DE19627971C2

DE19627971C2 - BNC-Stecker

Info

Publication number: DE19627971C2
Application number: DE1996127971
Authority: DE
Inventors: Klaus Stellmacher
Original assignee: Endress and Hauser Conducta Gesellschaft fuer Mess und Regeltechnik mbH and Co KG
Current assignee: Endress and Hauser Conducta GmbH and Co KG
Priority date: 1996-07-11
Filing date: 1996-07-11
Publication date: 1998-08-13
Anticipated expiration: 2016-07-12
Also published as: DE19627971A1

Description

Die Erfindung betrifft einen BNC-Stecker, insbesondere für abgeschirmte Koaxialkabel, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein derartiger BNC-Stecker ist aus der DE 90 01 226 U1 bekannt.

BNC-Stecker sind in einer Vielzahl bekannt. Sie werden insbesondere dann eingesetzt, wenn abgeschirmte Leitungen miteinander verbunden werden sollen, wobei auch an der Kontaktstelle die Abschirmung erhalten bleiben soll, um den Einfluß von elektromagnetischen Störungen auf das zu übertragende Signal zu verhindern. Üblicherweise wird das Kabelende an entsprechende, abgeschirmte Lötfahnen des Steckers angelötet, wodurch eine optimale elektrische und mechanische Verbindung zwischen Kabel und Stecker erzielt wird. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß insbesondere auf Baustellen der Lötvorgang entweder umständlich oder nicht durchführbar ist, da insbesondere bei beengten Platzverhältnissen ein Löten nicht möglich oder eine Lötvorrichtung nicht zur Hand ist. In diesem Falle können Stecker eingesetzt werden, bei denen das Kabelende mittels einer Klemmverbindung im Stecker befestigt wird. Bei diesem Stecker wird die zu befestigtende Ader lediglich zwischen zwei V-förmig angeordnete, vorgespannte Halteplättchen eingeschoben, wodurch eine selbstätige Klemmwirkung und ein gewisser Halteeffekt erzielt wird. Zwar kann diese Verbindung ohne Werkzeug durchgeführt werden, jedoch weist eine derartige Verbindung extrem kleine Kontaktflächen zwischen den Federplättchen und der anliegenden Ader auf, die bei einigen Anwendungsgebieten nicht ausreicht. Insbesondere bei Gleichspannungen zwischen 5 und 400 mV, mit denen sehr kleine Signale übertragen werden, kann es hierbei zu Übertragungsproblemen kommen. Außerdem läßt die mechanische Festigkeit zu wünschen übrig.

Des Weiteren sind Stecker für Koaxialkabel aus der DE-GM 19 55 473, der US 3,530,425 und der DE 23 42 427 A1 bekannt.

Das DE-Gbm 19 55 473 zeigt einen Winkelstecker für Koaxialkabel, bei dem der Innenleiter selbstständig geklemmt wird, da Lötverbindungen nicht überall herstellbar sind und Schraubverbindungen zum Lockern neigen.

Aus der US 3,530,425 ist ein Stecker für Koaxialkabel bekannt, bei dem der Innenleiter des Kabels zwischen der Kontaktfläche des Kontaktstiftes und einem durch eine Schraube verstellbaren Druckstück eingeklemmt wird.

Die DE 23 42 427 A1 offenbart einen Winkelstecker für Koaxialkabel, der eine Einführfase für den Innenleiter des Kabels aufweist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen BNC- Stecker bereitzustellen, an den auf einfache Weise ein Kabelende angeschlossen werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei einem BNC-Stecker der eingangs genannten Art die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 vorgesehen sind.

Der erfindungsgemäße BNC-Stecker hat den wesentlichen Vorteil, daß das Kabelende nicht mehr angelötet werden muß, sondern mit einem Druckstück an die Kontaktfläche des Kontaktstiftes angepreßt wird. Das Anpressen erfolgt durch Einschrauben einer Schraube in das Gehäuse, wozu lediglich ein Schraubendreher oder ein anderes geeignetes Werkzeug benötigt wird. Beim Anpressen des Druckstücks wird die Ader geringfügig verformt, wodurch die Kontaktfläche vergrößert wird. Insbesondere schmiegt sich die Ader an die Kontaktfläche an. Da nach dem Abisolieren des Kabelendes das von der Isolierung freigelegte Ende der Ader lediglich durch die Aufnahmeöffnung hindurch zwischen die Kontaktfläche und das Druckstück eingeschoben werden muß, muß zum Verbinden nur noch die Schraube angezogen werden. Mit dem erfindungsgemäßen BNC-Stecker kann also das Kabelende wesentlich schneller und einfacher befestigt werden als Lötstecker, wohingegen der Kontakt wesentlich besser ist, als beim Stecker mit einer Klemmverbindung mittels Federplättchen.

