DE2357922A1 - Kabel-anschlussvorrichtung - Google Patents

Description

Anmelder: Gilbert Engineering Comp., Inc. 5700 North 36th-Avenue, Phoenix, Arizona 85OI9, USA

Kabel-Anschlußνorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Kabel-Anschlußvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches, insbesondere eine Anschlußvorrichtung mit spezieller Eignung für eine Verwendung in einem Kabelübertragungssystem von einer Gemeinschafts-Fernsehantennenanlage (CATV-System).

In noch speziellerer Hinsicht befaßt sich die Erfindung mit einer Kabel-Anschlußvorrichtung, die dazu dient, um ein Kabel von einer Gemeinschaftsantennenanlage elektrisch und mechanisch mit einer stationären Vorrichtung, wie einer Kopplungsspule oder einem Verstärker, zu verbinden, wobei das Kabel wiederholte zyklische Drehbewegungen und Vibrationen gegenüber der Vorrichtung durchführen kann, ohne daß hierbei die Verbindung beeinträchtigt oder das Kabel beschädigt wird.

Bei einem Kabelsystem.einer Gemeinschaftsantennenanlage ist eine zentrale Antenne an einem entfernten Ort aufgestellt, der

— 2 —

SO 9.8 2 1/0190

so ausgewählt ist, daß dort ein Direktempfang von Fernsehsignalen möglich 1st. Dies bedeutet, daß der Aufstellungsort der zentralen Antenne eine direkte Sich'tlinie zum Sender ermöglicht. Die Signale werden anschließend zu den Fernsehgeräten der einzelnen Subskribenten mittels eines Koaxialkabels und einer Reihe von aktiven· und passiven Vorrichtungen übertragen. Ein Primärkabel erstreckt sich von der zentral gelegenen Antenne zu dem Gebiet oder zu der Wohngemeinschaft, .die damit versorgt werden soll, worauf die Signale von den Primärkabeln über Stichleitungen zu den einzelnen Subskribenten übertragen werden.

Da das primäre koaxiale Kabel im allgemeinen über eine erhebliche Entfernung verlegt ist und auch eine große Anzahl von Stichleitungen aufnimmt, benötigt man eine Reihe von aktiven und passiven Vorrichtungen. Wenn beispielsweise das primäre Koaxialkabel einen Durchmesser von annähernd 1,9 cm (3/4 inch) aufweist, so nimmt das Signal auf 30,48 m (100 Fuß) um annähernd ein Decibel ab. Es ist daher notwendig, einen Verstärker in das Kabelsystem in Abständen von annähernd $65 m (2200 Fuß) in dem von der Antenne versorgten Gebiet anzubringen. Das Primärkabel wird mit einer passiven Vorrichtung abgeschlossen, von der Sekundärkabel ausgehen, die dazu dienen, um kleinere Wohnbereiche zu versorgen. Innerhalb des begrenzten Gebietes übertragt das Sekundärkabel die Signale zu einer Vielzahl von Richtvorrichtungen, von denen Stichleitungen die Signale zu den Fernsehapparaten der einzelnen Subskribenten übertragen, wobei, wenn das Sekundärkabel beispielsweise in einer zwischen zwei Hausreihen gebildeten Gasse und an .jeder zusammenstoßenden Ecke von einem Wohngebiet gehaltert ist, eine Richtvorrichtung zur Versorgung der vier einander gegenüberstehenden Grundstücke verwendet werden muß.

Die sich zwischen der zentralen Antenne und der letzten Richtvorrichtung erstreckenden Primär- und Sekundärkabel sind Frei-

- 3 -S09821/0190

luftkabel, die von einer Vielzahl, von im Abstand voneinander angeordneten Stangen gehalten werden. Sowohl für eine Änderung der Signale als auch zum Zwecke von Abzweigungen benötigt man mit großer Häufigkeit derartige Vorrichtungen, so daß eine Vielzahl von Anschlüssen bei der Installation des Kabelsystems notwendig wird. Jede aktive Vorrichtung benötigt zwei Verbindungen mit dem Kabel, eine zur Aufnahme des einkommenden Signales von dem vorherigen Abschnitt des Kabele und eine zur Übertragung des Signales auf,dem darauffolgenden Abschnitt. Die Richtvorrichtungen benötigen zusätzlich zu den oben genannten Anschlußvorrichtungen verschiedene zusätzliche Anschlüsse, um die Signale an die einzelnen Stichleitungen zu übertragen. Gemäß herkömmlicher Praxis wird wie bei anderen Typen von Freiluftkabeln eine bestimmte Menge von einem Kabelzuschläg oder einem Durchhang bei einem Koaxialkabel von einer Stange o'der einem Mast zu dem nächsten oder von einem Anschluß zum nächsten aufrechterhalten, so daß die Spannung im Kabel begrenzt bleibt.

