DE60105268T2

DE60105268T2 - Paneelsystem für Kommunikationsklinken

Info

Publication number: DE60105268T2
Application number: DE60105268T
Authority: DE
Inventors: L. Daniel Orillia BAKER; E. John GRANT
Original assignee: AVP Mfg and Supply Inc
Current assignee: AVP Mfg and Supply Inc
Priority date: 2000-02-10
Filing date: 2001-02-09
Publication date: 2005-09-01
Anticipated expiration: 2021-02-10
Also published as: US6540562B1; ES2227125T3; CA2399855A1; AU2001233524A1; WO2001059884A3; WO2001059884A2; DE60105268D1; EP1258056A2; EP1258056B1; CA2399855C

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die Erfindung betrifft ein Paneelsystem für Kommunikationsklinken, die auch als Klinkenfelder bekannt sind. Eine Klinke ist in der im folgenden verwendeten Bedeutung des Begriffs ein einzelner Steckkontakt zum mechanischen und elektrischen Zusammenwirken mit einem entsprechenden Steckklinkenstöpsel.
STAND DER TECHNIK
Ein Klinkenfeld ist eine Anordnung von Klinken, die dazu verwendet werden, Audiosignale, Videosignale oder digitale Signale über Kreuz zu verbinden. Das Klinkenfeld dient auch als ein Test- oder Überwachungspunkt für eben diese Signale. Klinkenfelder werden verwendet, wenn beträchtliche Mengen von Audiosignalen, Videosignalen oder digitalen Signalen in variierenden Konfigurationen miteinander verbunden werden müssen. Die Hauptindustrien sind Telekommunikation, Rundfunk, Kabel, Vervielfältigung und Aufzeichnung. Das Klinkenfeld hat gewöhnlich eine allgemein flache Frontabdeckung mit mehreren Löchern, einem Loch für jede Klinke. Die zu dem Klinkenfeld kommenden und daraus austretenden Signale werden an der Rückseite des Klinkenfeldes verbunden. Die Kommunikationsklinken akzeptieren Standardklinkenstöpselsteckschnüre, um die gewünschte Zwischenverbindung oder Verbindung zwischen zwei Klinken an der Vorderseite des Paneelsystems zu erreichen. Die Klinkenfelder sind normalerweise an Gestellen montiert. Andere Namen zur Beschreibung von Klinkenfeldern sind Verbindungsfeld, Rangierfeld, Feld, Audiofeld oder Videofeld, auch Kommunikationssteckfeld.
Die Klinken sind in verschiedenen Typen verfügbar, wie Video, Digitalvideo, Langrahmenaudio und Bantamaudio. Die Erfindung ist hauptsächlich auf Langrahmenaudio- und Bantamaudioklinken gerichtet.
Langrahmen- und Bantamaudioklinken (alias TT) sind die herkömmlichsten Typen von Klinken, die in Klinkenfeldern verwendet werden. Sie werden hauptsächlich für die Au dio-, Digitalaudio- und RS422-Signalverbindung verwendet. Diese Klinken haben einen sehr spezifischen Funktions- und Auslegungsbereich. Die Funktionen der beiden sind die gleichen, lediglich mit einem Unterschied bei ihrer physikalischen Größe. Der Langrahmen ist der größere von beiden und die Klinke, die bei den frühen Vermittlungsschränken verwendet wurde. Bantam-Klinken werden häufig bei modernen Anwendungen verwendet, da sie Raum bewahren. Bantam-Klinken sind seit mehr als 30 Jahren verfügbar. Die Telekommunikationsindustrie hat sie viele Jahre verwendet, wobei die Rundfunkindustrie sie erst in den letzten 10 Jahren in großen Mengen akzeptiert. Große Mengen der Langrahmenklinken werden noch verwendet und bleiben allgemein die bevorzugte Klinke, wenn Raum kein Thema ist. Die Klinken sind in unterschiedlichen Schaltungskonfigurationen mit unterschiedlichen Schaltfähigkeiten verfügbar, aber alle mit einer sehr eigenen und vereinheitlichten physikalischen Auslegung, was diese Klinken zu einer sehr einzigartigen "Produktfamilie" macht. Alle Klinkenmodelle sind das Ergebnis von Militärentwürfen und passen zu einem Basissteckschnurstöpselstil, wobei wieder der Unterschied zwischen Bantam und Langrahmen lediglich in der Größe liegt. Bantam-Klinken werden manchmal als "TT"- oder "Kleintelefon"-Klinken bezeichnet. Sie sind ein und dieselben. Die Klinken sind mit hinteren Anschlüssen verfügbar, die Drahtwickelverbindung akzeptieren, oder mit Anschlüssen, die zum Löten entworfen sind.
Ein vorverdrahtetes Klinkenfeld ist eine Anordnung von Klinken die zu irgendeinem Typ einer anderen Schnittstelle verdrahtet sind. Die meisten Benutzer von Klinkenfeldern wollen nicht direkt an die Bantam- oder Langrahmenklinken drahtwickeln oder löten. Sie werden einfach den Typ von Schnittstelle/Verbindung angeben, den sie bevorzugen. Da die Klinken selbst nicht ökonomisch oder praktisch direkt mit anderen Typen von Schnittstellen versehen werden können, löten oder drahtwickeln Hersteller Drähte an die Klinken und bringen diese Drähte an dem Schnittstellentyp an, den der Kunde verlangt hat. Daher der Ausdruck vorverdrahtetes Klinkenfeld. Der Zweck liegt darin, die Kundeninstallationszeit zu sparen und die Funktionalität und Brauchbarkeit des Klinkenfeldes zu verbessern. Das vorverdrahtete Klinkenfeld ist seit den letzten 30 Jahren ein stark nachgefragtes Produkt. Viele Hersteller haben Standardschnittstellen entwickelt, die Prägeanschlüsse, mehrpolige Verbinder, zugänglichere Drahtwicklungen und Lötstifte, Schraubanschlüsse und mehr umfassen.
Normale sind Schaltungen, die zwei Klinken ohne die Verwendung einer Steckschnur verbinden. Der Telefonistenvermittlungsschrank brauchte diese Schaltungen nicht, da es keine Verbindungen gab, die als Vorgabe "normalerweise" hergestellt würden. Irgend jemand würde eine sehr hohe Telefonrechnung bekommen. Der Operator mußte eine Steckschnur für jede gewünschte Verbindung verwenden. Aber bei den heutigen Anwendungen, wo diese Klinken an einem Ort zu Tausenden vorliegen können, wäre die Verwendung von Steckschnüren in der Vorderseite des Gestells für jede erforderliche Verbindung praktisch unmöglich. Deshalb werden die Systemkonstrukteure eine Eingangs- und eine Ausgangsklinke vertikal aneinander angrenzend setzen. Die Klinken sind an der Rückseite miteinander über einige zusätzliche Schnittstellenanschlüsse verbunden, die an der Klinke vorgesehen sind (Löten oder Drahtwickeln). Der Klinkenfeldhersteller verdrahtet Jumper zwischen diese Extraanschlüsse. Das zu einer Klinke kommende Signal ist nun mit der anderen Klinke als Vorgabe oder "normale" Konfiguration ohne die Verwendung einer Steckschnur verbunden. Diese Extraschnittstellenanschlüsse an der Rückseite der Klinke sind mit Schaltkontakten in der Klinke verbunden. Wenn eine Steckschnur von der Vorderseite in eine dieser Klinken eingeführt wird, werden die Schaltkontakte in der Klinke unterbrochen, der "normale" Signalpfad ist also unterbrochen. Das Signal geht nun durch die Steckschnur zur Verbindung mit einem neuen Ort. Es gibt zwei Typen von "Normalisieren", "volles Normalisieren" und "halbes Normalisieren". Volles Normalisieren ist oben beschrieben, wobei der normale Signalpfad unterbrochen wird, wenn eine Steckschnur in eine der vertikal angrenzenden Klinken eingeführt wird. Halbes Normalisieren ist eine Variation, bei welcher der Signalpfad unterbrochen wird, wenn eine Steckschnur in die untere Klinke eingeführt wird, aber nicht unterbrochen wird, wenn eine Steckschnur in die obere Klinke eingeführt wird. Dies ermöglicht die Überwachung des Signals ohne Unterbrechnung des Signalpfades. Auf diese Weise läßt sich beispielsweise ein Echtzeittesten von Fernsehübertragungssignalen erreichen.
Die Audioindustrie hat allgemein viele verschiedene Philosophien bezüglich der Erdung von Audiosystemen. Klinkenfelder müssen also unterschiedliche Präferenzen für Erdungsverfahren unterbringen. Jede Klinke hat eine Erdverbindung, und in einem Klinkenfeld gibt es viele Klinken. Einige Entwürfe erfordern, daß die Erden für jede Klinke getrennt gehalten werden, während andere Entwürfe erfordern, daß alle Klinken eine gemeinsame Erde haben. Ein anderes Verfahren besteht darin, daß alle Eingangserden gemeinsam und alle Ausgangserden gemeinsam sind. Noch eines besteht darin, daß die vertikal angrenzenden Paare von Klinken gemeinsam sind, was die Erdung angeht, aber von den anderen Paaren isoliert sind. Die Verdrahtung von Klinken nach außen zu einem anderen Schnittstellentyp ist sehr zeitaufwendig, und diese Arbeit bildet einen beträchtlichen Teil der Kosten bei diesem Produkttyp. Als eine Alternative zur Verwendung von Draht in vorverdrahteten Klinkenfeldern wurden Klinkenfelder entworfen, die Leiterplatten (PCBs) verwenden, welche die Klinken mit der gewünschten hinteren Schnittstelle verbinden. Es gibt jedoch Einschränkungen, die dieses Verfahren, so wie es bekannt ist, nur für bestimmte Anwendung geeignet machen.
Im folgenden wird der mögliche Stand der Technik für Leiterplattenklinkenfelder unter Verwendung herkömmlicher Langrahmen- und Bantamaudioklinken beschrieben.
1. Klinken mit hinterer Lötanschlußschnittstelle
Kein bekannter Stand der Technik, Lötanschlüsse sind zum Einführen in eine Leiterplatte ungünstig geformt.
2. Klinken mit hinterer Drahtwickelschnittstelle

