МОДУЛЬНАЯ СИСТЕМА ПЕРЕКРЕСТНОГО СОЕДИНЕНИЯ

Область техники, к которой относится полезная модель .
Полезная модель относится к электрическому соединителю но меньшей мере одной пары нроводов, соединенных друг с другом. Она представляет особый интерес с точки зрения использования в телекоммуникационных распределительных сетях. Соединение или срапцаание пар электрических проводов имеет особое значение в так называемых системах перекрестного соединения, где пары проводов, идущие от центральной станции, должны быть эффективным образом подсоединены к конечным потребителям. Обьршо две пары проводов должны подсоединяться друг к другу таким, образом, что позже позволяет провести модификацию соединений без разрушения соединителей. Более того, соединение может бьпъ произведено с третьей парой проводов для тестирования, отвода или переноса, не нарушая цепи.
Телекоммуникационные распределительные системы по своей природе имеют большое количество проводов для соедииеиия. В течение длительного периода времени было обычным использование соединительных блоков или модулей, в которые вставлялось множество проводов, которые подсоединялись к второму множеству пар соответствующих проводов. Это описано в ряде источников информации, например. Патенты США 3 919 495, 4 685 755, 4 964 812, 5 044 979 и 5 147 218. Эти соединительные блоки или модули используются для постоянного соединения пар проводов и не позволяют производить простую модификацию. Некоторые модули первично использовались для соединения телекоммуникационных кабелей с большим количеством пар проводов. Другие же специально разработаны для систем перекрестного соединения, leu не менее, в этих разработках трудно достичь изменений. Они потребуют отсоединения пар проводов и подсоединения их к соответствующим парам при помоищ отдельных средств, т.е. путем использования специальных небольших соединителей для соединения двух пар проводов.
Типичная система перекрестного соединения получает множество пар проводов от центральной станции и другое множество пар проводов, идущих от конечных потребителей или другой промежуточной распределительной станции. Для установки соединений фидерные провода вставляются в так называемое основание удлиненного соединителя, который имеет основание в форме соединительного блока и который может принимать множество пар проводов (например, десять пар). Постоянное соединение этих фидерных проводов достигается некоторыми средствами при помощи простого инструмента или при помощи дополнительного компонента соединителя, который прижимается к основанию, устанавливая таким образом контакты, для которых обычно применяются металлические элементы смещения изоляции. Это делается как для множества входных проводов, идущих от центральной станции, так и для идущих от конечных потребителей или другой промежуточной распределительной станции. Далее отдельные соединения делаются между соединительным блоком с парами проводов, идущих от центральной станции, и вторым соединительным блоком с парами проводов, идущих от конечных потребителей или промежуточных распределительных станций. Это достигается при помощи так называемых перемычек. Предпочтительным является подсоединение пары перемычек к штепселям с обеих сторон и установка этих штепселей в соответствующее положение в соединительных блоках, к которым с помощью постоянного соединения подсоединяются фидерные провода. Это обычно делается и описьшается в ряде источников информации, таких, как следующие патентные заявки: США 4 979 209, ЕР О 084 632, ЕР О 220 884 и GB 2 129 630.
Другой подход может быть виден в патентах Германии DE 41 27 896, DE 40 08 386 и DE 40 08 388, где фидерные провода вставляются в основание при помощи простого ручного инструмента. Соединение также обеспечивается при помощи штепселей.
Вообще говоря, штепсели, указанные в вьпиеуказанных документах,
сконструированы так, что пары проводов могут подсоединяться к ним простыми средствами, обычно используя контактные элементы, имеющие смещение изоляции. Провода подсоединяются к штепселям вручную или при помощи простого ручного инструмента. Обычно помимо части смещения изоляции контактные элементы имеют вторую часть, конструкция которой позволяет установку на соединительный блок, к которому постоянно подсоединены фидерные провода. В некоторых случаях, как описывается в ЕР О 220 884 возможен доступ к штепселю при помощи зондовой измерительной установки.
В более общих чертах, штепсели имеют, по меньшей мере, изолированное основание и металлические контактные элементы, которые поддерживаются в основании. Контактные элементы имеют часть для соединения с одной парой и другую часть для соединения с другим контактным элементом, расположенным в другой составной части соединителя для соединения с другой парой проводов.
Однако,вышеуказанные ссылки не исключают возможности соединения второго штепселя с первым, что в значительной степени желательно для ответвления, более постоянного тестирования или модификации соединения без разъединения. Все чаще возникает необходимость соединить не только две пары проводов друг с другом, но и сделать дополнительное соединение третьей пары, например, дополнительный телефонный аппарат (так называемое ответвление) или усиленное использование передачи данных связи с целью достижения модификации без разрыва цепи. Это может быть сделано при использовании патентов США 5 178 558 и 5 281 163. Они описывают системы перекрестного соединения, применяющие основание с соединительным блоком, как описано вьппе, с которым соединяются фидерные провода и где щтепсели устанавливаются друг на друга, обеспечивая вьппеупомянутые специальные особенности. Этот соедшгательный блок может также рассматриваться как основание для поддержки других компонентов соединителя.
