stimmgabelkontaktes 50 in einer parallel zu dem Bereich 51 und durch die Mittelachse des Bereiches 51 verlaufenden Ebene liegt. Die Ebene des Stimmgabelbereiches so ist versetzt, um eine Verbindung mit einem der Schenkel des Kontaktbereiches 15 oder einem der Kontakte 30 an einer von dem darin befindlichen Schlitz versetzten Position herzustellen. Wie am deutlichsten in den Figuren 7, 8 und 10 dargestellt, ist ein Kontakt 45 in bezug auf den anderen Kontakt des Paares um 180º um eine Längsachse gedreht. Die Kontakte 45 sind in dem Körper 40 positioniert, wobei die Bereiche 50 so weit von der Bodenfläche abstehen, daß sie durch die Öffnungen 35 in der Abdeckung 18 dringen und einen guten elektrischen Kontakt mit einem Kontakt 30 herstellen. Der gebogene Bereich des Kontaktes, der den Bereich 51 bildet, bietet eine Stützfläche für den Kontakt 45 auf dem Grund einer in den Halter 43 des Körpers 40 eingeformten kreuzförmigen Ausnehmung, siehe Figuren 7 und 8, wo die Kontakte 45 von die Wände der Ausnehmung durchdringenden Widerhaken gehalten sind und der Halter 43 eine Öffnung aufweist, durch welche der Bereich 50 der Kontakte 45 ragt. Der Bereich 51 dagegen ragt in den oberen Teil des Körpers hinein, um den Jumperdraht aufzunehmen, der darin durch die Drahtaufnahmekanäle 46 der Kappe positioniert ist. Die Spleißkontakte 45 sind durch ein in dem Körper 40 ausgebildetes dünnes Wandteil 54 voneinander getrennt, um sie elektrisch zu isolieren.
Der Körper 40 ist mit einem rechtwinkligen ausgenommenen Bereich zur Aufnahme einer Nabe ausgebildet. Dieser Bereich weist in den Wänden ausgebildete Federn 55 auf, die derart bemessen und geformt sind, daß sie in den Keilnuten 38 der Nabe 37 aufnehmbar sind. Die Federn 55 und Keilnuten 38 sorgen für die oben beschriebene Ausrichtung und auch für mechanischen Halt, um zu verhindern, daß von seitlichen Belastungen herstammende Kräfte (Ziehen an den Schaltdrähten z.B.) die elektrische Verbindung eines Kontaktbereiches 50 mit einem Kontakt 30 oder einem Kontaktbereich 51 stören. Der Körper 40 ist ferner mit einer zweiten elastischen Raste 59 in der Bodenwand ausgebildet, die von der Ausnehmung 39 in dem die Vertiefung 36 an der Abdeckung 18 bildenden Bodenwandteil oder in einer in dem vorderen Teil und der unteren Wand 61 der Kappe 41 ausgebildeten Ausnehmung 58 aufgenommen ist, siehe Figur 8. Die Raste 59 ist von dem Halter 43 für die Spleißkontakte 45 beabstandet, wobei der Halter 43 so geformt ist, daß er in der Vertiefung 36 aufnehmbar ist, wobei sich die Federn 55 in den Keilnuten 38 und die Raste 59 in der Ausnehmung 39 befinden. Die Wände des Körpers 40 umgeben die Nabe 37 und die die Ausnehmung 36 begrenzenden Wände.
Die Kappe 41 ist so angelenkt, daß sie aus einer angehobenen vorderen Drahtbestückungsposition, siehe Stecker 20A mit offener Abdeckung in Figur 4, in eine geschlossene Position verschwenkbar ist, um die Drähte in den Kanälen 46 in den Kontaktbereichen 51 anzuordnen. Quer zu den Kanälen 46 sind Schlitze 53 zur Aufnahme der Kontaktbereiche 51 ausgebildet, doch die Kanäle dienen zum Halten des Drahtes, so daß er korrekt in den Schlitz 52 des Kontaktes eingeführt wird. In der oberen oder vorderen Wand sind die Kappen 41 ebenfalls mit Schlitzen oder Öffnungen 60 versehen. Die Öffnungen 60 sind von Wänden 61 umgeben, die eine weitere Vertiefung 62 zur Aufnahme des Spleißkontakthalters 43 eines Körpers 40 begrenzen. Die Öffnungen 60 sind wie die Öffnungen 35 ausgebildet, und die Wände 61 bilden ebenfalls eine rechtwinklige Nabe mit Keilnuten 64 zur Aufnahme der Federn 55. Bei der Bodenwand der Kappe 41 ist der ausgesparte Bereich 58 über der Arretierung 48 positioniert, die auch die Raste 59 aufnimmt, um in der Stapelposition einen Stecker 20 auf dem anderen zu halten. Die Figuren 9 und 10 zeigen das Stapeln der Modulstecker, wobei die Spleißkontakte 45 eines Steckers elektrischen Kontakt mit den Schenkeln des Kontaktbereiches 51 des unteren Steckers herstellen, welcher seinerseits mit der unteren Reihe der Drahtkontakte 30 elektrisch verbunden ist.