2A) Die quadratischen Anschlüsse mit kleinem Durchmesser, die zum Drahtwickeln verwendet werden, sind zum Einführen in eine PCB (Leiterplatte) geeignet, selbst wenn dies nie beabsichtigt war. Die Prozedur wurde von verschiedenen Gesellschaften mit begrenztem Erfolg über viele Jahre übernommen. Die Konfiguration soll eine Massen-PCB mit Montagelöchern zum Einführen der hinteren Klinkenanschlüsse haben, womit eine Platte mit bis zu 96 daran gelöteten Klinken geschaffen ist. Die Klinken müssen dann alle in ein Gestellmontagefeld geschraubt werden. Die Leiterplatte muß auch eine PCB-montierbare Version einer gewünschten Schnittstelle einer beliebigen Art aufnehmen, da eine für den Benutzer leichter zu handhabende Schnittstelle der wesentliche Punkt ist. Da die Drahtwickelanschlüsse in-line mit der Klinke sind, liegt die PCB-Ebene 90 Grad zu der Klinke, d. h. senkrecht zu der Längsachse der Klinke. Eine Variation dazu könnte darin liegen, eine einzelne PCB für jede Klinke zu haben. Es ist nicht definitiv bekannt, daß einzelne Platten mit 90 Grad zu der Klinke ausprobiert wurden. Es gibt physikalische Begrenzungen, welche dies schwierig machen würden (Raum zwischen in dem Klinkenfeld angebrachten Klinken).
2B) Um die Einschränkungen des Verfahrens 2A zu überwinden, wurde eine Klinke mit um 90 Grad gebogenen hinteren Anschlüssen eingeführt. Nun konnten die Klinken in eine Massen-PCB montiert werden, die horizontal und in-line ist. Eine PCB ist für jede Reihe von Klinken erforderlich.
2C) Die Klinke in 2B könnte auch in eine einzige PCB montiert werden, die horizontal und in-line ist, aber immer noch mit Einschränkungen.
2D) Die Klinke in 2B könnte auch in eine einzige PCB montiert werden, die vertikal und in-line ist, aber immer noch mit gewissen Einschränkungen.

Die spezifischen Einschränkungen für die Verfahren zur Klinkenmontage in 2A bis einschließlich 2D variieren für den Langrahmen und den Bantam, was das Problem angeht, sie zu einem Klinkenfeld zu machen, jeder wird getrennt abgehandelt. Die Einschränkungen für die Verfahren zur Klinkenmontage werden bezüglich a) Dichte, b) strukturelle Integrität, c) Brauchbarkeit, d) Zusammenbau, e) Arbeitsinhalt, f) Normalisierungsoptionen und g) Erdungsoptionen beschrieben.
BANTAM
Die Standards für Klinkendichte, die Klinkenfeldern mit Bantamklinken gemeinsam sind, sind folgende: Klinkenfelder müssen eine maximale Dichte von 108 Klinken in einem Gestellraum vorsehen. Ein Gestellraum ist 1,75'' (44,45 mm) hoch, und die Standardgestellbreite ist 19'' (482,6 mm). Die Telekommunikationsindustrie verwendet auch 23'' (584,2 mm) breite Gestelle, aber dann werden Klinkenfelder unter Verwendung von Füllpaneelen montiert. Wie oben festgestellt, erfordert die Dichteanforderung, daß die Klinken nach unten bis zu 0,312'' (7,23 mm) horizontalen Zentren montiert werden. Bei Bantam-Klinkenfeldern sind die Klinken in einer maximalen Dichte von 2 Reihen von 54 Klinken in einem Gestellraum konfiguriert. Die bei weitem üblichste Bantam-Klinkenfeldkonfiguration ist 96 Klinken (2 Reihen von 48) in einem Gestellraum mit einer Breite von 19'' (482,6 mm). Dies bildet wahrscheinlich 90% der Verwendung oder mehr. Die industrielle Standardklinkenbeabstandung beträgt abwechselnde horizontale Zentren von 0,312''/0,370'' (7,23/940 mm). Dies setzt die Klinken in visuelle Paare und ist das erwartete Layout für dieses Produkt und bildet ebenfalls etwa 90% der heutigen tatsächlichen Verwendung.
Verfahren 2A. Massen-PCB mit 90 Grad zu den Klinken