In erster Linie aufgrund der intermittierend oder stoßweise erfolgenden Windbewegung wird das Kabel unterschiedlichen Kräften unterworfen, wozu*alternierend erfolgende Drehbewegungen sowie Vibrationen gehören. Wenn das Koaxialkabel, im allgemeinen ein innerer Drahtleiter mit einem rohrartigen Folienüberzug, fest . an dem Anschluß angebracht ist, können die fast dauernd sich ändernden Drehungen und Vibrationen unter Umständen zu einer Ermüdung des Kabels und damit zu einem Bruch desselben führen. Da das Kabel herkömmlicherweise an der Anschlußverteilerdose mittels einer Schraubhalterung befestigt ist, iockern -die oben erwähnten Kräfte den Anschluß, wobei eine wiederholte Schwingung oder in alternierender Richtung erfolgende Drehung unter Umständen dazu führt, daß eine Trennung des Anschlusses von der Vorrichtung stattfindet. Dies führt zu Unannehmlichkeiten für die Subskribenten und belastet die Eigentümer einer Gemeinschaftsantennenanlage mit"übermäßigen Instandhaitungsarbeiten.

509821/0190

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Kabel-Anschlußvorrichtung in Vorschlag zu bringen, der die oben genannten.Nachteile nicht mehr anhaften. Diese Aufgabe wird durch eine Kabel-Anschlußvorrichtung gemäß dem Gegenstand des Hauptanspruches gelöst.

Mit der Erfindung wird eine Kabel-Anschlußvorrichtung geschaffen, die für eine Verwendung in einem Kabelübertragungssystem einer Gemeinschaftsantennenanlage zur Verbindung des koaxialen Übertragungskabels an stationär angebrachte Kopplungsspulen oder andere Vorrichtungen geeignet ist.

Mit der Erfindung wird des weiteren eine Anschlußvorrichtung geschaffen, welche einen elektrischen und mechanischen Anschluß von einem Koaxialkabel an einem festen Anschluß ermöglicht, wobei die mechanische und elektrische Verbindung dazwischen trotz einer Relativbewegung aufrechterhalten bleibt, welche durch wiederholte zyklische Drehbewegungen oder Schwingungen des Kabels hervorgerufen werden.

Mit der Erfindung wird ferner eine Anschlußvorrichtung der oben beschriebenen Bauart geschaffen, bei der die mechanische und elektrische Verbindung zwischen dem Koaxialkabel und der Vorrichtung rasch und leicht auf Strecke installiert werden kann.

Wesentliche Merkmale der Erfindung sind somit darin zu sehen, daß die Kabel-Anschlußvorrichtung ein Paar von Stecker-Anordnungen enthält. Eine erste Steckeranordnung ist so ausgebildet, daß sie fest an dem Koaxialkabel gesichert und mit einem Paar von elektrischen Kontakten versehen ist, von denen der eine elektrisch mit dem äußeren rohrartigen Leiter und der andere elektrisch mit dem inneren Leiterdraht verbunden ist.

- 5 503821/0 190

Eine zweite Steckeranordnung, die ebenfalls mit einem Paar von elektrischen Kontakten versehen ist, ist fest an der ortsfest angebrachten Vorrichtung gesichert. Die erjste und die zweite Steckeranordnung sind ferner so ausgebildet, daß eine der Steckeranordnungen drehbar in der anderen Steckeranordnung aufgenommen ist. Wenn diese Aufnahme erfolgt ist, bewirkt jeder elektrische Kontakt im Inneren der einen Steckeranordnung einen elektrischen Anschluß mit einem entsprechenden elektrischen Kontakt in der anderen Steckeranordnung. Jeder Kontakt ist ringförmig ausgebildet, so daß ein elektrischer Kontakt während einer relativen Drehbewegung zwischen den beiden Steckeranordnungen der Anschlußvorrichtung aufrechterhalten bleibt. Des weiteren sind Einrichtungen vorgesehen, welche dazu dienen, um die Steckeranordnungen lösbar miteinander- in Eingriff zu bringen, die elektrische und mechanische Verbindung aufrechtzuerhalten_fund um die oben beschriebene relative Drehbewegung zu ermöglichen.

