АВТОМАТИЧЕСКОЕ КРОССИРОВОЧНОЕ И РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЛИНИЙ ДАЛЬНЕЙ СВЯЗИ И ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ Российский патент 2002 года по МПК H04Q1/14 

Изобретение относится к автоматическому кроссировочному и распределительному устройству для линий дальней связи и передачи данных, с зажимами для подключения служебного и абонентского кабелей и с монтажным устройством с дистанционным управлением с захватным элементом в соответствии с патентом N 4420806.

Автоматическое кроссировочное и распределительное устройство типового вида описано в патенте N 4420806.

В этом автоматическом кроссировочном и распределительном устройстве предусмотрено, что присоединительные зажимы расположены в ориентированных радиально относительно центральной оси соединительных колодках, монтажное устройство установлено с возможностью качания в центральной оси и захватный элемент установлен на монтажном устройстве с возможностью поворота в радиальном направлении. При этом абонентские кабели жестко соединяются с присоединительными зажимами соединительных колодок, и служебные кабели, которые в виде пучка, начиная от конца центральной оси, расцеплены конусообразно, соединяются с помощью захватного элемента монтажного устройства с присоединительными зажимами соединительных колодок. При этом захватный элемент простым образом может поворачиваться между сгруппированными в виде лучей вокруг центральной оси соединительными колодками и в повернутом положении может поворачиваться вокруг центральной оси, причем подключенные служебные кабели не создают препятствий.

При этом, в частности, соединительные колонки расположены в виде секущих к мнимой (предполагаемой) полусфере или сформированы дугообразно в этой мнимой полусфере, центр которой расположен на центральной оси. В последнем случае конусообразно разделенные служебные кабели все одинаковой длины и, следовательно, с помощью захватного элемента могут быть подключены в желательном положении к находящемуся в соединительной колодке присоединительному зажиму. Для этого соединительные колодки имеют штепсельные гнезда для размещения прикрепленных на концах служебных кабелей штекеров.

Для фиксирования временно или длительно неиспользуемых служебных кабелей наряду с расположенными на частичном участке мнимой полусферы соединительными колодками, оснащенными ножевыми контактными элементами для соединения с абонентскими кабелями, на другом частичном участке полусферы расположены оснащенные только штепсельными гнездами базовые колодки.

Корпус образуется из окружающего расположенные в мнимой полусфере соединительные и базовые колодки открытого вниз колпака и конусообразного корпуса, который покрыт колпаком и в котором размещается со свободным концом вниз вертикально расположенное монтажное устройство. Выполненное таким образом автоматическое распределительное устройство может быть расположено как с помощью стеновой опоры или колонны над землей, или также под землей, причем автоматическое распределительное устройство в подземном варианте колпака может быть оборудовано по кессонному принципу устойчивым к высокой воде.

Хотя автоматическое кроссировочное и распределительное устройство пригодно как для использования для кабелей с медными жилами, так и для световодов, однако при использовании световодов необходимы некоторые специфические подгонки.

Поэтому в основу изобретения положена задача усовершенствовать кроссировочное и распределительное устройство согласно родовому определению таким образом, чтобы его можно было монтировать как с кабелями с медными жилами, так и со стекловолоконными кабелями, не проводя изменений.

Ниже изобретение более подробно поясняется с помощью примера выполнения автоматического кроссировочного и распределительного устройства согласно изобретению со ссылкой на чертежи, на которых показано:
фиг. 1 - принципиальный вертикальный разрез устройства,
фиг. 2 - разрез по линии II-II на фиг. 1,
фиг. 3 - вид сверху горизонтальной разделительной перегородки, на которой базируются соединительные и базовые колодки,
фиг. 4 - вид распределительного устройства, закрытого с помощью колпака и конусообразного корпуса,
фиг. 5 - настенный монтаж распределительного устройства в соответствии с фиг. 4,
фиг. 6 - подземный монтаж распределительного устройства в соответствии с фиг. 4 в рабочем состоянии,
фиг. 7 - распределительное устройство в соответствии с фиг. 6 в положении монтажа.

фиг. 8 - схематическое изображение в перспективе (вырез) системы колодок со сформованными с обеих сторон круговыми колодками и с представленным путем транспортировки и выборки.