a) Dichte: Es ist physikalisch möglich, 2 Reihen von 48 Klinken in dieser PCB in einem Gestellraum zu montieren. Das Problem besteht darin, daß kein Platz zur Montage einer bevorzugten Kundenschnittstelle an die PCB ist, da die Klinkenmontagelöcher den größten Teil der PCB-Oberfläche einnehmen. So erfordert dieser Typ eines Klinkenfeldes effektiv eine Raumkonfiguration mit zwei Gestellen (3,50'' (88,9 mm) hoch), um Platz für Schnittstellenoptionen zu schaffen. Dies erfüllt die Anforderung nicht.
b) Strukturelle Integrität: Für einige Typen einer hinteren Schnittstelle ist dies eine vernünftige Alternative. Aber sie schafft für eine hintere Schnittstelle Probleme, die Prägeanschlüsse verwendet. Die Verbindungen zu Lochanschlüssen werden unter Verwendung eines Schlagwerkzeugs hergestellt. Das Werkzeug erzeugt einen plötzlichen und kräftigen Stoß, wenn es einen Draht in einen Anschluß schlägt. Das Anschlußgehäuse wird in die PCB gelötet, und die Klinkenanschlüsse werden in die PCB gelötet. Aufgrund des wiederholten Schlagens können diese Verbindungsstellen mechanisch beschädigt werden. Die Anschlüsse sind für mehrfache Verwendungen bemessen, in manchen Fällen bis zu 300mal. Bei dieser Auslegung werden die Komponenten nur an den genauen Kontaktpunkten an die Platte gelötet. Nach einigen Schlägen mit einem Schlagwerkzeug wird sich die leitfähige Folie von der PCB abheben. Dies erfüllt die Anforderung nicht.
c) Brauchbarkeit: Da die Klinken in eine PCB gelötet werden und dann alle Klinken in ein einstückiges Frontklinkenfeldpaneel geschraubt werden, ist ein Klinkenaustausch praktisch unmöglich. Das Klinkenfeld müßte vollständig außer Betrieb genommen werden (schon dies ist sehr oft nicht möglich). Dies bedeutet, daß alle kundeninstallierten Schnittstellenkabel von der Rückseite des Klinkenfeldes entfernt werden müßten. Als nächstes müßten 96 Klinkenschrauben entfernt werden, dann würde die fehlerhafte Klinke entlötet und ersetzt werden müssen, und schließlich würden 96 Schrauben wieder zusammengebaut, das Klinkenfeld würde zurück in das Gestell gesetzt, und die gewünschten Klinkenfeldverbindungen würden wieder installiert. Industriestandards besagen, daß dies ein inakzeptables Brauchbarkeitsniveau ist. Deshalb ist von diesem Typ eines PCB-Klinkenfeldes praktisch nichts zu hören.
d) Zusammenbau: Unter Produktionsgesichtspunkten ist dies ein Albtraum. Das Löten in beengten Räumen und der Versuch der Ausrichtung der Teile ist praktisch unmöglich. Es gibt zwei Wahlmöglichkeiten: Zunächst könnte man alle Klinken in die PCB einsetzen und 5 Punkte pro Klinke löten, dann muß man alle 96 Klinken zur gleichen Zeit in 96 Löcher in ein Frontpaneel bringen. Die zweite Wahlmöglichkeit besteht darin, zunächst die Klinken in das Frontpaneel zu setzen, aber dann wäre man damit konfrontiert, auf einmal 480 Anschlüsse in eine PCB einzusetzen. Dies ist im wesentlichen unmöglich.
e) Arbeitsinhalt: Dies ist offensichtlich ein sehr arbeitsintensives Produkt und würde mehr Zeit beanspruchen, als wenn man es auf herkömmlichere Weise festverdrahten würde.
f) Normalisierungsoptionen: Normalisierungsoptionen sind immer "Volle Normale", "Halbe Normale" oder "Keine Normale". Man könne jedes vertikale Paar von Klinken mit Draht-Jumpern vornormalisieren und dann das Paar von Klinken in die PCB einsetzen (keine Draht-Jumper für "Keine Normale"). Dann hätte man drei verschiedene Modelle von Baugruppen. Manche Kunden wünschen Zugang zu den normalen Jumpern, so daß sie jedes vertikale Paar für eine Normalisierungsoption kundenspezifisch verwenden können. Für diesen Typ von Klinkenfeld ist kein Kundenzugang möglich. Die andere Möglichkeit besteht darin, zu versuchen, die zwei Klinken an der PCB zu verbinden. Um die 3 Optionen abzudecken, wären 3 verschiedene Platten erforderlich. Dies ist ein Schritt zurück von herkömmlichen Normalisierungspraktiken.
g) Erdungsoptionen: Für jedes angebotene Produkt muß eine dedizierte Erdungsoption gewählt werden.

Verfahren 2B, 2 Massen-PCBs in-line, Klinken mit gebogenen hinteren Anschlüssen

a) Dichte: Es ist nicht bekannt, ob diese Konfiguration erfolgreich in einem Gestellraum ausprobiert wurde. Dies wurde wahrscheinlich nicht erreicht.
b) Strukturelle Integrität: die gleichen Probleme wie bei 2A
c) Brauchbarkeit: nicht brauchbar (vgl. Argumentation in 2A)
d) Zusammenbau: die gleichen Probleme beim Zusammenbau wie in 2A.
e) Arbeitsinhalt: keine Verbesserung des Arbeitsinhalts gegenüber 2A
f) Normalisierungsoptionen: Es wäre nicht unmöglich, herkömmliche Normalisierungsoptionen zu erreichen. Die Klinken werden zunächst an die Platten gelötet. Die vertikalen Klinkenpaare sind auf getrennten Platten. Jumper könnten von Platte zu Platte gehen, aber dies ist nicht praktisch und wurde vermutlich nie mit diesem Klinkentyp getan.
g) Erdungsoptionen: Eine dedizierte Erdungsoption muß für jedes angebotene Produkt gewählt werden.

Verfahren 2C eine horizontale PCB pro Klinke, in-line, Klinken mit gebogenen hinteren Anschlüssen

a) Dichte: Es ist nicht bekannt, ob diese Konfiguration erfolgreich in einem Gestellraum ausprobiert wurde. Dies wurde wahrscheinlich nicht erreicht, da es unpraktisch ist.
b) Strukturelle Integrität: Jede PCB würde ohne einen umgebenden Rahmen beliebiger Art geringe Festigkeit haben. Alleine wäre sie eine mäßige Alternative für die meisten Anwendungen.
c) Brauchbarkeit: gute Brauchbarkeit
d) Zusammenbau: besserer Zusammenbau als 2A und 2B.
e) Arbeitsinhalt: im Vergleich zu 2A und 2B etwas verbessert
f) Normalisierungsoptionen: Herkömmliche Normalisierungsoptionen sind verfügbar.
g) Erdungsoptionen: Eine dedizierte Erdungsoption muß für jedes angebotene Produkt gewählt werden.

Verfahren 2D, eine vertikale PCB pro vertikalem Klinkenpaar, in-line, Klinken mit ebogenen hinteren Anschlüssen

a) Dichte: Es ist nicht möglich, eine Frontabdeckung mit 0,312''(7,93 mm)-Zentren für Bantam-Klinkenfelder vorzusehen. Die Klinke ist 0,280'' (7,11 mm) breit. Mit einer PCB der erforderlichen strukturellen Festigkeit würden wir die Breite von 0,312'' für ein einziges Modul überschreiten, selbst wenn andere Freiraumprobleme nicht in Betracht gezogen werden.
b) Strukturelle Integrität: keine
c) Brauchbarkeit: gute Brauchbarkeit
d) Zusammenbau: guter Zusammenbau
e) Arbeitsinhalt: gegenüber 2A, 2B und 2C verbessert
f) Normalisierungsoptionen: Können mit PCB-Schaltungen oder Jumper-Verbindungen erreicht werden.
g) Erdungsoptionen: Eine dedizierte Erdungsoption muß für jedes angebotene Produkt gewählt werden.