Вышеописанные системы, имея соединительный блок и штепсели, которые могут устанавливаться друг на друга, обеспечивают высокий уровень гибкости по отношению к достижению модификации в системе перекрестного соединения. Тем не менее, использование соединительных блоков включает вставку множества пар проводов, как описано вьппе, в соединительный блок с последующим соединением проводов с соответствующими контактными элементами. Поскольку обжатие требует значительных усилий, возникает необходимость использования дорогих и громоздких инструментов с пневматическим приводом или внешним источником питания. Это значительно снижает гибкость и универсальность системы. Соответственно целью полезной модели является создание соединителя для соединения, по крайней мере, одного набора пар проводов, которые будут соединены друг с другом, что обеспечивает большую степень гибкости по отношению к модификациям цепи и в частности, не требует применения сложных и дорогостоящих инструментов.
СУЩНОСТЬ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Настоящая полезная модель представляет собой электрический соединитель для соединения, по крайней мере, одного набора пар проводов, которые будут соединены друг с другом, и предлагает решение вышеуказанных проблем в соответствии с тем, как это описано в пункте 1 формулы полезной модели после слова характеризующийся.
Суть полезной модели состоит в том, что соединительный блок для постоянного соединения проводов и в частности фидерных пар проводов заменен основанием, оснащенным средствами для установки и поддержки, по крайней мере, одного штепселя. На этом основании устанавливается первый штепсель для первой пары проводов набора пар проводов и, по крайней мере, второй штепсель для второй пары проводов набора пар проводов свободно устанавливается на первый штепсель. Контактные элементы, по крайней мере, двух штепселей устроены таким образом, что электрический контакт устанавливается между проводами первой пары и соответствующими проводами второй пары при установке второго штепселя на первый. Провода пар могут свободно подсоединяться к соответствующим штепселям известным образом. Это обычно достигается вручную или при помощи простого инструмента. Соединительные блоки известных решений всегда включают средства для постоянного соединения проводов, а основание в соответствии с полезной моделью имеет основной  поддержку, по крайней мере, одной пары щтепселей, которые устанавливаются друг на дрзта. Основным преимуществом относительно простого основания, на которое устанавливаются штепселя, является то, что, в отличие от соединительных блоков оно не требует дорогостоящих инструментов для сборки. Более того, соединения не считаются постоянными по отношению к фидерным проводам. Тот факт, что первый штепсель свободно устанавливается на основание, ведет к неожиданному множеству особенностей, которые были недоступны при использовании соединительных блоков. Это будет описано детально ниже.
Как было указано выше, в этой полезной моде.га1 штепсель описан в более широком смысле, а именно, он имеет изолированное основание и контактные элементы, размещенные в основании, где эти контактные элементы имеют первую часть для соединения с соответствующей парой проводов и вторую часть для соединения с другим контактным элементом, который расположен в другом компоненте соединителя, обычно другого штепселя. Это значит, что штепсель в соответствии с этим определением может быть также и розеткой. Первые штепсели, которые устанавшгеаются на основание, обеспечивают соединение соответствующих пар проводов и обеспечивают установку второго штепселя на первый, что является типичной фушщией розетки.
В более общем смысле основание нуждается только в единственном положении для установки первого штепселя, на который устанавливается второй штепсель. Это не является предпочтительным воплощением для системы перекрестного соединения. Тем не менее, такая конфигурация с основанием в одном положении и, по крайней мере, двумя штепселями, установленными на него может бьггь полезным дополнением к типичной системе перекрестного соединения. В некоторых случаях может возникнуть необходимость соединения двух пар проводов друг с другом, которые по какой-то причине должны быть отделены от системы, например десять пар проводов в модуле. При некоторых обстоятельствах это может иметь преимущество, например, когда соответствующие пары проводов слишком короткие для соответствующих модулей и.1ш когда устанавливается промежуточное непостоянное соединение.
Типичной конфигурацией является удлиненное основание со множеством близких друг к другу положений и обеспечивающее установку множества штепселей. В ситуации, когда необходимо соединить друг с другом большое количество пар проводов, все позиции основания используются обычно с первым штепселем и вторым штепселем в каждой позиции. Например, обычно применяют основания, которые имеют десять позиций, на которые устанавливаются первые десять штепселей, соединенных с десятью парами фидерных проводов. Затем набор из десяти вторых штепселей, которые соединяются с десятью парами перемычек, устанавливается на первые штепсели. Система, тем не менее, позволяет  разнообразие других конфигураций. Это может быть преимушественным и желательным, если только установить штепсели только на часть множества позиций в основании. Это может бьпъ желательным, если оставить место для будущего добавлеьшя фидерных пар проводов.