Автоматическое кроссировочное и распределительное устройство для линий дальней связи и передачи данных содержит коробчатый на фиг. 1 и конусообразный в других примерах выполнения корпус 1 и закрывающий корпус 1 сверху колпак 2 в виде крышки, обе детали выполнены из синтетического материала или алюминия. В корпусе 1 под колпаком 2 на горизонтальной разделительной перегородке 3 расположено большое количество соединительных и базовых колодок 4,5, из которых соединительные колодки 4 оснащены присоединительными зажимами для служебных и абонентских кабелей 6 или 7. Абонентские кабели 7 присоединены под колпаком 2 к образующим присоединительные зажимы ножевым зажимным (клеммным) контактным элементам 8 соединительных колодок 4. Как показывают фиг. 2 и 3, оснащенные присоединительными зажимами, например, в форме ножевых зажимных контактных элементов 8 соединительные колодки 4 и базовые колодки 5 расположены ориентированно радиально или в виде лучей относительно центральной оси 9 распределительного устройства. Кроме того, соединительные колодки 4, а также базовые колодки 5, как представлено на фиг. 1, по меньшей мере на одной стороне сформованы дугообразно и, следовательно, расположены в мнимой полусфере 10, центр которой расположен на центральной оси 9. Альтернативно соединительные и базовые колодки 4 или 5 могут быть расположены также в виде касательных или секущих к мнимой полусфере 10, причем перпендикуляр к верхней стороне установленных горизонтально соединительных или базовых колодок 4, 5 проходит через расположенный на центральной оси 9 центр мнимой полусферы 10.

В другом, представленном на фиг. 8 примере выполнения соединительные и базовые колодки 4, 5 сформированы на обеих сторонах дугообразно, то есть и на стороне кабельного ввода.

Как соединительные, так и базовые колодки 4, 5 оснащены штепсельными гнездами 11 для базирования размещенных на концах служебных кабелей 6 штекеров 12. Штекеры 12 имеют поверхность с накаткой, чтобы их можно было также извлекать вручную.

К смонтированным колодкам 4, 5 имеется доступ с верхней стороны для вставления не показанных на чертеже штепселей контроля.

Как показывают фиг. 2 и 3, на одном частичном участке мнимой полусферы 10 соединительные колодки 4 расположены с ножевыми клеммно-контактными элементами 8 для соединения с абонентскими кабелями 7, а на другом частичном участке мнимой полусферы 10 расположены оснащенные только штепсельными гнездами 11 базовые колодки 5. Плотность размещения представленных на фиг. 3 справа соединительных колодок 4 выше плотности представленных на фиг. 3 слева базовых колодок 5. В примере для трех соединительных колодок 4 предусмотрена одна базовая колодка 5. Существенным является то, что, как между расположенными в виде лучей базовыми колодками 5, так и между расположенными также в виде лучей соединительными колодками 4 остаются свободные радиальные пространства 13, 14, предназначение которых поясняется ниже. Представленный на фиг. 3 пример выполнения горизонтальной разделительной перегородки 3 охватывает по внешнему периметру еще некоторое количество сквозных отверстий 15, которые предназначены для проводки кабелей.

Внутри конусообразного примера выполнения корпуса 1 расположено монтажное устройство 16, которое состоит из расположенной на центральной оси вращения 9, приводимой во вращательное движение с помощью электродвигателя 17 и ременного привода 18 оси вращения 19, которая установлена в горизонтальной разделительной перегородке 3 и опорном кронштейне 20, из шарнирно соединенного на свободном конце оси вращения 19, имеющего на свободном конце захватный элемент 21 поворотного рычага 22 и из входящего в зацепление примерно в середине с поворотным рычагом 22 выключающего рычага 23, другой конец которого шарнирно присоединен к установленному на оси вращения 19, приводимому в действие с помощью электродвигателя 24 и ременной передачи 25 вертикального привода 26. Этот вертикальный привод состоит из установленного с возможностью вращения на оси 19, приводимого во вращательное движение через ременную передачу 25 от двигателя 24 шпинделя 27 с вращающейся на нем маточной гайкой 29, направляемой по вертикальному пазу 28 оси вращения 19. Маточная гайка закреплена на конце выключающего рычага 23. С помощью приведенного во вращательное движение электродвигателем 24 через ременную передачу 25 шпинделя 27 маточная гайка 29 перемещается вверх и вниз в вертикальном пазу 28 оси вращения 19, в результате чего приводится в действие выключающий рычаг 23 и поворотный рычаг 22 вновь отклоняется наружу и внутрь. Таким образом соединенный шарнирно со свободным концом поворотного рычага 22 захватный элемент 21 может отклоняться наружу и внутрь параллельно расположенным в виде звезды соединительным и базовым колодкам 4, 5 и между ними. При повернутом внутрь захватном элементе 21 под воздействием электродвигателя 17 и ременной передачи 18 ось вращения 19 может поворачиваться, чтобы таким образом вводить захватный элемент 21 в одно из свободных пространств 13, 14 между соединительными и базовыми колодками 4, 5.