LANGRAHMEN
Standards für die Dichte, die Klinkenfeldern mit Langrahmenklinken gemeinsam sind: Klinkenfelder müssen eine maximale Dichte von 56 Klinken in einem Gestellraum vorsehen. Der Gestellraum ist so, wie dies oben beschrieben wurde. Die Dichteanforderung schreibt also vor, daß die Klinken unten bis 0,625'' (15,88 mm) Zentrum zu Zentrum montiert werden müssen. Bei Langrahmenklinkenfeldern sind die Klinken in einer maximalen Dichte von 2 Reihen von 28 Klinken in einem Gestellraum konfiguriert. Es gibt keine Konfiguration, die den Markt völlig dominiert, wie für Bantamklinken. Die Klinkenbeabstandung nach Industriestandard sind horizontale Abstände von Zentrum zu Zentrum von 0,625'' (15,88 nun) und kaum unterschiedlich. Wo Raum immer wichtiger wird, verschiebt sich der Markt zu Versionen maximaler Dichte.
Das herkömmmliche Verfahren zum Vorsehen eines Klinkenfeldes besteht darin, einzelne Klinken beispielsweise einer Klinke in an einer Frontabdeckung angeordnete Löcher zu montieren, vgl. 1 bis 4. Eine Klinke hat mehrere Ausgänge, wobei jeder Ausgang nach Wunsch entweder mit Signal oder Erde verbunden wird, wenn ein Stöpsel in die Klinke eingeführt wird oder nicht. Für eine einzige Klinke sind also unterschiedliche Kombinationen von Ausgängen möglich, eine dafür, daß kein Stöpsel eingeführt ist, und eine dafür, daß ein Stöpsel eingeführt ist. Jede Klinke muß von der Rückseite der Frontabdeckung an die Frontabdeckung geschraubt oder anders dort befestigt werden. Eine Standardkonfiguration besteht darin, die Klinken in vertikalen Paaren zu montieren, möglicherweise gruppiert mit anderen Paaren, um größere Unterfelder innerhalb des Klinkenfeldes zu Bilden. Nachdem alle Klinken in der Frontabdeckung montiert worden sind, werden sie mit verschiedenen Signalquellen oder Signalausgängen verbunden, entweder durch Löten, Drahtwickeln, Prägeabschlüsse oder durch Verschrauben der elektrischen Leitungen mit Schraubanschlüssen. Von Anbeginn bis heutzutage besteht die typische Installation dieser Klinken darin, die Klinken in Paneelen zu montieren, wobei die Paneele in Einrichtungsgestelle montiert werden. Der Leitungsleger/Installateur lötet oder drahtwickelt Signale an die Rückseite der Klinken, und damit können Signalpfade mit Verwendung einer Steckschnur an der Vorderseite des Einrichtungsgestells über Kreuz verbunden werden. Da es schwierig ist, diese Klinken direkt innerhalb eines Einrichtungsgestells zu verdrahten (ein Gestell kann bis zu 30'' tief sein), wurde es üblich, Drähte an einem Paneel voll von Klinken auf einer Werkbank zu befestigen und das andere Ende der Drähte an einer zweiseitigen Zwischenverbindungseinrichtung anzubringen. Die gesamte Einheit wurde dann in ein Einrichtungsgestell gesetzt, wobei die Zwischenverbindungseinrichtung an der Rückseite des Einrichtungsgestells an einem getrennten Satz von Montageschienen montiert wurde. Diese Zwischenverbindungseinrichtung war leichter zu verbinden, weil sie eben zum Zwischenverbinden diente, und auch weil sie relativ zu dem Installateur und den hereinkommenden Signalen/Drahtverbindungsleitungen leicht zugänglich war. Bald verdrahteten Hersteller Paneele von Klinken in einer Fabrik mit einer beliebigen populären Zwischenverbindungseinrichtung. Dies ersparte dem Endbenutzer/Verdrahter/Installateur Stunden an Installationszeit. Die gelieferten Einheiten wurden "vorverdrahtete" Klinkenfelder genannt. In Nordamerika und vielen anderen Teilen der Welt ist dies das bevorzugte Klinkenfeldprodukt mit Verwendung von Langrahmen- oder Bantam-Klinken. Die verschiedenen Typen von Schnittstelleneinrichtungen umfassen Prägeblocks, Drahtwickelblocks, Schraubanschlüsse und mehrpolige Verbinder. Außerhalb Nordamerika wird man einige Länder finden, die noch die nicht vorverdrahteten Paneele aus Klinken verwenden, sowie viele Länder in einem Zustand der Umwandlung zu vorverdrahteten Klinkenfeldern. In vielen Ländern gibt es einen Hauptwiderstand wegen der zusätzlichen Kosten des vorverdrahteten Klinkenfeldes oder der Unwissenheit, daß eine solche Option verfügbar ist. Die Kosten sind gewöhnlich abschreckend, da sich der größte Teil der Welt allgemein dessen bewußt ist, daß es die vorverdrahtete Option gibt.
Die vorverdrahteten Versionen sind auf der Herstellungsebene sehr arbeitsintensiv. Man hat einige Versuche unternommen, die Drähte zwischen den Klinken und der Zwischenverbindungseinrichtung zu beseitigen, indem die Drähte durch eine Leiterplatte (PCB) ersetzt wurden. Die Schwierigkeiten liegen in folgendem: Sind alle Klinken in eine PCB gelötet, dann wird die Einheit unbrauchbar, es ist im wesentlichen unmöglich, die Klinken zu ersetzen, ebenso ist es unmöglich, Dichteanforderungen an dem Klinkenpaneel für die Standardanforderung an Klinkenbeabstandung zu erfüllen, und die Klinkenkontakte an einigen Versionen nehmen zuviel Raum auf der PCB ein. Es gibt nicht genug Platz für Normalisierungs- und Zwischenverbindungsspuren noch zum Montieren der Kundenschnittstellenmodule an der entfernten Seite der PCB. Klinkenfeldmodule, die ein Gehäuse mit einer linearen Anordnung von nebeneinander angeordneten Kanälen oder Klinken aufweisen, sind beispielsweise aus der US 4,874,317 (Lau) und der US 4,770,639 (Lau) bekannt. Die einzelnen Klinken sind auf einer Platine angeordnet, die innerhalb des Gehäuses gehalten wird. Die Klinken haben im wesentlichen zylindrische Einführungsbünde zur Aufnahme der Stöpsel. Die Bünde sind an einer Frontabdeckung des Gehäuses angeordnet, wobei die Frontabdeckung nur den Klinken des Moduls gemeinsam ist. Die einzelnen Kontakte der Klinke sind an der Rückseite des Moduls gegenüber der Frontabdeckung hinausgefülrt. Diese einzelnen Kontakte sind in eine spezielle Leiterplatten-Unteranordnung (PCB) zu stecken, auf welcher der tatsächliche Abschluß der Ausgangs-/Eingangskontakte der Klinken entschieden wird. Die PCB hat einen Buchsenkontaktstreifen an einer Seite, der zur Aufnahme der Kontakte eines Klinkenfeldmoduls angeordnet ist. Der Buchsenkontaktstreifen ist derart positioniert, daß die Längsebenen des Moduls und der PCB im wesentlichen parallel sind, wenn die Modulkontakte in den Buchsenkontaktstreifen eingeführt werden. An der gegenüberliegenden Seite der PCB von dem Buchsenkontaktstreifen sind Anschlußansätze angeordnet. Die Anschlußansätze werden mit der Signalquelle/dem Ausgang verbunden, der mit dem Klinkenfeld benutzt werden soll. Die Modul/PCB-Anordnung dieser Dokumente ist hochspezialisiert und hat keine Standardkonfiguration, und damit ist sie für bestimmte Anwendung untragbar teuer. Die seitliche Montage der PCB und der Verbinder führt dazu, daß das Modul einen gewissen Raum in seitlicher Richtung (der Dickenrichtung des Modulgehäuses) einnimmt. Im Vergleich zu einer Standardklinke ist diese seitliche Raumanforderung größer, womit es schwierig ist, diese Module auf die in der Industrie erwünschten Packungsdichten zu packen. Darüber hinaus fehlt der Modul/PCB-Anordnung offensichtlich die Robustheit, die für den Prägeabschluß von Drähten erforderlich ist, der leicht mehrmals während der erwarteten Lebensdauer der Einrichtung wiederholt werden könnte. Ebenso wird der zusätzliche Oberflächenwiderstand in dem Buchsenkontaktstreifen die Signalqualität im Vergleich zu einer gelöteten, drahtgewickelten oder prägeabgeschlossenen Verbindung verschlechtern.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Eine Aufgabe der Erfindung liegt darin, ein Klinkenfeld und Klinkenfeldmodule vorzusehen, welches die oben erwähnten Nachteile abmildert und ein Klinkenfeld vorsieht, das Klinkenmodule hat, die zum Normalisieren programmiert oder für eine voreingestellte Normalisierungskonfiguration gewählt werden können. Ferner sind die Klinkenfeldmodule leicht zu ersetzen ohne daß das gesamte Klinkenfeld aus seinem Gestell (oder ähnlichen Montagemitteln) entfernt werden muß.
Bei der Erfindung wird eine Anordnung, die zwei oder mehr Kommunikationsklinken aufweist, Drahtwickelanschlußverbinder und eine an den Anschlußverbindern befestigte Leiterplatte hat, die in einem zwischen den Anschlußverbindern gebildeten Spalt angeordnet ist, als ein Klinkenfeldmodul verwendet. Die Platte hat ein auf beiden Flachseiten der Platte angeordnetes leitendes Muster, wobei das Muster einen Satz von Eingangsanschlußflächen, die elektrisch mit den Anschlußleitern verbindbar sind, einen Satz von Ausgangsanschlußflächen zum Verbinden mit elektrischer Verdrahtung und Zwischenverbindungsmittel zum elektrischen Verbinden einer einzelnen Eingangsanschlußfläche der Eingangsanschlußflächen mit einer einzelnen Ausgangsanschlußfläche der Ausgangsanschlußflächen aufweist.
Bei einer ersten Ausführungsform weisen die Zwischenverbindungsmittel Drahtbrükken auf. Die Drahtbrücken können zwischen einer gewünschten Eingangsanschlußfläche und einer gewünschten Ausgangsanschlußfläche angelötet sein.
Bei einer zweiten Ausführungsform weist das Zwischenverbindungsmittel mehrere mechanische Schalter zum Herstellen oder Unterbrechen einer elektrischen Verbindung zwischen der gewünschten Eingangsanschlußfläche und der gewünschten Ausgangsanschlußfläche auf. Die Schalter sind beispielsweise Ein-/Ausschalter oder Umschalter.
Bei einer dritten Ausführungsform weist das Zwischenverbindungsmittel elektrisch leitfähige Muster auf der Leiterplatte auf.
Ein Kommunikationsklinkenfeld nach der Erfindung weist also bevorzugt eine Frontabdeckung mit einer Vielzahl erster Durchgangslöcher auf, eine Vielzahl von Anordnungen, welche zwei oder mehr Kommunikationsklinken haben, die Drahtwickelanschlußverbinder haben. Eine Leiterplatte ist an den Anschlußverbindern befestigt und in einem zwischen den Anschlußverbindern angeordnet, womit die Kombination aus Klinken und Leiterplatte ein Klinkenfeldmodul wird. Die Platte hat ein elektrisch leitendes Muster, das an beiden Flachseiten der Platte angeordnet ist, wobei das Muster einen Satz von Eingangsanschlußflächen, die elektrisch mit den Anschlußleitern verbindbar sind, einen Satz von Ausgangsanschlußflächen zum Verbinden mit elektrischer Verdrahtung und Zwischenverbindungsmittel zum elektrischen Verbinden einer einzelnen Eingangsanschlußfläche der Eingangsanschlußflächen mit einer einzelnen Ausgangsanschlußfläche der Ausgangsanschlußflächen aufweist. Die Anordnungen sind zur Montage in den ersten Durchgangslöchern der Frontabdeckung angeordnet.
Das programmierbare Klinkenfeld hoher Dichte nach der Erfindung spricht alle obengenannten Probleme in einer Packung an, während es die Verwendung der herkömmlichen und universell akzeptierten Langrahmen- und Bantam-Klinken aufrechterhält.
Eine bevorzuge Ausführungsform programmierbarer Klinkenfeldmodule weist eine Reihe von Modulen auf, die eine Produktfamilie bilden. Bevorzugt weisen die Produktmodule die folgenden Klinkenmodule auf:

1. Bantam-Klinkenmodule in Eingestelleinheit mit verschiedenen Schnittstellentypen
2. Bantam-Klinkenmodule in Zweigestelleinheiten mit verschiedenen Schnittstellentypen
3. Langrahmen-Klinkenmodule in Eingestelleinheit mit verschiedenen Schnittstellentypen
4. Langrahmen-Klinkenmodule in Zweigestelleinheit mit verschiedenen Schnittstellentypen

Diese Module haben keine programmierbaren Normale, wegen der Kosten des Merkmals programmierbar bietet diese Ausführungsform der Erfindung austauschbare Module, jedes Modul mit einer dedizierten normalen Konfiguration, die durch Spuren auf der PCB erreicht ist. Deshalb werden diese Module für volle Normale, halbe Normale und keine Normale benötigt (es gibt also drei unterschiedliche Module). Die flexiblen Erdungsmerkmale gelten für alle Module und Anordnungen von Modulen.
Alle Schrauben zur Montage von Modul an Paneel werden von der Front des Paneels durch Zugangslöcher zugänglich sein, damit ist der Austausch eines Moduls einfacher als für Module oder Klinken mit hinteren Montageschrauben. Der Benutzer hält einen Vorrat an Modulen und tauscht sie wie erforderlich aus. Die Module werden farbcodiert sein, und Anzeigemittel wie beispielsweise gefärbte Kunststoffknöpfe werden zum Einführen an die Front des Paneels vorgesehen sein, um den Schaltungstyp für diese Modulposition anzugeben. Die Frontmontagemodule machen also den Modulersatz sehr einfach.
Um die erforderlichen Frontzugangsschraublöcher zu erreichen, ist ein spezieller Bezeichnungs-/Etikettierungsstreifen entwickelt worden. Das Design des Streifens maximiert die Etikettengröße für die Kundenetikettierung, indem ermöglicht wird, daß der Streifen gegen die Kante der Klinke gesetzt wird, ohne daß er mit einem Steckschnurstöpsel in Konflikt gerät. Das Design des Streifens macht auch die Ausrichtung und das Anfügen des Streifens an das Paneel sehr schnell, ohne die Verwendung von Schrauben. Er ist nicht wie der Industriestandard ein einziger Streifen, sondern eher ein vollflächiges Strangpreßprofil, das getrennte Streifen über und unter den zwei Reihen von Klinken bietet. Er wirkt auch als ein Halter für die farbcodierenden Kunststoffknöpfe und als ein Platz zum Siebdrucken von Klinkenpositionsnummern. Die Bezeichnung hält die Montageschrauben unverlierbar, noch ein von diesem Streifen vorgesehenes Merkmal.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung hat programmierbare Versionen der oben beschriebenen Module.
Darüber hinaus kann an jedem Modul eine Zugentlastung eingebaut sein. Dies ist ein Merkmal, das dem Kunden ermöglicht, seine Drähte durch einen Halter einzufädeln, bei der Organisation der Drähte zu helfen und auch eine Zugentlastung für die kundenspezifisch verdrahteten Verbindungen dem Modul hinzuzufügen. Die Zugentlastung besteht beispielsweise aus einer geformten Drahtfeder oder einer Metallprägung. Ein Kunststoff- oder Aluminiumstrangpreßprofil ist eine Alternative. Daß Zugentlastung zu einem Teil jedes Moduls gemacht wird, paßt stimmig dazu, daß jedes Modul leicht entfernbar/ersetzbar gemacht ist.
Noch eine weitere Ausführungsform der Erfindung integriert Bezeichnungen mit Hintergrundbeleuchtung an dem Klinkenfeldpaneel. An herkömmlichen Klinkenfeldern werden Etiketten von Zeit zu Zeit gewechselt, und sie sind allgemein 17 bis 17,5'' (431,8 bis 444,5 mm) lang. Diese Etiketten sind schwer zu handhaben, die Etiketten neigen zur Faltenbildung, wenn sie eingesetzt werden und zum Reißen, wenn sie entfernt werden.
Die einzelnen Klinken, die erfindungsgemäß verwendet werden, haben die folgenden Vorteile: Ein robuster druckgegossener oder geprägter Metallrahmen und hochbelastbare Nikkel-Stahlkontakt- und -schaltfedern, womit die Klinken sehr robust und für eine lange Lebensdauer haltbar werden.
Der Rahmen kann unterschiedliche Konfigurationen von Kontakt- und Schaltfedern haben, die durch Isolierscheiben getrennt sind, entweder angefertigt oder geformt.
Die Kontaktfedern sind geprägt, so daß ein Abschnitt der Prägung aus der Rückseite der Klinke vorsteht. Diese Vorsprünge sind derart ausgelegt, daß sie drahtgewickelte Drähte haben, oder sie sind derart ausgelegt, daß sie daran angelötete Drähte haben. Das physikalische Layout dieser Vorsprünge variiert von Hersteller zu Hersteller, da dieses Layout für die herkömmliche Verwendung nicht kritisch ist. Für die Erfindung ist die Drahtwicklung der gewählte Vorsprungsstil, wenn auch nicht einschränkend. Die Erfindung wird mit Vorsprüngen vom Löttyp funktionieren, aber die Drahtwickelung paßt besser zur Anwendung. Die Klinken haben zwei Reihen von Vorsprüngen, womit also ein Raum zwischen den zwei Reihen geschaffen ist. Die Erfindung spezifiziert einen Raum von 0,093'' (2,36 mm), so daß eine 0,093-PCB kantenweise zwischen den Vorsprüngen gleiten kann. Alle Vorsprünge stellen den Kontakt mit der PCB über die volle Länge des Vorsprungs her. Die 0,093'' wurden für die Plattenfestigkeit gewählt und weil eine Klinke eines Klinkenlieferenten, die aktuell üblicherweise verwendet wird, sich sofort an die Erfindung anpassen wird. Diese Klinke war vom Hersteller nie für diese Verwendung gedacht. Andere Klinken werden möglicherweise kundenspezifisch auf diese 0,093''-Spezifikation hergestellt werden müssen.
Die Klinken werden in vertikalen Paaren an die Kante der PCB montiert. Die Erfindung läßt reichlich Raum für Spuren zur Verbindung der zwei Klinken in unterschiedlichen Konfigurationen. Die Erfindung läßt auch reichlich Raum für Spuren zur Verbindung der Klinken zu Zwischenverbindungseinrichtungen zur Montage an der Hinterkante.
Die vertikalen Karten werden plattierte Durchgangslöcher oder Schlitze oder Lötstücke haben, um unterschiedliche Typen von Erdungs-Layouts unterzubringen. Dadurch werden viele Variationen von Erdungs-Layouts untergebracht, die manche Kunden fordern. Die üblichste Anforderung sind schwimmende Erden, was die Vorgabekonfiguration ist.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Zum klareren Verständnis der Erfindung wird nun die bevorzugte Ausführungsform beispielhaft im einzelnen unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, worin:
1 eine schematische Seitenaufrißansicht einer Standarddrahtwickelklinke nach dem Stand der Technik ist;
2 eine schematische Seitenansicht der Klinke nach Anspruch 1 ist, die den Spalt zwischen den Drahtwickelanschlüssen zeigt;
3 eine weitere schematische Seitenansicht der Klinke nach Anspruch 1 ist, die die Kontaktelemente der Klinke im Profil zeigt;
4 eine schematische Frontansicht der Klinke nach 1 ist, die den Klinkenstöpsel-Einführungsbund zeigt;
5 eine schematische Seitenaufrißansicht der Rückseite eines Klinkenfeldes nach der Erfindung ist;
6 eine schematische Seitenaufrißansicht der Front eines Klinkenfeldes nach der Erfindung ist;
7 eine schematische Seitenaufrißansicht einer ersten Ausführungsform einer Leiterplatte und ihrer Verbindung mit zwei Klinken nach der Erfindung ist;
8 eine schematische Seitenaufrißansicht einer zweiten Ausführungsform einer Leiterplatte und ihrer Verbindung mit zwei Klinken nach der Erfindung ist;
9 eine schematische Seitenaufrißansicht einer dritten Ausführungsform einer Leiterplatte und ihrer Verbindung mit zwei Klinken nach der Erfindung ist;
10 eine Explosions-Seitenaufrißansicht eines Klinkenfeldes nach der Erfindung ist;
11 eine schematische Seitenaufrißansicht eines zusammengebauten Klinkenfeldes nach der Erfindung ist, die ein installiertes Klinkenfeldmodul zeigt;
12 eine schematische Seitenaufrißansicht eines Klinkenfeldmoduls nach der Erfindung ist;
13 eine Draufsicht eines Klinkenfeldmoduls nach 12 ist;
14 eine schematische Seitenansicht eines Klinkenfeldmoduls nach 12 ist;
15 eine schematische Vorderansicht eines Klinkenfeldmoduls nach 12 ist;
16 eine schematische Seitenaufrißansicht einer Klinkenfeld-Frontabdeckung mit einer montierten Bezeichnungsplatte ist, die ein installiertes Klinkenfeldmodul zeigt, das auf die Befestigung durch Schrauben wartet, sowie ein weiteres Klinkenfeldmodul, das zur Installation positioniert ist;
17 eine schematische Ansicht einer Klinkenfeldmodulverbindung volle Normale ist;
18 eine schematische Ansicht einer Klinkenfeldmodulverbindung halbe Normale ist; und
19 eine schematische Ansicht einer Klinkenfeldmodulverbindung keine Normale ist.
BESTE ART DER DURCHFÜHRUNG DER ERFINDUNG
1 bis 4 zeigen eine Klinke 10 nach dem Stand der Technik. Der gezeigte Typ ist eine Bantam-Klinke, wobei der einzige wichtige Unterschied zwischen einer Bantam-Klinke und einer Langrahmenklinke in ihren relativen Größen liegt. Die Klinke hat einen Rahmen 11, welcher an einem ersten Ende 12 Befestigungsmittel 18 für mehrere Kontaktelemente 16 hat. Die Kontaktelemente sind durch Isolierstücke 20 elektrisch voneinander isoliert. Der Rahmen hat ferner ein zweites Ende 13, das einen gebogenen Teil hat, auf dem eine Hülse 15 montiert ist. Das zweite Ende hat ein Montageloch 14 zum Montieren der Klinke 10 an einem Paneel oder ähnlichem. Herkömmlicherweise wurde das Montageloch zur Aufnahme einer Schraube verwendet, die von der Seite des Montagelochs eingeführt wurde, die dem ersten Ende des Rahmens zugewandt ist. Die Schraube wird dann in das Material der Frontabdeckung geschraubt. Die Klinken wurden also von hinter dem Paneel montiert und befestigt. Bei der vorliegenden Erfindung hat das Montageloch 14 Gewinde, wodurch die Klinke von der Rückseite des Paneels montiert, aber von der Front befestigt werden kann, indem eine Schraube verwendet wird, die über ein Durchgangsloch 111 (vgl. 5, 6 und 16) des Paneels eingeführt wird und mit den Gewinden zusammenwirkt. In 5 wurden die PCBs zur Verdeutlichung weggelassen, vgl. 16 zu einem Beispiel, wie die PCB-montierten Klinken in die Frontabdeckung eingeführt werden. In 5 ist also nur die relative Position der Klinken gezeigt, wenn sie als eine Reihe von Klinken an der Frontabdeckung montiert sind. In der tatsächlichen Verwendung würden die Klinken zunächst auf die PCBs montiert werden und dann an die Frontabdeckung montiert werden.
Die Kontaktelemente 16 haben spezielle Formen, entweder zum Herstellen oder zum Unterbrechen von elektrischen Verbindungen zwischen spezifischen Kontaktelementen, wenn ein (nicht gezeigter) Klinkenstöpsel in die Hülse 15 eingeführt und in Klickrastungseingriff mit bestimmten Kontaktelementen gedrückt wird, wie dies bereits im Stand der Technik bekannt ist. Die Klinkenstöpsel-Erdverbindung wird über eine an der Innenseite der Hülse 15 angeordnete Kontaktfläche 21 durch den Rahmen 11, die Befestigungsmittel 18 zu einem Erdkontaktelement 17 durchgeführt. Alle Kontaktelemente 16, 17 haben Kontaktanschlüsse 19, die an einem von dem ersten Ende 12 des Rahmens 11 vorstehenden Ende angeordnet sind. Die Kontaktanschlüsse sind bei dieser Ausführungsform einer bekannten Klinke zur Aufnahme von elektrischen Drahtverbindungen über Drahtwickeln gedacht.