Обычно, как описано выше, штепсели устанавливаются парами на основание, однако, по ряду причин возможно добавление других штепселей сверху пар штепселей. Это может быть необходимо для так называемого ответвления, в котором дополните;п ное соединение делается для второго телефонного аппарата. Другая возможность - это более постоянное соединение для тестирующего устройства на длительньш период времени.
Также может быть желательным в некоторых позициях основания установить один штепсель и подсоединить к нему пару фидерных проводов. Это может представлять определенный интерес, когда пара фидерных проводов, идущих от центральной станции, уже на месте без необходимости соединения с конечным пользователем. В этом случае пара проводов находится в определенной позиции и соединение может быть легко сделано позднее.
Преимуществом также является установка защитной крьппки на верхние штепсели, установленные на основание. Это хорошо известно и также применимо к системе в соответствии с полезной моделью.
Как описано вьппе, первый штепсель может иметь форму розетки, на которую устанавливается второй штепсель. Тем не менее, более предпочтительным является применение одного типа штепселей. В этом случае штепсели должны быть сконструированы так, чтобы контактные элементы с их вторыми частями выходили за часть изолированного основания штепселя, который прямо или косвенно обращен к основанию. Противоположный конец части изолированного основания имеет отверстия, что позволяет прием соответствующих выступающих контактных элементов частей другого штепселя. Кроме того, основание для поддержки штепселя имеет полость, в которую входят после установки штепселя на основание выступающие концы контактных элементов. По различным причинам эти полости заполняются герметиком. Герметиком может служить смазка, гель или, например, двухкомпонентная силиконовая композиция. Использование герметиков хорошо известно и также применимо к соединителю в соответствии с полезной моделью. Оно осуществляет защиту выступающих вторых частей контактных элементов, следовательно при удалении первого штепселя из основания контакты к другим штепселям могут быть легко установлены. Это очень важно, так как система предлагает взять первый штепсель с установленными фидерными проводами и установить сверху на любой другой штепсель, расположенный на том же или другом основании. Это показывает, что эта модульная система имеет огромное количество вариантов (некоторые конкретные примеры будут представлены ниже).
По некоторым причинам желательно, чтобы первые штепсели на основании использовались как обычный соединительный блок. Здесь, как указывалось вьпие, преимущество сохраняется во избежание применения сложных инструментов. Тем не менее желате.11ьно иметь первые штепсе.пи в стабильном положении, чтобы вторые штепсели могли отсоединяться от первых штепселей, не отсоединяя первые штепсели от основания. Это может быть достигнуто путем подбора допусков деталей основания и допусков изолированных оснований штепселей, чтобы усилие, необходимое для отсоединения второго штепселя от первого штепселя, было меньше усилия, необходимого для отсоединения первого штепселя от основания. Это соответствует типичным требованиям для допусков и, следовательно, может быть достигнуто без дополнительных затрат.
Как указывалось выше, штепсе.1ш описывались в сравнительно обш;ем виде, как средства для соединения пары проводов и частей контактных элементов, которые могут соединяться с другими контактными элементами в других компонентах соединителя. Соединение проводов первых частей контактных элементов может быть достигнуто при помощи разнообразных средств, таких как применение миниатюрных винтов, обжимка, обвязка, миниатюрная пайка. Наиболее предпочтительным является применение элементов смещения изоляции, где изоляция смещается во время вставки в штепсель. Известно множество элементов смещения изоляции. Зубчатые метал.11ические элементы могут вставляться в провода, проникая в изоляцию, или штырьки, которые могут проходить через изоляцию. Наиболее предпочтителен случай, когда применяются так называемые элементы и, являющиеся обычными металлическими пластинами со ще.1п.ю, два края которой сделаны так, что при вставке эти стороны слегка отклоняются, устанавливая постоянный контакт.
Вторая часть контактных элементов штепселя устанавливает контакт с другим коьггактным элементом в другом компоненте соединителя. Это также может иметь множество вариантов. Например, можно вторым частям контактных элементов придать форму штыря и соответствующей части другого компонента соединителя придать форму розетки в виде цилиндра, в который вставляется штырь. Другая возможность заключается в применении гибких оконечных элементов, которые скользят по соответствующим плоским частям в другом контактном элементе, расположенном в другом компоненте соединителя. Более предпочтительным является придание второй части контактного элемента формы камертона, который при вставке входит в соединение с боковой частью с соответствующим контактным элементом смещения изоляции в другом компоненте. Преимущество состоит в том, что при помощи этих средств контактные элементы имеют очень простой дизайн, что является преимуществом по отношению к стоимости производства.