В предпочтительном примере выполнения электродвигатели 17, 24 выполнены в виде шаговых электродвигателей, чтобы обеспечить точное позиционирование поворотного рычага 22 с помощью захватного элемента 21 через определенное количество шагов.

Описанное автоматическое распределительное устройство работает следующим образом.

Вначале к доступным с верхней стороны горизонтальной разделительной перегородки 3 ножевым клеммно-контактным элементам 8 соединительных планок 4 присоединяют абонентские кабели 7.

Еще соединенные в пучок в кабельном захвате 30 под нижним концом оси вращения 19 и затем свободно проложенные служебные кабели 6 обрезаются все без исключения до одинаковой длины, а их свободные концы оснащаются штекерами 12, которые вставлены в штепсельные гнезда 11 базовых колодок 5. Теперь подготовленное таким образом распределительное устройство с помощью дистанционного управления с не изображенной более детально центральной станции может осуществлять как подключение, так и кроссировку без использования дополнительных переключающих устройств. Для этого необходимо приведение в действие электродвигателей 17, 24 и захватного элемента 21, которые непоказанным более детально образом подключены к системе дистанционного управления. Управляющие сигналы и питающее напряжение подаются с помощью общей пары жил и разделяются непоказанным на чертеже переходным устройством в распределителе.

Для изготовления соединения проводов между служебным и абонентским кабелями 6 или 7 штекер 12 служебного кабеля 6, подчиненного определенному абонентскому кабелю 7, соединяется с помощью захватного элемента 21 и благодаря его отклонению или повороту перемещается к штепсельному гнезду 11 соответствующего абонентского кабеля 7 и там вставляется в него, после чего захватный элемент 21 может отсоединяться и подаваться для нового процесса соединения. Соответствующим образом кроссировка существующей линии осуществляется благодаря тому, что соответствующий штекер 12 абонентского кабеля 7 с помощью перемещающегося к нему захватного элемента 21 извлекается из соответствующего штепсельного гнезда 11 и в результате отклонения и перемещения захватного элемента 21 подводится к штепсельному гнезду 11 нового абонентского кабеля 7. Таким образом одинаково осуществляется монтаж и кроссировка автоматического распределительного устройства, причем для кроссировки не требуется кроссировочный провод. Одинаковая длина всех служебных кабелей 6, принимая во внимание узел крепления 30 кабеля, способствует тому, что любой штекер 12 любого служебного кабеля 6 может быть подведен к любому штепсельному гнезду 11 абонентского кабеля 7. Так как тем самым все без исключения служебные кабели 6 относительно туго затянуты внутри корпуса 1, поворотный рычаг 22 вместе с захватным элементом 21 может свободно перемешаться или отклоняться в свободные пространства 13, 14 между соединительными и базовыми колодками 4, 5.

Автоматическое распределительное устройство пригодно не только для кабелей с медными жилами, но вследствие значительных и больших радиусов изгиба также для световодов.