Die Klinken 10, die zu Klinkenfeldmodulen 1 zusammengebaut sind, was später beschrieben wird, sind bevorzugt in Klinkenfeldern 100 an einer Frontabdeckung 101 angeordnet, wie dies in 5, 6 und 16 gezeigt ist. Die Frontabdeckung hat bevorzugt ein erstes Montageende 102 und ein zweites Montageende 103, und das erste Montageende hat erste Montagemittel 104, und das zweite Montageende hat zweite Montagemittel 105. Die ersten und zweiten Montageenden sind bevorzugt zur Montage an einer (nicht gezeigten) Standardgestellkonstruktion unter Verwendung der ersten und zweiten Montagemittel angeordnet. Die ersten und die zweiten Montagemittel sind bevorzugt Durchgangslöcher, die Montagelöcher in der Gestellkonstruktion entsprechen. Mehrere Klinken 10 in Paaren als Klinkenfeldmodule 1 werden in zweite Durchgangslöcher 110 eingeführt, die in der Frontabdeckung 101 angeordnet sind, so daß das vordere Ende der Hülse 15 im wesentlichen bündig mit der Außenfläche der Frontabdeckung ist. Jede Klinke wird dann an der Frontabdeckung über eine Schraube 120 befestigt, die von der Front der Frontabdeckung durch ein Schraubloch 111 eingeführt wird, und in das Montageloch 14 eingefädelt, wie dies oben beschrieben ist. Es werden also zwei Reihen 20 von Klinken gebildet, eine obere Reihe und eine untere Reihe, die mehrere gepaarte Klinken aufweisen.
12 bis 15 zeigen ein Klinkenfeldmodul 1 nach der Erfindung. Eine PCB 50 mit im wesentlichen rechteckiger Form ist derart angeordnet, daß sie leitfähig an den Anschlüssen von zwei Klinken 10, 10' befestigt ist. Die Anschlüsse sind bevorzugt an die PCB gelötet. Vorteilhaft ist ein Verbindungskabel-Entlastungsmittel 90 an der PCB angeordnet, wobei die Kabelentlastung bevorzugt ein Drahtschleifenelement aufweist, das an Entlastungsmittel-Befestigungslöchern 91 an der PCB befestigt ist. Wie oben beschrieben, können mehrere dieser Module 1 an der Frontabdeckung eines Klinkenfeldes angebracht werden, nachdem die PCB an den Klinken befestigt worden sind.
Erfindungsgemäß ist jedes Paar von Klinken 10, 10' über eine Leiterplatte 50, 50', 50'', 50''' verbunden, wie dies in 7 bis 9 gezeigt ist. Die PCBs sind in drei Konfigurationen gezeigt: 7, 8 und 9.
7 zeigt eine erste Ausführungsform einer PCB 50' zur Verwendung in einer Klinkenfeldmodulanordnung 1' nach der Erfindung. Die PCB hat eine im wesentlichen rechteckige Form mit einer ersten langen Kante 53, einer zweiten langen Kante 56, einer ersten kurzen Kante 54 und einer zweiten kurzen Kante 55. Eine erste Fläche 51 und eine zweite Fläche 52 der ersten PCB haben gedruckte Schaltungsmuster 60, 61, 63, 64 darauf angeordnet. Das gedruckte Schaltungsmuster weist bevorzugt Kontaktanschlußstreifen 60 auf, die angrenzend an die zweite lange Kante und im wesentlichen dazu senkrecht angeordnet sind, auf welche Streifen die Kontaktanschlüsse 19 der Klinken 10, 10' elektrisch leitfähig gebondet werden können, beispielsweise durch Löten. Die Kontaktanschlußverbindungsstreifen 60 haben erste Jumper-Stücke 61 zur elektrisch leitfähigen Aufnahme von Jumper-Kabeln 70. Jedes erste Jumper-Stück hat ein Durchgangsloch 62, das elektrisch mit einem Jumper-Stück verbunden ist, welches an der gegenüberliegenden Fläche der ersten und zweiten Flächen der PCB der ersten Ausführungsform angeordnet ist. Das gedruckte Schaltungsmuster weist ferner bevorzugt Hinausführungsverbindungen 63 auf, die angrenzend an die erste lange Kante 53 angeordnet sind, wobei die Hinausführungsverbindungen zweite Jumper-Stücke 64 zur elektrisch leitfähigen Aufnahme von Jumper-Kabeln 70. Jedes zweite Jumper-Stück hat ein Durchgangsloch 65, das bevorzugt plattiert ist, um das Bonden des Jumper-Kabels (beispielsweise durch Löten) zu ermöglichen. Ein einziges Jumper-Kabel kann also ein erstes Jumper-Stück 61 und ein zweites Jumper-Stück 64 verbinden. Die Jumper-Kabel können an einer oder beiden Seiten der ersten PCB angeordnet sein, bevorzugt sind alle Jumper-Verbindungen an einer Seite hergestellt. Auf diese Weise kann je nach dem gedruckten Schaltungsmuster das Signal von jedem Kontaktanschluß 19 zu einer beliebigen Hinausführungsverbindung 63 geführt werden. Jede Hinausführungsverbindung ist wiederum elektrisch mit einem (nicht gezeigten) Signaldrahtverbinder verbunden. Beispiele von Signaldrahtverbindern sind Prägeanschlüsse, Lötohren, Drahtwickelanschlüsse und Schraubanschlüsse.
8 zeigt eine zweite Ausführungsform einer PCB 50'' zur Verwendung in einer weiteren Klinkenfeldmodulanordnung 1'' nach der Erfindung. Die PCB hat eine im wesentlichen rechteckige Form mit einer ersten langen Kante 53', einer zweiten langen Kante 56', einer ersten kurzen Kante 54' und einer zweiten kurzen Kante 55'. Eine erste Fläche 51' und eine zweite Fläche 52' der zweiten PCB haben gedruckte Schaltungsmuster 60', 63', 64' darauf angeordnet. Das gedruckte Schaltungsmuster weist bevorzugt Kontaktanschlußstreifen 60' auf, die angrenzend an die zweite lange Kante 56' und im wesentlichen dazu senkrecht angeordnet sind, auf welche Streifen die Kontaktanschlüsse 19 der Klinken 10, 10' elektrisch leitfähig gebondet werden können, beispielsweise durch Löten. Die Kontaktanschlußverbindungsstreifen 60 führen zu einem (nicht gezeigten) Muster) zum Löten entweder (nicht gezeigter) getrennter elektrischen Schalter, eines (nicht gezeigten) Jumper-Blocks oder, alternativ, einer sogenannten DIP-Schalter-Anordnung 80 auf die zweite PCB. Der Typ des gewählten Schaltmechanismus hängt von der projizierten Lebensspanne, der Zugänglichkeit, der beabsichtigten Verwendung und den maximalen Kosten für die ganze Anordnung aus Klinkenfeld und Modul. Die DIP-Schalter-Anordnung hat einzelne Schalter 81. Das gedruckte Schaltungsmuster weist ferner bevorzugt Hinausführungsverbindungen 63' auf, die angrenzend an die erste lange Kante 53' angeordnet sind, wobei die Hinausführungsverbindungen zweite Jumper-Stücke 64' mit Durchgangslöchern 65' zum alternativen Löten aufweisen. Jede Hinausführungsverbindung ist wiederum elektrisch mit einem (nicht gezeigten) Signaldrahtverbinder verbunden, entweder über die Hinausführungsverbindungen 63' oder über die zweiten Jumper-Stücke 64'. Beispiele von Signaldrahtverbindern sind Prägeanschlüsse, Lötohren, Drahtwickelanschlüsse, Schraubanschlüsse und Drähte, die in die zweiten Jumper-Stücke gelötet sind.
9 zeigt eine dritte Ausführungsform einer PCB 50''' zur Verwendung in noch einer Klinkenfeldmodulanordnung 1''' nach der Erfindung. Die PCB hat eine im wesentlichen rechteckige Form mit einer ersten langen Kante 53'', einer zweiten langen Kante 56'', einer ersten kurzen Kante 54'' und einer zweiten kurzen Kante 55''. Eine erste Fläche 51'' und eine zweite Fläche 52'' der dritten PCB haben gedruckte Schaltungsmuster 60'', 66, 67 darauf angeordnet. Das gedruckte Schaltungsmuster weist bevorzugt Kontaktanschlußstreifen 60'' auf, die angrenzend an die zweite lange Kante und im wesentlichen dazu senkrecht angeordnet sind, auf welche Streifen die Kontaktanschlüsse 19 der Klinken 10, 10' elektrisch leitfähig gebondet werden können, beispielsweise durch Löten. Die Kontaktanschlußverbindungsstreifen 60'' haben dritte Jumper-Stücke 66 mit dritten Durchgangslöchern 65'' zur elektrisch leitfähigen Verbindung ausgewählter Schaltungsmuster einer Fläche der dritten PCB 50'' mit der anderen Fläche der dritten PCB. Das gedruckte Schaltungsmuster weist ferner bevorzugt Hinausführungsverbindungen 63'' auf, die angrenzend an die erste lange Kante 53'' angeordnet sind. Auf diese Weise kann je nach dem gedruckten Schaltungsmuster das Signal von jedem Kontaktanschluß 19 zu einer beliebigen Hinausführungsverbindung 63 geführt werden, wobei in diesem Fall ein eingestelltes Normalisierungsmuster verwendet wird, d. h. die Verbindungen werden durch das vorgedruckte Schaltungsmuster entschieden. Jede Hinausführungsver- bindung ist wiederum elektrisch mit einem (nicht gezeigten) Signaldrahtverbinder verbunden. Beispiele von Signaldrahtverbindern sind Prägeanschlüsse, Lötohren, Drahtwickelanschlüsse und Schraubanschlüsse.
Alternativ sind auch Kombinationen der oben beschriebenen speziellen Ausführungsformen möglich. Beispielsweise ist eine PCB mit einer Mischung aus zwei oder mehreren aus voreingestelltem Normalisieren, jumper-eingestelltem Normalisieren und schaltbarem Normalisieren möglich. Die Erdung wird vorteilhaft durchgeführt, indem ein Draht zwischen die einzelnen PCBs gelötet werden, wobei entweder Anschlüsse verwendet werden, die mit dem gewünschten Schaltungsmuster auf der PCB verbunden sind, oder vorgebohrte Löcher in der PCB. Die Löcher sind von einem Schaltungsmuster umgeben, das mit den mit dem (den) gewünschten Klinkenkontakten) verbunden ist, und der Draht wird durch das Loch geleitet und an Platz verlöte. Vorteilhaft sind die Erdungslöcher jeder einzelnen PCB im wesentlichen mit dem Loch ihrer benachbarten PCBs ausgerichtet, womit das Einfädeln des Drahts durch die Löcher vereinfacht wird.
Vorteilhaft wird jede Verbindung entweder direkt zu den PCBs oder zu einem (nicht gezeigten) Schnittstellenmodul durchgeführt, das an der Rückseite der Klinkenfeldmodule angebracht werden kann. Die Schnittstellenmodule können dann von einem Typ sein, der durch die Anwendung spezifisch angefordert oder notwendig gemacht wird. Dann werden alle Drahtverbindungen an dem Schnittstellenmodul hergestellt, z. B. durch einen Endbenutzer des Klinkenfeldes.
Ein komplettes Klinkenfeld mit einem installierten Klinkenfeldmodul 1 ist in 10 und 11 gezeigt. Das Klinkenfeld hat die Frontabdeckung 101, eine Bezeichnungsplatte 200 zum Anbringen von Markierungen und eine Einfassungsstruktur 300. Die Einfassung hat bevorzugt ein Oberteil 301, einen Boden 302, ein erstes Seitenteil 303 und ein zweites Seitenteil 304. Vorteilhaft kann eine Drahtleitstruktur 305 an der Rückseite des Klinkenfeldes angebracht werden. Das zusammengebaute Klinkenfeld, das in 11 gezeigt ist, ist bevorzugt in einer (nicht gezeigten) Gestellstruktur montiert, bevorzugt mit anderen Klinkenfeldern.
Die herkömmlicherweise in der Industrie verwendeten Normalisierungsoptionen sind in 17 bis 19 veranschaulicht. 17 zeigt die Klinkenfeldmodulverbindungen an Bord der PCB für volle Normale zwischen einer ersten Klinke 10 und einer zweiten Klinke 10' des Moduls. 18 zeigt die Klinkenfeldmodulverbindungen für halbe Normale. 19 zeigt die Klinkenfeldmodulverbindungen an Bord der PCB für keine Normalen.
Eine weitere alternative Ausführungsform verwendet programmierbare elektronische Schaltungen zur Durchführung jeglicher Normalisierung oder Erdung der Klinkenanschlüsse zu den Ausgangsanschlüssen der PCBs. Solche programmierbaren elektronischen Schaltungen sind fernprogrammierbar oder über temporäre Einsteckleitungen programmierbar, oder sie können vorprogrammierte Module aufweisen, die entweder auf die PCB gelötet oder in eine Buchse eingeführt sind, die vorher an die PCB gelötet wurde.
Ein Paneelsystem für Kommunikationsklinken nach der vorliegenden Erfindung hat also viele Vorteile. Einige davon werden im folgenden unter Bezug auf die verschiedenen Typen von Klinken beschrieben.
BANTAM
Einzelne vertikale PCB, in-line für jedes vertikale Klinkenpaar