В другом предпочтительном варианте полезной моделии штепсели оснащены откидывающимся наконечником, который поддерживается с одной стороны и который может открываться для вставки соответствующих проводов. Эти провода вставляются в отверстия и верхние части контактных элементов имеют элементы смещения изоляции. Эти контактные элементы сделаны в соответствии с откидывающимся наконечником, и когда наконечник закрывает штепсель, электрические контакты между вставленными проводами и контактирующей частью смещения изоляции сохраняются (дальнейшие детали этого подхода можно взять из патента США 5 178 558).
Часто необходимо обеспечить средства для защиты системы от высокого напряжения. Это хорошо известно и описано в патенте США 5 281 163. Эта система также применима к настозпцей полезной моде.1ш. В этом случае, по крайней мере, первые штепсели обеспечены средствами для электрической защиты. Это могут бьггь, например, элементы, ограничивающие напряжение, такие как симметричный диодный тиристор или симметричный динистор, которые нормально изолированы, но замьпсают цепь, если напряжение превышает установленные 270 В. Эти средства для зашиты от высокого напряжения с одной стороны соединены с контактными элементами и с другой стороны с внешним доступным контактным элементом, который находится во внешней части
изолированного основания штепселя. Далее это основание может быть оснащено элементом прямого или опосредованного заземления, который имеет электрическое соединение с землей и на который после установки штепселя устанавливается электрический контакт между внешними доступными контактными элементами штепселя и заземляюш;им элементом, который, например, может быть в форме шины, имеющей множество выступов, с которыми взаимодействуют вьппеуказанные контактные элементы штепселя. Заземление этих шин достигается обычным путем.
Так же как известные соединительные блоки, основание может быть снабжено элементами соединения его с поддерживающей рамкой. Наиболее предпочтительным для удлиненных оснований является размещение этих средств на краях основания, которое устанавливается затем также как известные соединительные блоки.
И, наконец, выгодно обеспечить переднюю часть, основания средствами для направления и крепления пар проводов. Некоторые конструкции могут быть размещены на продольной стороне основания, к которой направлены пары проводов. Эти конструкции могут быть в форме крючков или небольших щелей между соседними выступающими частями. Провода затем могут быть размещены в соответств)гющих свободных местах. Это позволяет избежать неконтролируемого беспорядка всех пар проводов.
Описание чертежей
Полезная модель будет более понятно со ссылкой на сопровождающие чертежи, где
Фиг. 1 показывает соединитель, включая основание, первый штепсель и второй штепсель.
Фиг.2 - вид соединителя с первым и вторым штепселями, установленными на каждую позицию основания.
Фиг.З - вид соединителя с основанием с установленным на нем различным количеством штепселей только в трех позициях.
Фиг.4 - вид соединителя с основанием, имеющим одну позицию, на которую установлены первый и второй штепсели.
Фиг.5 - вид только основания. Фиг.6 - вид сверху на основание. Фиг.7 - вид снизу на основание.
Фиг.8 - вид сбоку в поперечном разрезе через основание на размещении, обозначенном А-А на Рис. 6.
Фиг.9 - часть основания оснащенного средствами для удержания и направления проводов.
Фиг. 1 о - другой вариант основания, оснащенного штепселями и заземляющей шиной для защиты штепселей от высокого напряжения.
Фиг. 11 - вид TOJibKO штепселя с конца части изолированного основания, который прямо или не прямо обращен к основанию.
Фиг. 12 - вид штепселя с противоположного конца части с открытым откидывающимся наконечником.
Фиг. 13 - вид штепселя в поперечном разрезе.
Фиг. 14 - перспективное и трехмерное изображение пары контактных элементов с дополнительными элементами, обеспечивающими электрическую защиту.
Фиг. 15 - перспективный вид двух наборов контактных элементов первого и второго штепселя.
Фиг. 16 - вид соединителя в поперечном разрезе на плоскости части вилки контактных элементов, показывая основание, первый штепсе;п., второй штепсель и защитную крьппку.
Основы полезной модели показаны на Фиг.1 - 8 и Фиг. 16, а детали штепселей показаны на Фиг. 9-15. Детали штепселей описываются только по мере необходимости для данной полезной модели. Дальнейшие аспекты, относящиеся к штепселям могут быть взяты из патентов США 5 178 558 и  США 5 281 163.