Mit der Erfindung ist somit eine Kabel-Anschlußvorrichtung für eine elektrische Verbindung eines Koaxialkabels an einer fest angebrachten Vorrichtung wie einer Kopplungsspule oder einem Verstärker geschaffen, welche eine Steckeranordnung enthält, die so ausgebildet ist, daß sie fest an der Vorrichtung gesichert werden kann. Eine der Steckeranordnungen ist drehbar in der anderen Steckeranordnung aufgenommen. Entsprechende Kontaktpaare im Inneren jeder Steckeranordnung sind so angebracht, daß sie trotz einer relativen Drehung zwischen dem Kabel und der Vorrichtung das elektrische Signal von dem Kabel zu der Vorrichtung übertragen. Eine mechanische Einrichtung hält die Steckeranordnungen in mechanischem und elektrischem Kontakt, während derrelativen Drehbewegung zwischen den steckeranordnungen.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der erfindungsgemäßen Anschluß vorrichtung werden aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten.Ausführungsform anhand der beiliegenden Zeichnungen näher ersichtlich. Darin zeigen:

50382170 190 ''

Pig. 1: eine perspektivische Ansicht zur Erläuterung einer typischen fest angebrachten Vorrichtung, mit der Koaxialkabel mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung verbunden sind;

Fig. 2r eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht von den in Pig. I verwendeten Anschlußvorrichtungen;

Fig. 3: eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht, teilweise im Schnitt zur speziellen Erläuterung der einzelnen Bauteile von einer bevorzugten Anschlußvorrichtung, welche speziell für eine feste Anbringung an einem Koaxialkabel ausgebildet ist;

Fig. 4: eine vergrößerte perspektivische Ansicht, teilweise mit phantomartigem Umriß zur speziellen Erläuterung des durch die Klammer 4 in Fig. 3 dargestellten Elementes; und

Pig. 5: eine Aufriß ansicht' im Schnitt längs der Linie 5-5 von Fig. 1.

In den Zeichnungen sind gleiche Teile mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung lo, an der ein Paar von Koaxialkabeln 11 jeweils mittels einer allgemein durch das Bezugszeichen 12 gekennzeichneten Anschlußvorrichtung gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angeschlossen ist. Wenn auch die Vorrichtung Io nicht irgendwelche speziellen Vorrichtungstypen wiedergibt, wie sie in einanKabelübertragungssystem einer Gemeinschaftsantennenanlage zur Anwendung kommen, so versteht sich jedoch, daß^nit dieser Vorrichtung' Io ganz allgemein irgendeine aktive oder passive Vorrichtung bezeichnet wird, die in einem derartigen System verwendet werden kann. Des weiteren versteht sich, auch wenn dies hier nicht speziell gezeigt ist, daß die Unterfläche Ij? der Vorrichtung Io für die Aufnahme einer Vielzahl

509821/0190' - 7 -

von Anschlußvorrichtungen 12 ausgebildet sein kann, um Stichleitungen zu den einzelnen Fernsehgeräten der Subskribenten aufzunehmen.

Fig. 2 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsge- " mäßen Anschlußvorriehtung 12, wie sie bei einer praktischen Verwendung zum Anschluß des Koaxialkabels 11 an die Vorrichtung ersichtlich wird..-Das beispielshalber dargestellte Koaxialkabel 11 enthält einen länglichen rohrartigen äußeren Leiter 14, der allgemein aus einer Metallfolie hergestellt ist, sowie einen inneren Leitungsdraht 17, der koaxial im Inneren des rohrartigen' äußeren Leiters angebracht ist. Ein Dielektrikum 18, beispielsr weise ein Polystyrol-Schaumstoff, isoliert den inneren Leiterdraht 17 von dem äußeren rohrartigen Leiter 1Λ. Bei der im vorliegenden Falle dargestellten Ausführungsform ist der äußere Leiter 14 der Atmosphäre ausgesetzt.Es ist jedoch auch möglich, andere Koaxialkabel von einer Bauart zu verwenden, wie sie bei Käbelübertragungssystemen von Gemeinschaftsantennenanlagen verwendet werden, bei denen eine äußere Schutzumhüllung zur Anwendung kommt, welche beispielsweise -aus Polyäthylen gefertigt sein kann. Bei der Vorbereitung des Kabels 11 für seine Verwendung mit der erfindungsgemäßen Anschlußvorriehtung wird ein Teil der äußeren Umhüllung 14 und des Dielektrikums 18 abgeschält, so daß ein Stück mit einer gewissen Längevon dem inneren Leiterdraht freiliegt... Wenn das Kabel von einer Bauart ist, bei der eine äußere Schutzumhüllung verwendet wird, muß auch ein Teil der Schutzumhüllung abgeschält werden, damit ein Stück von gegebener Länge des äußeren Leiters freiliegt.