a) Dichte: Erfüllt die 0,312''-Dichteanforderung (7,93 mm). Da die Klinke die PCB überspannt, wird keine übermäßige Breite erzeugt.
b) Strukturelle Integrität: Die PCB ist 0,093'' (2,36 mm) und sieht eine hervorragende Festigkeit in allen Ebenen für jede Anwendung vor. Die hinteren Klinkenanschlüsse sind entlang ihrer vollen Länge verlötet, womit ihnen ein Vielfaches der Festigkeit von 90-Grad-PCB-Montage oder Montage von gebogenen Anschlüssen in-line gegeben ist. Die hinteren Schnittstellen sind kantengelötet, um die Festigkeit in der erforderlichen Ebene zu maximieren.
c) Brauchbarkeit: gute Brauchbarkeit
d) Zusammenbau: einfacher Zusammenbau
e) Arbeitsinhalt: stark verbessert gegenüber dem Stand der Technik
f) Normalisierungsoptionen: Jede Karte hat eine kantenmontierte Buchsenkopfplatte und wird mit einem Normalisierungsmuster Jumper/Schalter/festgelegt geliefert. Außer der festgelegten Normalisierungsoption kann jede Normalisierungsoption vom Benutzer programmiert werden.
g) Erdungsoptionen: Die gleiche Kopfplatte kann für unterschiedliche Erdungsoptionen programmiert werden. Dies macht es zum einzigen Produkt, das mit programmierbaren Erdungs- und Normaliserungsoptionen verfügbar ist.