Die Basis 21 des Anschlußblocks besteht vorzugsweise aus glasgefülltem PBT-Thermoplast und die Abdeckungen 18 bestehen aus einem ähnlichen Isoliermaterial. Da die Basis und die Abdeckung als Trennteil für die Drähte verwendet werden, bestehen sie beide aus einem hochzugfesten glasgefüllten technischen Kunststoff, dessen Härte zum Durchtrennen der Drähte ausreicht. Obwohl der Anschlußblock lediglich eine Trennung an den Drähten vornehmen muß, ist dann, wenn er aus einem festen Kunststoff besteht, die Notwendigkeit von beim Abtrennen der Drähte zu verwendenden Metallschneidvorrichtungen geringer. Zu geeigneten Materialien gehören Valox 420, erhältlich von General Electric Company, Plastics Group, One Plastic Avenue, Pittsfield, Massachusetts 01201, 30% glasgefülltes Ultem, ebenfalls bei General Electric Company erhältlich, oder 30% glasgefülltes SAN, von ICI Advanced Materials, 475 Creamery Way, Exton, Pennsylvania, erhältlich.
Der Verbinder dieser Erfindung ist vorzugsweise mit einem feuchtigkeitseinschränkenden Dichtmittel abgedichtet, um die Verbindungsstellen zwischen den Drähten und Kontakten einzukapseln. Dieses Dichtmaterial ist in der Basis 21 und in dem Körper 40 und der Kappe 41 angeordnet.
Der Verbinder der vorliegenden Erfindung gestattet das Stapeln der Stecker 20, um das Testen der Verbindungen zu den Drähten von dem Kabel zu ermöglichen. Das Stapeln läßt auch das Halbanzapfen der Schaltung zu. Außerdem können Stecker an den Abdeckungen befestigt werden und elektrische Verbindungen zu den Drähten von den Kabeln durch die zweite Reihe von Öffnungen 35 herstellen. Ferner ermöglicht es die Neuheit des Paares von Schaltdrähten in jedem neupositionierbaren Modulstecker, daß der Stecker leicht neu zu positionieren ist, um den Teilnehmer von einer eingehenden Leitung zu einer anderen zu bewegen, indem einfach der Stecker 20 aus einer Position gezogen und an einer anderen Stelle auf der Abdeckung 18 oder an einem anderen Verbinder angebracht wird.
Besteht der Wunsch einer Übertragung eines Teilnehmers von einer alten Leitung zu einer neuen Leitung, erleichtert der Verbinder der vorliegenden Erfindung diese Übertragung, indem er nur eine vorübergehende und eine Ersatzjumperleitung verwendet. Ist die Übertragung beendet, bleiben die vorübergehende Jumperleitung und die ursprüngliche Jumperleitung übrig, aber beide sind wiederverwendbar. In den Figuren 11a bis 11d sind die Schritte der Übertragung einer Schaltung zwischen zwei Kabeln 70 und 71 zu einer Schaltung zwischen den Kabeln 70 und 71 ohne Unterbrechung der Kontinuität der neuen Schaltung dargestellt. Die vorliegende Schaltung befindet sich zwischen dem eingehenden Kabel 70 zu einem Anschlußblock 16a, der mittels eines Steckers 20a und einem Jumperdraht 75 mit einem Stecker 20b verbunden ist, welcher über den Anschlußblock 16b mit dem alten Kabel 71 verbunden ist. Das neue Kabel 72 ist mit einem Anschlußblock 16c verbunden. Der erste Schritt besteht in der Vorbereitung eines aus einem Stecker 20d, einem Jumperdraht 76 und einem Stecker 2º0 bestehenden Jumper. Der Stecker 20d wird auf den Stecker 20a gestapelt und der Stecker 20c wird mit dem Anschlußblock 16c verbunden. Zu der neuen Leitung wird die erste Verbindung hergestellt. Als zweites wird ein weiterer Jumper mit einem Stecker 20e, einem Draht 77 und einem Stecker 20f vorbereitet. Der Stecker 20e ist mit den Kontakten 30 verbunden, die mit dem Kabel 70 unter der zweiten Reihe von Öffnungen 