Чтобы без переоборудования кроссировочного и распределительного устройства одинаково можно было присоединять кабели с медными жилами или стекловолоконные кабели, в примере штекеры 12 для использования стекловолоконных кабелей или кабелей с медными жилами модифицированы таким образом, что путь выборки Z (фиг. 8) на колодках 4, 5 для стекловолоконных кабелей и кабелей с медными жилами одинаковый по длине. Непоказанные на чертеже элементы для размещения колодок 4, 5 также выполнены таким образом, что на них можно устанавливать колодки 4, 5 как для кабелей с медными жилами, так и для подключения стекловолоконных кабелей. Путь выборки Z в соответствии с изображением на фиг. 8 определен как длина пути, которая необходима для отключения (вытягивания) и подключения штекеров 12 к колодкам 4, 5. На изображении в соответствии с фиг. 6 эта длина пути Z обозначена двойной стрелкой. Поэтому штекеры 12 вместе с поворотным рычагом 22 и захватным элементом 21 для использования стекловолоконных кабелей и кабелей с медными жилами должны иметь одинаковые продольные размеры. Перемещение соответствующего штекера 12 для создания соединения линий между служебным и абонентским кабелями 6, 7 благодаря отклонению и повороту захватного элемента осуществляется в любом случае от базовой точки (нулевого положения) 37, чтобы компенсировать технологически обусловленные неточности на колодках 4, 5 и в блоке управления. Захватный элемент 21 после каждого процесса соединения возвращается в определенное нулевое положение 37 и от этого нулевого положения 37 вновь начинается его подвод для следующего процесса соединения. Базовая точка 37 образует одновременную точку контроля и оснащена гнездом с отводом для контроля, который позволяет осуществлять проверку штекера 12 или линии.

Проходимый в обратном направлении между отдельными процессами соединения путь определен как путь перемещения и обозначен на фиг. 8 двойными стрелками X, Y. С помощью системы управления оптимизируются пути перемещения благодаря тому, что штекеры 12 извлекаются захватным элементом 21 из сопряженной с сегментом распределителя базовой колодки 5 и подводятся к штепсельному гнезду, начиная от нулевого положения, в том же направлении.

Пути перемещения определяются количеством шагов и реализуются с помощью шаговых электродвигателей 17, 24 (фиг. 1). Благодаря этому обеспечено надежное позиционирование поворотного рычага 22 с захватным элементом 21 на колодках 4, 5 в штепсельном гнезде 36. Кроме того, точное позиционирование обеспечивается с помощью установленных в колодках 4, 5 считывающих элементов 35 (фиг. 8). На фиг. 8 выбраны оптические считывающие элементы 35, которые эффективно действуют вместе с не показанными на чертеже фотоэлектронными устройствами. Точно так же можно использовать механические или бесконтактно действующие электронные считывающие элементы 35, емкостные или индуктивные элементы. Из комбинации обоих средств позиционирования, числа шагов для пройденного обратного пути и оптических считывающих элементов 35 может быть составлена базовая модель между длиной пути перемещения и временем прохождения этого пути через число шагов для признаков считывания, и эту модель можно использовать для корректировки ошибок.

Штекеры 12 имеют не показанный на чертеже блокирующий механизм, который предотвращает выпадение штекеров 12 из колодок 4, 5 и одновременно создает предохранение для перемещения на пути к следующему положению соединения. Блокирующий механизм обеспечивает то, что при извлечении штекера 12 он деблокируется в колодке 4, 5 и фиксируется на захватном элементе 21. При вставлении штекера 12 он деблокируется на захватном элементе 21 и фиксируется в колодке 4, 5 после его вставки.

На фиг. 4-7 представлены конкретные примеры выполнения конусообразного корпуса 1 и закрывающего его сверху колпака 2. Таким образом автоматическое распределительное устройство в соответствии с фиг. 5 может быть установлено на стенке 31 с помощью кронштейна 32, причем служебные и абонентские кабели 6, 7 вводятся в колпак снизу и устанавливаются внутри колпака 2 или на обращенном к почве конце конусообразного корпуса 1. Фиг. 6 и 7 показывают особенно предпочтительное расположение автоматического распределительного устройства при подземном монтаже, причем внутри закрываемого крышкой 33 колодца 34 установлено автоматическое распределительное устройство с конусообразным корпусом 1 и колпаком 2. Подводка кабеля осуществляется спирально или винтообразно снизу в колпак 2 вне конусообразного корпуса 1. Благодаря такому подземному расположению корпус 1 с колпаком 2 работает по принципу кессона и может быть смонтирован водонепроницаемым, причем возможно проникшая в колодец 34 вода не может проникнуть в колпак 2, так как там образуется защищающая соединения линий воздушная подушка. Крышка 2 и корпус 1 выполнены таким образом, что при затоплении вода останавливается ниже вводов кабелей и даже при дефектных уплотнениях не проникает внутрь корпуса 1.

После снятия крышки 33 автоматическое распределительное устройство может быть извлечено из колодца 34 с помощью подъемного механизма в соответствии с фиг. 7 и после снятия колпака 2 может быть смонтировано в зоне абонентских кабелей 7. Доступ к служебным кабелям 6 возможен только после снятия конусообразного корпуса 1, для чего он может быть выполнен из двух частей.