Eine Weiterbildung sieht vor, daß die Kontaktfläche in einem Isolationselement angeordnet ist und über das Isolationselement mit dem Gehäuse verbunden ist, wobei das Isolationselement eine in Richtung der Aufnahmeöffnung zeigende erste Einführschräge aufweist, die im wesentlichen die Aufnahmeöffnung mit der Kontaktfläche verbindet. Die Einführschräge lenkt das freie Aderende beim Einschieben des Kabelendes exakt über die Kontaktfläche, so daß ein Anpressen der Ader auf die Kontaktfläche gewährleistet ist.

Vorteilhaft weist das Druckstück eine in Richtung der Aufnahmeöffnung zeigende zweite Einführschräge auf, die im wesentlichen die Aufnahmeöffnung mit der der Kontaktfläche gegenüberliegenden Fläche des Druckstücks verbindet. Die beiden Einführschrägen bilden also einen im wesentlichen trichterförmigen Einführkanal, der das freie Aderende sicher zwischen die Kontaktfläche und das Druckstück lenkt.

Eine bevorzugte Ausführungsform sieht vor, daß die Kontaktfläche sich parallel zur Achse, insbesondere mit geringem Abstand zur Achse der Aufnahmeöffnung erstreckt. Beim Einführen des Kabelendes in den erfindungsgemäßen BNC-Stecker kommt also das freie Aderende ohne Verformung oder sonstige Deformation direkt oberhalb der Kontaktfläche zu liegen.

Bei einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Kontaktfläche in Richtung der Aufnahmeöffnung ansteigt oder abfällt, d. h. die Ebene der Kontaktfläche eines von 90° verschiedenen Winkel, insbesondere zwischen 0° und 45°, zur Achse der Aufnahmeöffnung einschließt. Durch die geneigte Anordnung der Kontaktfläche, die ein entsprechend geformtes Druckstück bedingt, können höhere Druckkräfte beim Anziehen der Schraube auf das freie Aderende einwirken, wodurch ein besserer Kontakt erzielt wird.

Vorzugsweise ist die Kontaktfläche von einem in Richtung des Druckstücks offenen Isolationskäfig, z. B. einer Isolationshülse umgeben, der bzw. die die Kontaktfläche überragt und im Bereich der Aufnahmeöffnung offen ist. Die Isolationshülse hat den wesentlichen Vorteil, daß im Falle einer sich aufspleißenden Litze die einzelnen Adern innerhalb der Isolationshülse gehalten werden, so daß kein Kurzschluß zu befürchten ist. Die Isolationshülse erstreckt sich dabei koaxial zum Kontaktstift, wobei die Wand der Isolationshülse im Bereich der Einlaufschräge offen ist.

Durch Ausgestaltung des Druckstücks aus Isolationsmaterial wird auch hier ein Kurzschluß mit dem Gehäuse des erfindungsgemäßen BNC-Steckers vermieden. Das freie Aderende ist also bis auf die Kontaktfläche vollständig von Isolationsmaterial umgeben.

Ein optimaler Anpreßdruck kann dadurch erzielt werden, daß das Druckstück auf der der Kontaktfläche zugewandten Seite eine harte Fläche, insbesondere einen Metalleinsatz aufweist. Vorzugsweise besteht das Druckstück aus Kunststoff, in welchen ein Metallplättchen eingesetzt ist. Dieses Metallplättchen drückt beim Anziehen der Schraube auf das freie Aderende und hält dieses zwischen der Kontaktfläche und dem Druckstück fest. Eine Verformung des Metalleinsatzes bzw. der Kontaktfläche ist nicht zu befürchten, da der einwirkende Druck lediglich eine Verformung der Ader bewirkt.