35 verbunden sind, und der Stecker 20f wird auf den Stecker 20d gestapelt, siehe Figur 11b. Wenn diese Verbindungen hergestellt sind, bestehen einige Redundanzschaltungen zwischen dem Kabel 70 und dem Jumperdraht 76. Nun kann der Stecker 20a aus dem Anschlußblock 16a entfernt und von dem Stecker 20d getrennt werden, ohne die neue Schaltung zu dem Kabel 72 zu unterbrechen. Wenn der Stekker 20d an der Position des Steckers 20a angeordnet ist, ist die Übertragung zwischen dem Kabel 70 und dem Kabel 72 abgeschlossen und die Stecker 20e und 20f können gezogen werden. Die Stecker 20d und 20c sind ebenfalls so positioniert, daß sie dem Herausziehen Widerstand entgegensetzen, wie auch die ursprünglichen Stecker 20a und 20b.
Anhand der Figuren 12-14 wird nunmehr das Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung mit dem geschützten Stecker 80 beschrieben. Der geschützte Stecker 80 ist dem Jumperstecker 20 sehr ähnlich, außer daß er zusätzlich eine in Figur 15 schematisch dargestellte Überspannungsschutzschaltung aufweist. Der geschützte Stecker 80 weist eine Kappe 81 auf, die im wesentlichen mit der Kappe 41 identisch ist, sowie einen Körper 82, dessen äußere Erscheinung mit Körper 40 vergleichbar ist, wobei drei Unterschiede bestehen: Körper 82 ist geringfügig länger als Körper 40; Körper 82 weist ein in ein Ende eingelassenes Federelement 83 in der Nähe der Stimmgabelkontakte 84 auf; und Körper 82 weist einen Massekontakt 85 an demselben Ende wie das Federelement 83 auf. Wie der Stecker 20 ist auch der Stecker 80 mit Drahtisolationswegschiebekontakten 86 versehen. Wie in Figur 14 gezeigt, ist jeder Stimmgabelkontakt 84 einstückig mit einem zugehörigen Isolationswegschiebekontakt 86 ausgebildet (und somit elektrisch mit diesem verbunden); die Länge von der Spitze des Stimmgabelkontaktes 85 zu der Spitze des Isolationswegschiebekontaktes 86 beträgt üblicherweise 2,48 cm (0,975 Inch). Die beiden so zusammengehörigen Paare geschützter Kontakte sind separat mit dem Massekontakt 85 verbunden, wobei Spannungsbegrenzerelemente 87 dazwischen angeordnet sind. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel weisen die Spannungsbegrenzerelemente 87 Diac- oder Triggerdioden auf, die normalerweise isolierend sind, aber kurzschließen, wenn die Spannung einen vorbestimmten Betrag, wie beispielsweise 270 Volt, übersteigt. Diese bestimmten Elemente sind außerdem vorteilhafterweise sehr klein, etwa 0,51 cm (0,2 Inches) im Durchmesser. Die Spannungsbegrenzerkontakte 87 sind über Blattkontakte 88, die einstückig mit dem Massekontakt 85 ausgebildet sind, mit dem Massekontakt 85 verbunden. Entlang der Innenfläche des Körpers 82 ist eine (nicht dargestellte) Wand zum Stützen und Positionieren des Massekontaktes 85 ausgebildet, wobei sich die Wand zwischen den Blattkontakten 88 befindet.
Um eine elektrische Verbindung auf Masse herzustellen, ist der Anschlußblock 16 mit einer Erdungseinrichtung versehen, die vorzugsweise die Form einer Schiene 89 hat, die sich über die Länge des Anschlußblocks 16 erstreckt, wie in Figur 16 gezeigt. Die Erdungsschiene 89 weist eine Vielzahl von (nicht dargestellten) Spitzen, eine an jedem Verbindungspunkt, zum Anschließen an den Massekontakt 85 auf. Somit greift der Massekontakt 85 automatisch an einer Spitze der Erdungsschiene 89 an, wenn ein Stecker 80 an dem Anschlußblock 16 angebracht wird. Die Erdungsschiene 89 kann mittels einer beliebigen geeigneten Einrichtung mit Masse verbunden sein, beispielsweise einem Anschluß an den Verteiler 90, der seinerseits über einen groß bemessenen Draht mit Masse verbunden ist. Vorzugsweise ist die Erdungsschiene 89 an der Basis 21 angebracht, obwohl sie auch an der Abdeckung 19 angebracht sein könnte.