Фиг.1 показывает соединитель 10, имеющий основание 12, на которое в первой позиции основания 12 устанавливается первый штепсель 14. Также показан второй штепсель 16, предназначенный для установки сверху на первый штепсе.1п 14. Второй штепсель 16 закрыт защитным колпачком 18. Основание 12 имеет удлиненную конфигурацию с множеством позиций, которые позволяют установку штепселей. Стенки формируются в корпусе основания, создавая конфигурацию 20 с U-образными стенками в соответствии с внутренней частью конечной части изолированного корпуса первого штепселя 14, который обращен к основанию. Конфигурация 20 вместе с выступающей соседней конфигурацией 22 обеспечивает легкую установку на основание штепселя в соединении с формированием соответствующей части первого штепселя 14. Это не требует дополнительной силы и может быть сделано вручную. Дополнительные инструменты не требуются. Второй штепсель 16 показан в положении непосредственно перед установкой на первый штепсель 14. Штепсели имеют отверстия 24, 26, 28 и 30 соответственно, в которые провода пар (не показано) будут вставляться (это будет детально рассмотрено в связи с описанием Фиг.12). Основание 12 представляет собой отливку с применением отливочной техники как единой части и имеет удлиненную конфигурацию, как это показано, с защелками 32, которые позволяют установку всего основания на поддерживающую рамку. Защелки 32 имеют форму кривых кронштейнов, оставляя свободное место между ними и соседней боковой стенкой. Таким образом все основание 12 может бьггь установлено, например, на две шины поддерживающей рамки (не показано). Другое решение установки основания 12 будет описано в фиг.5.
Фиг.2 показывает соединитель 10 с основанием 12, на каждой позиции которого установлены первые штепсели 14 и вторые штепсели 16 с защитными колпачками 18. Практически отверстия 24, 26, 28 и 30 всех штепселей будут поставляться с соединенными парами проводов. Это значит, что соединитель в соответствии с Фиг.2 будет соединен с десятью парами фидерных проводов, установленных на первом штепселе 14, в то время как вторые штепсели 16 будут соединены с десятью парами перемычек. Эти провода оставляются для простоты и показаны только на Фиг 12.
Конфигурация, показанная на Фиг. 2, является стандартной с заполнением всех позиций парами штепселей. Тем не менее система также позволяет полное разнообразие других конфигураций. Некоторые из них показаны на Фиг. 3. Основание 12 снабжено сборками штепселей на каждой из трех позиций 34, 36 и 38 соответственно. На позиции 34, которая в действительности является четвертой на основании 12, показана конфигурация, которая считается нормальной, как показано на Фиг.2. Первый штепсель 14 устанавливается на основание 12. Второй штепсель 16 с защитным ко.1шачком 18 устанавливается сверху, и в нормальных условиях провода вставляются в отверстия 24, 26, 28 и 30 и подсоединяются к штепселям. Это стандартная конфигурация, где фидерные провода соединяются с первым штепселем 14 в отверстия 24 и 26 и соответствующие перемычки соединяются со вторым штепселем 16 через отверстия 28 и 30 (см. Фиг.2). В позиции 36, которая является седьмой позицией на основании 12, три штепселя 40, 42 и 44 устанавливаются друг на друга, позволяя соединить три пары проводов. Как описывалось выше, это может быть сделано для достижения ответвления, постоянного тестирования vam. дрзтих соединений. В этисх с.11учаях соответствующая третья пара проводов соединяется с третьим штепселем 44, который после снятия колпачка 18 устанавливается на штепсе.ш 42. Окончательно колпачок 18 устанавливается на штепсель 44. В другом примере одиночный штепсель устанавливается на первую позицию 38 основания 12. Это может бьпъ важно, когда соединение между двумя и более парами проводов необходимо сделать позднее. Можно посоветовать подсоединить соедините;п. из центральной станции, что означает, что соответствующая пара проводов соединена со штепселем 46 с тем чтобы в любое время можно было установить второй (а в некоторых случаях - дополнительный третий) нггепсель на штепсель 46 для достижения желаемого соединения.
Для такого соединения позже может возникнуть необходимость убрать пару перемычек на штепселе 16 с фидерной пары проводов штепселя 14 и установить соединение с фидерной парой штепселя 46. Наиболее простой подход заключается в снятии колпачка 18 со штепселя 46 и убрать штепсель 16 со штепселя 14 и установить его непосредственно с соответствующим колпачком 18 на штепсель 46. Остающийся колпачок 18 затем может быть установлен на штепсель 14. В этом случае достигается обмен между позицией 34 и 38 и фидерная пара штепселя 14 будет без всякого соединения.
Также можно модифицировать соединение без разрыва цепи, что очень важно, если соответствующая цепь принадлежит к линии передачи данных. В этом случае может быть предложен следующий подход (на рисунке не показан) Короткая пара проводов соединяется с обоих концов со щтепселем для достижения конфигурации, похожей на удлинительный шнур, с парой равных штепселей. Затем сборка штепселя 14 и штепселя 16 убирается с основания 12. Далее колпачок 18 удаляется со штепселя 16. Штепсели 14 и 16 (без разъединения) устанавливаются на одну из пар штепселей, которые были соединены с короткой парой проводов. Второй штепсель пары устанавливается сверху на штепсель 16 для получения пакета из четырех штепселей, отделенньпс от основания 12 и (как вариант) поддерживается рукой. Затем этот пакет разъединяется в середине и штепсель 14 устанавливается на пару штепселей штепсель 16 - на другую пару, причем обе остаются соединенными короткой парой проводов. Соответственно цепь не разъединяется.