Eine optimale Kompaktheit des erfindungsgemäßen BNC-Steckers wird dadurch geschaffen, daß die Schraube versenkt im Gehäuse angeordnet ist. Die Außenabmessungen entsprechen also denen herkömmlicher BNC-Stecker.

Um beim Anziehen der Schraube ein Verdrehen des Druckstücks im Gehäuse bzw. im Isolationselement zu verhindern, weist das Druckstück eine Ausnehmung oder einen Vorsprung auf und ist das Gehäuse oder das Isolationselement mit einem Vorsprung oder einer Aufnahme zum formschlüssigen Verbinden des Druckstücks versehen. Eine Verletzung der Ader durch Verdrehen des Druckstücks beim Anziehen der Schraube ist somit ausgeschlossen. Außerdem wird durch die Verdrehsicherung die zweite Einführschräge des Druckstücks stets in Richtung der Aufnahmeöffnung gehalten.

Eine Variante der Erfindung sieht vor, daß der BNC-Stecker als Winkelstecker ausgebildet ist. In diesem Falle sind der Kontaktstift, das Druckstück und die Schraube achsparallel, insbesondere koaxial hintereinander angeordnet.

Eine andere Variante sieht vor, daß der BNC-Stecker als T- Stecker ausgebildet ist und zwei Aufnahmeöffnungen aufweist, die auf die Kontaktfläche münden. Dieser Stecker dient z. B. zur Aufnahme von zwei Kabelenden, wobei über die eine Aufnahmeöffnung ein Sensor angeschlossen werden kann und über die andere Aufnahmeöffnung das Signal für eine weitere Verarbeitung oder ein Stellglied abgenommen werden kann. Außerdem kann mit diesem T-Stecker ein Signal aus einem Netz entnommen bzw. in dieses eingeleitet werden.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung zwei besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele im einzelnen dargestellt sind. Dabei können die in der Zeichnung dargestellten und in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen BNC-Steckers;

Fig. 2 den Stecker gemäß Fig. 1 mit geöffneter Schraube und abgehobenem Druckstück;

Fig. 3 den Stecker gemäß Fig. 2 mit eingesetztem Kabelende; und

Fig. 4 einen Schnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen BNC- Steckers, der als T-Stecker ausgeführt ist.

In den Fig. 1 bis 3 ist ein erstes Ausführungsbeispiel eines insgesamt mit 1 bezeichneten BNC-Steckers dargestellt, der als Winkelstecker ausgeführt ist. Dieser BNC-Stecker 1 weist ein Steckergehäuse 2 auf, an welches ein Kabel 3, z. B. ein Koaxialkabel (Fig. 3) anschließbar ist. Hierfür ist das Gehäuse 2 mit einer Aufnahmeöffnung 4 versehen, in welches das freie Kabelende 5 eingeführt wird. Außerdem weist das Steckergehäuse 2 einen eine BNC-Buchse (nicht dargestellt) aufnehmenden Abschnitt 6 auf. Dieser Abschnitt 6 ist mit einem zentralen Kontaktstift 7 versehen, der im Abschnitt 6 von einem ersten Isolationselement 8 und im Gehäuse 2 von einem zweiten Isolationselement 9 gehalten wird. Der Kontaktstift 7 schließt mit seinem der Stiftspitze 10 gegenüberliegenden Ende bündig im Isolationselement 9 ab und bildet eine Kontaktfläche 11. Diese Kontaktfläche 11 liegt im wesentlichen in der Achse 12 der Aufnahmeöffnung 4 bzw. ist um das Maß der halben Dicke der Mittelader 13 (Fig. 3) des Kabels 3 von der Achse 12 versetzt. An dieser Kontaktfläche 11 liegt (in der Fig. 1) ein Druckstück 14 an, welches aus Kunststoff besteht und einen Metalleinsatz 15 aufweist. Dieses Druckstück 14 wird von einer Schraube 16 gehalten, die in eine entsprechende Gewindeausnehmung in das Steckergehäuse 2 eingeschraubt ist. Mittels der Schraube 16 kann das Druckstück 14 auf die Kontatkfläche 11 aufgepreßt werden. Dabei liegen sich die Kontaktfläche 11 und der Metalleinsatz 15 gegenüber.