Der Hauptvorteil der Verwendung des Steckers 80 besteht darin, an den angeschlossenen Drähten und zugehörigen Bauteilen aufgrund von Spannungsstößen in den Drähten, z.B. infolge eines Blitzschlages, verursachten Schaden zu verhindern oder zu minimieren. Die obenstehende Ausführung des geschützten Steckers 80 bietet jedoch noch einige andere Vorteile außer den bereits in den Jumpersteckern 20 gegebenen. Wenn der Jumperanschluß durch einen Stecker 80 an dem Anschlußblock 16 von einer Stelle zur anderen bewegt werden soll, bewegt sich erstens die Schutzschaltung automatisch mit dem Jumper, im Gegensatz zu dem Anschlußblock nach dem Stand der Technik, der entweder eine separate Umsetzung der Schutzschaltung verlangt oder fordert, daß jede Stelle an dem Anschlußblock mit einer derartigen Schaltung versehen wird, ungeachtet dessen, ob diese Stelle tatsächlich für eine Kreuzverbindung verwendet wird. Da die Kappe 81 des geschützten Steckers 80 mit der Kappe 42 des Steckers 20 identisch ist, ermöglicht sie zweitens das Stapeln anderer Jumperstecker 20 auf dem Schutzstecker 80. Auf diese Weise dient die Schutzschaltung zum Schutz der Drähte in jedem der so gestapelten Stecker. Ferner ermöglicht das Vorsehen des Federelementes 83 in dem Stecker 80 das Einstecken des Steckers 80 allein in den Anschlußblock 16 und nicht in die Kappe 42 eines Jumpersteckers 20. Dies gewährleistet, daß Jumperstecker nur auf einem geschützten Stecker 80 aufgestapelt werden und nicht umgekehrt, was wiederum gewährleistet, daß alle in einem Stapel angeschlossenen Drähte den Vorteil der Schutzschaltung genießen. Mit anderen Worten, würde erst ein Jumperstecker 20 in den Anschlußblock 16 eingesteckt und dann ein geschützter Stecker 80 auf den Jumperstecker gestapelt, wären die Drähte in dem Jumperstecker nicht geschützt (diese Konfiguration wäre auch komplizierter dahingehend, daß sie eine andere Einrichtung zum Verbinden des Massekontaktes 85 mit der Erdungsschiene 89 erfordern würde). Dennoch hat der Fachmann die Wahl, entweder einen Jumperstecker 20 oder einen geschützten Stecker 80 mit dem Anschlußblock 16 zu verbinden, abhängig von den Umständen im einzelnen, und ferner kann dem System nach der ursprünglichen Installierung eine beliebige Anzahl von geschützten Steckern hinzugefügt werden (einer auf einmal). Natürlich könnte eine Einrichtung vorgesehen sein, die das direkte Verbinden von Jumpersteckern 20 mit dem Anschlußblock 16 verhindert. Schließlich bietet die obenstehende Konstruktion ein kompaktes Paket zur Gewährung von Überspannungsschutz, wodurch die Verwendung in Umgebungen hoher Dichte vereinfacht ist.
Der Verbinder zur Verwendung als Kreuzverbindungsblock wurde mit Bezug auf ein Ausführungsbeispiel beschrieben. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß Modifizierungen vorgenommen werden können, ohne vom Gedanken der Erfindung abzuweichen. Einige Modifizierungen beinhalten die Verringerung der Größe der Abdeckungen und der Basis auf eine einzige Reihe von Drahtkontakten 30 sowie, diese schmäler zu gestalten, d.h. die Breite der Basis und der Abdeckungen zu reduzieren, so daß sie nur eine Reihe von Kontakten 30 halten und nur die Positioniereinrichtung aufweisen; eine Verlängerung der Basen durch Vorsehen von 25 statt 10 Paaren, derart, daß fünf Abdeckungen 18 auf einer Basis 16 angeordnet werden können; die Verlängerung der Abdeckungen; das Vorsehen einer alternativen physischen Anordnung für die geschützten Kontakte; oder das Vorsehen anderer elektronischer Bauteile in einem Stecker, wie beispielsweise einer Fernisolierungsvorrichtung (RID oder MTU), eines Hochfrequenzfilters (RFI), eines Halbklinglers, einer Fehlkurzschluß-nach-Masse-Vorrichtung oder einer Strombegrenzungsvorrichtung. Diese und andere Modifizierungen sind berücksichtigt.