Далее штепсель 16 с дополнительным щтепселем наверху устанавливается на штепсель 46 после снятия колпачка 18. Таким образом на позиции 38 образуется пакет из трех штепселей. Сейчас перемычки штепселя 16 соединены с фидерными проводами штепселя 14 и фидерными проводами штепселя 46. Наконец, штепсель сверху пакета из трех штепселей в позиции 38 удаляется и надевается колпачок 18. Сейчас соединение остается только между фидерными проводами штепселя 46 и перемычками штепселя 16. Штепсель 14, например, отделяется от другого штепселя пары, устанавливается в первоначальное положение и закрывается колпачком 18 с тем, чтобы в конце пара штепселей, соединенных друг с другом парой проводов, была доступна для других подобных операций.
Другой вариант изменения соединений без разрыва цепи следующий: Как и ранее создается пакет из четырех штепселей и поддерживается рукой. Затем они так же разъединяются в середине. Далее пятый штепсель устанавливается на штепсель 14. Этот штепсель соединен с парой проводов, принадлежащей новому конечному пользователю. Затем штепсель под штепселем 14 удаляется, и оставшаяся пара, состоящая из штепселя 14 и пятого штепселя, устанавливается на новую позицию основания 12. В конце колпачок 18 устанавливается на пятый штепсель. Старое распределение со штепселем 16 может быть, например, установлено обратно на позицию 34. Сейчас фидерная пара на штепселе 14 соединена с новым пользователем линии без разрыва цепи.
Подобные подходы показаны в патентах США 5 178 558 Фиг.П. Основное отличие состоит в том, что фидерные провода больше не устанавливаются постоянно. Следующая конфигурация была бы невозможна при использовании системы, описанной в патенте США 5 178 558. Вышеописанная процедура была бы возможной, если начать с соединения только на позиции 34 и установить совершенно новое соединение фидерных проводов на позиции 38. Эти примеры демонстрируют многосторонность системы.
Фиг.4 показывает альтернативную конфигурацию для основания. Обычно на основание устанавливают ряд штепселей для образования, например, 10 соединений. В других случаях это может быть 5 или 20 или при особых обстоятельствах всего одно число.
Это детально изображено на Фиг.4, где основание 48 имеет всего одну ПОЗРЩИЮ без элементов соединения с дополнительной рамкой. Первый штепсель 50 устанавливается на штепсель 48, а второй штепсель 52, закрытый защитным колпачком 54, устанавливается на первый штепсель 50. Это позволяет сделать соединение только между двумя парами проводов. Простое преимущество этого подхода заключается в том, что при некоторых обстоятельствах необходимо установить соединение только между двумя парами проводов независимо от установки др5тих пар проводов. Установка может производиться в соответствии с системой, показанной на Фиг.4. Это позволяет применять такой же тип штепселей для этого индивидуального соединения с простым использованием укороченного варианта основания, а именно конфигурации 48. Существующая система потребует отдельного и другого по конструкции соединителя для двух пар проводов.
Ф1П.5 - 8 показывают основание 12 более детально. Основание 12 является цельным компонентом, по.11учаемым в процессе отливки. Оно имеет специфическую конфигурацию в десяти различных позициях, позволяющую установку до десяти штепселей 14. В конфигурации 20 можно видеть прямоугольное расположение с выступающей дополнительной частью 22. Прямоугольная конфигурация состоит в основном из двух отчетливых порядков U-образных стенок 56 и 58. Между ними щель 60, расположенная на обеих сторонах. Выступающие части 22 соединены с прямоугольной конфигурацией 20 через шунтирующее устройство 62. Сплошная стенка 64 расположена за прямоугольной стенкой конфигурации 20. Фиг.б показывает вид сверху - на сторону, где устанавливаются штепсели. Рис. 7 показывает нижнюю конфигурацию. Фиг.8 показывает вид в поперечном разрезе по оси А-А Фиг.б. Этот вид в разрезе демонстрирует, что основание имеет заземляющую плату 66, которая идет через все основание, кроме передней части 22. Прямоугольные конфигурации 20 с деталями 56, 58 и 60 выступают из основания этой платы и позволяют устанавливать штепсели с соответствующими внутренними конфигурациями на их оконечных частях, обращенных к основанию. Ниже платы основания 66 оставлено свободное место 68 для обеспечения устойчивости основания, одновременно поддерживая более или менее постоянную толщину стенок для облегчения процесса отливки. Далее в конфигурации 58 имеется полость 70, заполненная консистентной смазкой (например EG3, поставляемой Миннесота Майнинг и Мануфакчуринг Компани). Это относится к описанному ниже (см. Фиг. 16). Средства для установки основания 12 показаны на Фиг.5, 6 и 7, которые отличаются от изображений на Фиг.1, 2 и 3. В этом случае отверстия показаны в форме щели с полуцилиндрической оконечной частью, которая может бьпъ использована для
прикрепления основания к поддерживающей раме определенного типа.