Aus den Fig. 1 bis 3 ist außerdem deutlich erkennbar, daß das Isolationselement 9 eine erste Einführschräge 17 und das Druckstück 14 eine zweite Einführschräge 18 aufweisen. Die beiden Einführschrägen 17 und 18 weisen in Richtung auf die Aufnahmeöffnung 4 und bilden einen Einführtrichter für die Mittelader 13 des Kabels 3 zwischen die Kontaktfläche 11 und das Druckstück 14.

In den Fig. 2 und 3 ist deutlich erkennbar, daß die Kontaktfläche 11 von einem in Richtung des Druckstücks 14 offenen Isolationskäfig, bzw. von einer Isolationshülse 19 umgeben ist, die die Kontaktfläche 11 überragt. Diese Isolationshülse 19 weist Seitenwände 20 und 21 auf, wobei die Seitenwand 21 der Aufnahmeöffnung 4 gegenüberliegt und die Seitenwände 20 (nur eine Seitenwand sichtbar) die Seitenwand 21 mit der Einführschräge 17 verbindet. Die Isolationshülse 19 bzw. Seitenwände 20 und 21 haben den wesentlichen Vorteil, daß, wie aus Fig. 3 ersichtlich, die Mittelader 13 ausschließlich mit der Kontaktfläche 11 in Berührung kommt und, ausgenommen im Bereich der Aufnahmeöffnung 4, allseitig von Isolationsmaterial, nämlich den Seitenwänden 20 und 21 umgeben ist. Somit können sich aufspleißende Litzen nicht mit dem Steckergehäuse 2 in Berührung kommen und einen Kurzschluß herbeiführen. Ferner ist aus der Zeichnung erkennbar, daß die Seitenwand 21 höher ausgestaltet ist als die Seitenwand 20. Entsprechend ist das Druckstück 14 mit einer Ausnehmung 22 bzw. an der der Seitenwand 21 zugewandten Seite mit einer Abflachung versehen, so daß sich das Druckstück 14 nach dem Einsetzen nicht mehr verdrehen kann. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß die zweite Einführschräge 18 stets in Richtung der Aufnahmeöffnung 4 zeigt.

Wird das Kabel 3, wie in Fig. 3 dargestellt, abisoliert und die Abschirmung 23 um den Haltekonus 24 gelegt, kann das Ende des Kabels 3 in die Aufnahmeöffnung 4 eingefügt und mit der Hohlschraube 25 befestigt werden. Beim Einführen des Kabelendes in die Aufnahmeöffnung 4 fährt die abisolierte Mittelader 13 in den von den beiden Einführschrägen 17 und 18 gebildeten Einführtrichter 26 ein, hebt das Druckstück 14 von der Kontaktfläche 11 ab und kommt zwischen der Kontaktfläche 11 und dem Metalleinsatz 15 des Druckstücks 14 zu liegen. Hierfür muß die Schraube 16 lediglich so weit gelöst werden, daß das Druckstück 14 entsprechend weit von der Kontaktfläche 11 abgehoben werden kann. Ein vollständiges Lösen der Schraube 16 und Entfernen des Druckstücks 14, wie in den Fig. 2 und 3 lediglich zum besseren Verständnis dargestellt, ist nicht erforderlich. Nachdem das Ende des Kabels 3, wie in Fig. 3 dargestellt, in die Aufnahmeöffnung 4 eingeschoben und die Hohlschraube 25 angezogen worden ist, kann die Schraube 16 angezogen werden. Dabei wird das Druckstück 14 in Richtung auf die Kontaktfläche 11 gepreßt, wodurch die Mittelader 13 verformt wird. Dies bewirkt eine flächige Anlage an der Kontaktfläche 11, wodurch ein optimaler elektrischer Kontakt hergestellt wird. Außerdem bewirkt das Anpressen des Druckstücks 14 an die Kontaktfläche 11 einen zusätzlichen mechanischen Halt des Kabels 3, so daß selbst bei sich ständig bewegenden Kabeln 3 keine Lockerung der elektrischen Verbindung zu befürchten ist.

Bei der in der Fig. 4 dargestellten Ausführungsform ist das Gehäuse 2 des BNC-Steckers 1' mit zwei Aufnahmeöffnungen 4 und 4' versehen, so daß z. B. über die eine Aufnahmeöffnung 4, wie in Fig. 3 dargestellt, ein Kabel 3 angeschlossen werden kann und das Signal mittels eines über die Aufnahmeöffnung 4' angeschlossenen Kabels (nicht dargestellt) für eine zusätzliche Verarbeitung abgegriffen werden kann. Außerdem ist dieser BNC-Stecker 1' geeignet, um in Netzwerken verwendet werden zu können.