Claims

1. Vorrichtung zum Verbinden eines ersten Drahtpaares mit einem zweiten Drahtpaar, mit:

- einem Anschlußblock (16) mit einer Basis (21), die eine Einrichtung (25,26) zum Halten des ersten Drahtpaares (23) aufweist, und einer Abdeckung (18), die derart ausgebildet ist, daß sie auf die Basis (21) paßt, wobei die Abdeckung (18) ein Anschlußkontaktepaar (30) zum Herstellen einer Verbindung mit dem ersten Drahtpaar (23) und ein Öffnungspaar (35) aufweist, welches den Zugang zu den Anschlußkontakten (30) gestattet; und

- einem Stecker (20,80) mit:

- einem elektrisch isolierenden Körper (40;82) mit einem ersten und einem zweiten Ende, wobei der Körper (40;82) in seinem Inneren ein elektrisch gegen Überspannung geschütztes Kontaktepaar (45) aufweist, wobei jeder Kontakt (45) einen sich an dem ersten Ende des Körpers (40;82) befindenden ersten Endabschnitt (50;84), welcher derart ausgebildet ist, daß er eine elektrische Verbindung mit einem der Anschlußkontakte (30) herstellen kann, und einen sich an dem zweiten Ende des Körpers (40;82) befindenden zweiten Endabschnitt (40; 82) aufweist, der derart ausgebildet ist, daß er eine elektrische Verbindung mit einem Draht des zweiten Drahtpaars herstellen kann,

- einer an dem zweiten Ende des Körpers (40;82) gelenkig angebrachten Isolierkappe (41;81), und

- einer Einrichtung (85,87,88,89) zum Bereitstellen eines elektrischen Überspannungsschutzes für die Kontakte (45).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Einrichtung (85,87,88,89) zum Bereitstellen eines elektrischen Überspannungsschutzes aufweist:

- eine an dem Anschlußblock (16) angebrachte elektrisch leitfähige Erdungsschiene (89);

- eine Einrichtung (87) zum Begrenzen der an den Kontakten (45) anliegenden Spannung; und

- eine Einrichtung (85,88) zum Verbinden der Spannungsbegrenzungseinrichtung (87) mit der Erdungsschiene (89).

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der:

- die Abdeckung (18) ferner eine um die Öffnung (35) angeordnete Positioniereinrichtung (37,38) zum Ausrichten der Öffnungen (35) aufweist; und

- das erste Ende des Körpers (40;82) ferner eine Einrichtung (55) zum passenden Zusammengreifen mit der Positioniereinrichtung (37,38) und zum Positionieren der ersten Endabschnitte der Kontakte (45) in den Öffnungen (35) zum Herstellen von elektrischem Kontakt mit den Anschlußkontakten (30) aufweist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die Kappe (41;81) eine Einrichtung (53) zum Erleichtern der Verbindung zwischen jeweils einem Draht des zweiten Drahtpaares und einem der zweiten Endabschnitte (51,52;86) der Kontakte (45) beim Bewegen der Kappe (41;81) aus einer Öffnungsposition in eine Schließposition aufweist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, sofern auf Anspruch 2 rückbezogen, bei der die Verbindungseinrichtung (85,88) einen an dem Körper (40;82) an dessen erstem Ende angebrachten Massekontakt (85) aufweist, welcher derart ausgebildet ist, daß er an der Erdungsschiene (89) angreift.