На Фиг .9 изображена часть основания 12, где выступающие концы 22 имеют форму для удержания и направления проводов. Передние части, которые могут иметь различные формы имеют относительно узкие щели 74, через которые проходят отдельные провода. Эти провода захватываются в пространстве между двумя ближними выступами 22.
На Фиг. 10 изображено другое устройство основания 12, где стенка 64 имеет встроенную шину заземления 76, от которой при любой позиции основания 12 отходит выступ 78. Предполагается, чтЪ эти выступы взаимодействуют со штепселем, имея защиту от высокого напряжения, как будет детально изображено на Фиг. 14. Шина 76 механически и электрически соединена с другой шиной 80, которая имеет заземление и расположена перпендику.тарно к основанию 12. В этой конфигурации может быть обеспечено соединение с землей с целью защиты штепселей.
На Фиг. 11 изображен штепсель 82 (соответствует штепселям 14, 16, 40, 42, 44, 46, 50, 52 на Фиг. 14) снаружи. Штепсель показан в перспективном плане с задней части изолированного корпуса штепселя, который прямо или опосредованно обращен к основанию 12. Показаны оконечные части 84 и 86 металлических контактных элементов, выступающих из изолированного корпуса штепселя 82. На верхней стороне видны отверстия для вставки проводов. Конечная часть штепселя 82 имеет стенки, образуюпще прямоугольную конфигурацию. Внутренние части 92 и 94, которые вместе с продольным выступом 96 образуют соответств)тошие конфигурации на основании 12 Фиг. 5 и 6, имеющих конфигурации 56 и 58 и щель 60. При установке штепселя 82 на основание 12 внутренние части стенок штепселя 82, зтсазанные как 92 и 94 взаимодействуют с внешними частями стенок 56 и 58 основания 12, в то время как продольный выступ 96 штепселя 82 входит в шель 60 основания 12. На верхней стороне штепселя 82, как показано на Фиг. 11, видны конфигурации 98, 100 и 102, которые идентичны образованиям основания 12, обозначенным 56, 58 и 60. Это указывает на прямоуго.11ьную конфигурацию 98 и другую подобную конфигурацию 100, имеюшую щель. Эта конструкция позволяет соединить др}той штепсель со штепселем 82 таким образом, что внутренние части 92 и 94 и продольный выступ 96 второго штепселя будут взаимодействовать с внешними частями стенок 98 и 100 и щелью 102 первого штепселя, позволяя устанавливать штепсели друг на друга (вилочные части 84 и 86 контактных элементов одного штепселя войдут в соединение с соответствующими частями другого штепселя, что относится к Фиг. 15 и 16. Допуски для элементов 56, 58 и 60 на основании 12 и 92, 94, 96, 98, 100 и 102 на штепселях выбраны так, что усилие для отсоединения штепселя 16 от другого штепселя 14 меньше, чем усилие, необходимое для отсоединения штепселя 14 от основания 12.
Фиг. 12 показывает перспективный вид сверху штепселя 82. Вилочная часть 84 конца контактного элемента может бьггь немного видна. Отверстия 88 и 90 для вставки проводов пары, а также описанные вьппе прямоуто.11ьные конфигурации 98 и 100 и щель 102 между ними могут быть видны. Все они относятся к откидывающемуся колпачку 104. Конфигурация 98 имеет прямоугольное отверстие и две щели внизу (не показаны), позволяя вставку вилочных частей 84 и 86 при установке другого штепселя на штепсель 82. Колпачок 104 вращается вокруг оси 106 и может отделяться от основного корпуса штепселя 82 при помощи простого ручного инструмента. Обычно шарнирно установленный колпачок 104 удерживается на месте выступающей частью 108, на которой крепится колпачок. Инструмент позволяет передвигать конец колпачка 104 по выступающим частям. Внутри корпуса штепселя 82 могут быть видны верхние части контактных элементов, имеющие форму смещающих изоляцию контактных частей ПО и 112. Для вставки и соединения проводов необходима следующая процедура. Два провода 114 и 116 пары проводов вставляются в отверстия 88 и 90. Затем шарнирно установленный кoJшaчoк двигается обратно в первоначальное положение пока не остановится выступаюшей частью 108. С этим движением, выполненные с возможностью смещения изоляции части 110 и 112
металлических контактных элементов проникают через изоляцию проводов 114 и 116, устанавливая постоянный контакт известным образом. Это может быть сделано вручную. Затем поверх шарнирно установленного колпачка необходимо установить защитный колпачок 18, который закроет конфигурацию стенки 98 и 100 и щель 102. На стороне щтепселя 82 может быть видна щелевая часть 118 металлического компонента, что будет описано на Фиг. 14.