Man wird sich dessen bewußt sein, daß die obige Beschreibung nur beispielhaft die bevorzugten Ausführungsformen betrifft. Dem Fachmann werden viele Variationen offensichtlich sein, und solche naheliegenden Variationen liegen innerhalb der beschriebenen und beanspruchten Erfindung, ob ausdrücklich beschrieben oder nicht.
INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
Die Erfindung sieht ein Kommunikationsklinkenfeld zum Verbinden von Signalen vor.

Claims

Anordnung, umfassend: zwei oder mehr Standardkommunikationsklinken (10), wobei jede genannte Klinke einen Rahmen (11) hat, der an einem ersten Ende Befestigungsmittel (18) für eine Mehrzahl von Kontaktelementen (16) hat, wobei die genannten Kontaktelementen durch Isolierstücke (20) elektrisch voneinander isoliert sind, wobei der genannte Rahmen ferner ein zweites Ende hat, das einen gebogenen Teil hat, auf dem eine Hülse (15) montiert ist, wobei das genannte zweite Ende ein Befestigungsloch (14) zum Anbringen der genannten Klinke (10) hat, wobei die genannte Klinke ferner Drahtwickelanschlußverbinder (19) hat; eine an den genannten Anschlußverbindern (19) befestigte Leiterplatte (50), die in einem zwischen den genannten Anschlußverbindern gebildeten Spalt angeordnet ist und allein von den genannten Anschlußverbindern an den genannten Kommunikationsklinken gehalten wird, wobei die genannte Leiterplatte eine auf beiden flachen Seiten der genannten Leiterplatte (50) angeordneten elektrisch leitende Struktur hat, wobei die genannte Struktur einen Satz Eingangsanschlußflächen (60), die elektrisch mit den genannten Anschlußleitern verbunden sind, einen Satz Ausgangsanschlußflächen (64) zum Verbinden mit elektrischer Verdrahtung und Zwischenverbindungsmittel zum elektrischen Verbinden einer einzelnen Eingangsanschlußfläche der genannten Eingangsanschlußflächen mit einer einzelnen Ausgangsanschlußfläche der genannten Ausgangsanschlußflächen umfaßt.
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenverbindungsmittel Drahtbrücken (70) umfassen.
Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drahtbrücken zwischen einer gewünschten Eingangsanschlußfläche (60) und einer gewünschten Ausgangsanschlußfläche (64) angelötet sind.
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenverbindungsmittel mehrere mechanische Schalter (81) zum Herstellen oder Unterbrechen einer elektrischen Verbindung zwischen der gewünschten Eingangsanschlußfläche (60) und der gewünschten Ausgangsanschlußfläche (64) umfaßt.
Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalter Ein-/Ausschalter sind.
Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalter Umschalter sind.
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenverbindungsmittel elektrisch leitfähige Strukturen auf der Leiterplatte umfaßt.
Kommunikationsklinkenfeld, umfassend: eine Frontabdeckung (101) mit einer Vielzahl erster Durchgangslöcher, eine Vielzahl von Anordnungen nach Anspruch 1, wobei die Anordnungen zum Anbringen in den genannten ersten Durchgangslöchern der genannten Frontabdeckung (101) angeordnet sind und das genannte Befestigungsloch ein Gewinde hat, so daß die genannte Klinke von einer Rückseite der genannten Frontabdeckung her angebracht, aber mit Hilfe einer durch ein erstes Durchgangsloch der genannten Frontabdeckung eingeführten Schraube von einer Vorderseite der genannten Frontabdeckung her befestigt werden kann.
Kommunikationsklinkenfeld nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenverbindungsmittel Drahtbrücken (70) umfassen.
Kommunikationsklinkenfeld nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Drahtbrücken zwischen einer gewünschten Eingangsanschlußfläche (60) und einer gewünschten Ausgangsanschlußfläche (64) angelötet sind.
Kommunikationsklinkenfeld nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenverbindungsmittel mehrere mechanische Schalter (81) zum Herstellen oder Un terbrechen einer elektrischen Verbindung zwischen der gewünschten Eingangsanschlußfläche (60) und der gewünschten Ausgangsanschlußfläche (64) umfaßt.
Kommunikationsklinkenfeld nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalter Ein-/Ausschalter sind.
Kommunikationsklinkenfeld nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalter Umschalter sind.
Kommunikationsklinkenfeld nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenverbindungsmittel elektrisch leitfähige Strukturen auf der Leiterplatte umfaßt.