Bei diesem BNC-Stecker 1' ist das Isolationselement 9' mit zwei Einführschrägen 17 und 17' und das Druckstück 14' mit zwei zweiten Einführschrägen 18 und 18' versehen. Diese Paare von Einführschrägen 17 und 18 bzw. 17' und 18' bilden zwei Einführtrichter, durch welche die Enden der Mitteladern zweier Kabelenden zwischen das Druckstück 14' und die Kontaktfläche 11 eingeführt werden können. Auch hier wird eine Berührung der Mitteladern mit dem Steckergehäuse 2 durch Seitenwände 20 verhindert. Nach dem Einführen der Kabelenden, Festziehen der Hohlschrauben 25 und 25' und Festziehen der Schraube 16' ist der BNC-Stecker 1' sicher in ein Netzwerk eingebunden. Die Signale können störungsfrei und ohne elektromagnetische Einflüsse am Abschnitt 6 über den Kontaktstift 7 entnommen werden.

Claims

1. BNC-Stecker, insbesondere für abgeschirmte Koaxialkabel (3), mit einem Steckergehäuse (2), welches eine Aufnahmeöffnung (4) für ein Ende des Kabels (3) aufweist und mit einem, die entsprechende BNC-Buchse aufnehmenden Abschnitt (6), wobei in diesem Abschnitt (6) ein zentraler Kontaktstift (7) vorgesehen ist, der an seiner Rückseite eine Kontaktfläche (11) für eine Ader (13), insbesondere für die Mittelader des Kabels (3) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktfläche (11) ein Druckstück (14) gegenüberliegt, welches mittels einer Schraube (16) in Richtung der Kontaktfläche (11) verstellbar ist, daß die Kontaktfläche (11) derart im Steckergehäuse (2) angeordnet ist, daß beim Einführen des Kabels (3) in die Aufnahmeöffnung (4) die Ader (13) zwischen der Kontaktfläche (11) und dem Druckstück (14) zu liegen kommt, daß die Kontaktfläche (11) in einem Isolationselement (9) angeordnet und über das Isolationselement (9) mit dem Steckergehäuse (2) verbunden ist, wobei das Isolationselement (9) eine in Richtung der Aufnahmeöffnung (4) zeigende erste Einführschräge (17) aufweist, die im wesentlichen die Aufnahmeöffnung (4) mit der Kontaktfläche (11) verbindet und daß das Druckstück (14) eine in Richtung der Aufnahmeöffnung (4) zeigende zweite Einführschräge (18) aufweist, die im wesentlichen die Aufnahmeöffnung (4) mit der der Kontaktfläche (11) gegenüberliegenden Fläche des Druckstücks (14) verbindet.

2. BNC-Stecker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfläche (11) sich parallel zur Achse (12) der Aufnahmeöffnung (4) erstreckt.

3. BNC-Stecker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfläche (11) in Richtung der Aufnahmeöffnung (4) ansteigt oder abfällt.

4. BNC-Stecker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfläche (11) von einer Isolationshülse (19) umgeben ist, die die Kontaktfläche (11) überragt und im Bereich der Aufnahmeöffnung (4) offen ist.

5. BNC-Stecker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckstück (14) aus Isolationsmaterial besteht.

6. BNC-Stecker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckstück (14) auf der der Kontaktfläche zugewandten Seite eine harte Fläche, insbesondere einen Metalleinsatz (15) aufweist.

7. BNC-Stecker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraube (16) versenkt im Steckergehäuse (2) angeordnet ist.

8. BNC-Stecker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckstück (14) eine Ausnehmung (22) oder einen Vorsprung aufweist und das Steckergehäuse (2) oder ein Isolationselement (9) mit einem Vorsprung (Seitenwand 21) oder einer Ausnehmung zur formschlüssigen Verbindung des Druckstücks (14) versehen ist.

9. BNC-Stecker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er als Winkelstecker ausgebildet ist.

10. BNC-Stecker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er als T-Stecker ausgebildet ist und zwei Aufnahmeöffnungen (4, 4') aufweist, die auf die Kontaktfläche (11) münden.