Фиг.13 можно лучще понять в связи с Фиг.И и 12, которые наглядно показывают, что метал.11ический контактный элемент состоит из вьшо:шенной в форме камертона части 84, выступающей с конца щтепселя, и верхней части ПО, имеющей форму элемента смещения изоляции. Можно видеть, что две части контактного элемента вращаются по отнощению друг к другу под утлом 90°. Далее может бьггь видно отверстие 105, где штепсель 82 может принимать выступающие контактные части другого щтепселя, установленного на щтепсель 82. Наконец можно увидеть, что щтепсель 82 состоит из 4 компонентов, а именно нижней части изолированного корпуса 120, а также верхней части изолированного корпуса 122 и двух контактных элементов, один из которых 124 показан на виде в разрезе. Для сборки контактные элементы 124 помещаются в часть изолированного корпуса 120, и затем верхняя часть 122 движется по нижней части 120 пока две пары не встретятся. Это, впрочем, не представляет особой важности для данной полезной модели.
Фиг. 14 показывает особую конфигурацию для электрической защиты штепселя. В этой специальной конфигурации металлические контактные элементы 124 показаны с их контактными частями 84, 86, имеющими возможность смещения изоляциии и частями 116 и 112, имеющими форму камертона.Дополните.льная металлическая полоска подсоединена к смещению изоляции контактным частям 84,86, имеющим возможность смещения изоляции, и согнута под углом 90 . Непосредственно подсоединены элементы 126, 128, ограничивающие напряжение. Это, как правило, симметричные диодные тиристоры, которые как правило изолированы, но создают короткое замьпсание, ес.1ш напряжение превышает установленные 270 В. На Фиг.4 изображена конфигурация в трехмерном изображении между двумя металлическими контактными элементами 124. Контакт с землей достигается при помощи внешней контактной части 118, которая также видна на Фиг. 12 и располагаются на одной линии со стенкой щтепселя 82. Этот внещний контакт имеет соединение с двумя платами 130, как показано на рисунке. После сборки платы 130 вступают в прямой контакт с элементами 126, 128, ограничивающими напряжение. Защита от повышенного напряжения достигается путем вставки щтепселя с этой конфигурацией в основание 12. Этот принцип виден на Фиг. 10. Внещний контакт 118 вступает во взаимодействие с выступами 78 шины 76, которая через вторую щину 80 соединяется с заземлением. Соответственно штепсели, которые вставляются в основание 12 (Фиг. 10), заземляются в контактных частях 118 и 130, обеспечивая защиту от высокого напряжения.
Фиг. 15 более ясно показьгеает,каким образом металлические контактные элементы двух соседних штепселей контактируют друг с другом. Контактные элементы 124 и 132 могут, например, рассматриваться, как контактные элементы, принадлежащие первому штепселю 14, который устанавливается на основание 12. Они содержат имеющую форму камертона, часть 84 и 86 и контактные части, вьп1о.1шенные с возможностью смещения изоляции , ПО и 112. Как объяснялось выше, провода 114 и 116 двигаются во время соединения в щелях контактных частей, вьшолненных с возможностью смещения изоляции 110 и 112. Когда первый щтепсель помещается на основание, выступающие части 84 и 86, движутся в полости 70 (см. Рис. 5), что обеспечивает необходимую защиту (желательно заполнить полость 70 консистентной смазкой). Устанавливая второй щтепсель на первый с контактными элементами 134 и 136, их части 148 и 140, имеющие форму камертона, выступающие из нижнего конца изолированного корпуса второго штепселя, входят в соответствующее отверстие 105 первого щтепселя и вступают в контакт со стороной контактных частей 110 и 112 первого штепселя. При применении третьего штепселя делается такой же тип соединения. Можно увидеть, что камертонные части 84, 86 или 138 и 140 вращаются по отношению к соответствующим частям смещения изо.11яции ПО, 112, 142 и 144 соответственно. Далее можно видеть, что пары контактных элементов 124, 132, 134, 136 соответственно идентичны по форме, хотя вращаются под углом 180 . по отношению друг к другу.
Эти цифры позволяют лучше понять, каким образом работают конфигурации, показанные на Фиг. 1 - 4. Это можно увидеть на виде основания в разрезе первого штепселя и второго штепселя на расположении вьшолненных в форме камертона, частей 84 или 86 контактных элементов 124 или 132. Это показано на Фиг. 16, изображаюшем основание 12, первый штепсель 14 и второй штепсель 16 и защитную крьпнку 18. Камертонная часть 84 штепселя 14, входящая в полость 70, которая находится в части 146, заполняется консистентной смазкой. Вид в разрезе можно лучше понять, сравнивая его в деталях с Фиг. 5, 6, 11, 13 и 15, в которых использовались такие же обозначения.