Изобретение относится к автоматическому кроссировочному и распределительному устройству для линий дальней связи и передачи данных с зажимами для подключения служебных и абонентских кабелей и с монтажным устройством с дистанционным управлением с захватным элементом. Техническим результатом является усовершенствование устройства таким образом, чтобы его можно было монтировать как с кабелями с медными жилами, так и со стекловолоконными кабелями, не проводя изменений. Чтобы автоматизировать оснащенное соединительными колодками кроссировочное и распределительное устройство, присоединительные зажимы расположены в ориентированных радиально к центральной оси соединительных колодках, монтажное устройство установлено с возможностью поворота на центральной оси, а захватный элемент установлен с возможностью отклонения в радиальном направлении на монтажном устройстве. Чтобы кроссировочное и распределительное устройство можно было соединять с кабелями с медными жилами, а также со стекловолоконными кабелями, не производя изменений, пути выборки на колодках для стекловолоконных кабелей и кабелей с медными жилами выполнены одинаковой длины. 10 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Автоматическое кроссировочное и распределительное устройство для линий дальней связи и передачи данных, с зажимами для подключения служебных и абонентских кабелей и с монтажным устройством с дистанционным управлением с захватным элементом, отличающееся тем, что пути выборки Z к соединительным 4 и базовым 5 колодкам выполнены одинаковой длины для стекловолоконных кабелей и кабелей с медными жилами. 2. Автоматическое кроссировочное и распределительное устройство по п. 1, отличающееся тем, что содержит штекеры 12, имеющие блокировочный механизм, который предотвращает выпадение штекеров 12 из соединительных 4 и базовых 5 колодок и одновременно обеспечивает их перемещение на пути к следующему положению. 3. Автоматическое кроссировочное и распределительное устройство по п. 2, отличающееся тем, что с соединительными 4 и базовыми 5 колодками соединены считывающие элементы 35 для точного позиционирования поворотного рычага 22 с захватным элементом 21 по месту вставления штекеров 12 в предусмотренные на колодках 4, 5 штепсельные гнезда 36 или извлечения указанных штекеров 12 из штепсельных гнезд 36. 4. Автоматическое кроссировочное и распределительное устройство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что пути перемещения x, y определены количеством шагов шаговых электродвигателей 17, 24. 5. Автоматическое кроссировочное и распределительное устройство по п. 1, отличающееся тем, что соединительные 4 и базовые 5 колодки смонтированы с возможностью доступа с верхней стороны для вставки контрольных штекеров. 6. Автоматическое кроссировочное и распределительное устройство по п. 1, отличающееся тем, что штекеры 12 имеют накатанные поверхности. 7. Автоматическое кроссировочное и распределительное устройство по п. 1, отличающееся тем, что управление путями перемещения x, y оптимизировано за счет извлечения захватным элементом 21 штекеров 12 из сопряженной с сегментом распределителя базовой колодки 5, их подвода к штепсельному гнезду, начиная от нулевого положения 37 в том же направлении. 8. Автоматическое кроссировочное и распределительное устройство по п. 7, отличающееся тем, что базовая точка 37 одновременно образует точку контроля и оснащена гнездом с ответвлением для осуществления контроля, выполненным с возможностью перепроверки штекера 12 на линии. 9. Автоматическое кроссировочное и распределительное устройство по п. 1, отличающееся тем, что управляющие сигналы и питающее напряжение подаются с помощью общей пары жил и разделены в распределителе с помощью переходного устройства. 10. Автоматическое кроссировочное и распределительное устройство по п. 1, отличающееся тем, что крышка 2 и корпус 1 выполнены по кессонному принципу с обеспечением остановки воды при затоплениях ниже кабельных вводов и без возможности проникновения внутрь корпуса 1 даже при дефектных уплотнениях. 11. Автоматическое кроссировочное и распределительное устройство по п. 1, отличающееся тем, что соединительные 4 и базовые 5 колодки на стороне подключения кабелей выполнены дугообразными, подогнанными к полусфере, и что ножевые клеммно-контактные элементы соединительных 4 и базовых 5 колодок так же, как и соединительные элементы стекловолоконных кабелей имеют одинаковую длину.