Die Anschlußvorriehtung 12 weist eine Steckeranordnung 19 auf, die so ausgebildet ist, daß sie fest an dem Koaxialkabel 11 gesichert werden kann, sOwie eine Steckeranordnung 20, welche so ausgebildet ist, daß sie fest an der Vorrichtung'10 angebracht

- ^; "■' ^; ■■■■■-.■■ - ⁸ -

808821/0 190

werden kann. Die für den Betrieb der Vorrichtung wesentlichen Elemente dieser Steckeranordnungen werden im folgenden noch im einzelnen erläutert. Das gemäß obigen Ausführungen vorbereitete Kabel 11 wird durch die öffnunge 21 einer Überwurfmutter 22 dem O-förmigen Dichtungsring und der Öffnung 2.K eines Staubschilds 27 hindurchgeführt. Anschließend wird das Kabel 11 durch die Öffnung 28 einer Steckeranordnung 19 eingeführt und fest an dieser gesichert. Die Vorrichtung 10 enthält eine Öffnung 29, welche ein Innengewinde trägt, das mit seinen Gewindegängen in Eingriff mit dem Außengewinde 30 der Steckeranordnung 20 tritt. Der 0-förmige Dichtungsring J>1 liefert eine wasser- und schmutzfreie Verbindung zwischen der Vorrichtung und der Steckeranordnung 20.

Nach obigen Vorbereitungen wird die Steckeranordnung 19 in die Stecker anordnung 20 eingeführt. Der Staubschild 27 wird längs des Koaxialkabels 11 nach vorne gepreßt, um die Steckeranordnung zu umschließen und an der Steckeranordnung 20 anzuliegen, während der O-förmige Dichtungsring 23 in Anlage an dem Staubschild 27 gehalten wird. Der Anschluß wird dadurch fertiggestellt, daß man die Überwurfmutter 22 längs des Kabels 11 entlangdrückt, bis sie den Staubschild 27 und die Steckeranordnung 19 umschließt und mit der Steckeranordnung 20 verschraubt. Der fest auf dem Koaxialkabel 11 gesicherte Stecker 19 ist, wie aus den folgenden Darlegungen noch ersichtlich wird, drehbar, im Inneren der Steckeranordnung 20 aufgenommen und in mechanischer und elektrischer Verbindung von der Überwurfmutter 22 gehalten. Die Steckeranordnung 19 ist in den Fig. 3 und 4 im einzelnen dargestellt. Zuerst ist ein zylindrischer äußerer Leiter 32 vorgesehen, der einen vorderen Abschnitt 33 mit vermindertem Durchmesser aufweist, sowie an seinem rückwärtigen Bereich mit einem Innengewinde 34 versehen ist. Längsschlitze 37 unterteilen den vorderen Abschnitt 33 mit verringertem Durchmesser in eine Vielzahl von sich

- 9 509821/0190

nach vorne erstreckenden Kontakt organe, η ·■ Eine Klemmhülse 38 mit einem Kopplungsstift 39, der sich von dieser nach vorne erstreckt, wird koaxial im Inneren des äußeren Leiters 32 von einer lagerartigen Isolatordurchführung 40 gehalten, welche eine öffnung 4l . aufweist, durch welche der Kopplungsstift 39 hindurchgeht. Es ist ferner eine äußere isolierende Abdeckung 42 vorgesehen, welche, wie in der Phantondarstellung gezeigt,, die Klemmhülse 38 umschließt. Die isolierende Abdeckung 42 ist mit einem Flansch 43 an ihrem vorderen Ende versehen, welches gegen die Isolatordurchführung 40 anliegt, sowie mit einem konischen rückwärtigen.Ende 44, das mit einem Schließstück 47 für die Klemmhülse zusammenarbeitet, urn den inneren Leiterdraht Vf im Inneren der Klemmhülse 38 festzuhalten. .

Eine Kabelmutter 48 weist eine erste axial verlaufende Bohrung 49 auf, die so dimensioniert ist, daß sie eine geschlitzte Hülse 50 aufnehmen kann, sowie eine zweite axial verlaufende Bohrung 51* welche so dimensioniert ist, daß sie den äußeren Leiter-14 des Koaxialkabels 11 aufnehmen kann. Die Hülse 50 weist identisch abgeschrägte Kanten 52 auf, welche mit dem abgeschrägten oder abgeflachten rückwärtigen Ende 53 der axial verlaufenden Bohrung 49 und der abgeflacht verlaufenden Fläche 54 eines Endringes" 55 zusammenpassen. .Sobald das Koaxialkabel 11 durch die öffnung 51 derart eingeführt ist, daß der innere Leiter 17 sich in die Klemmhülse 38 erstreckt und der äußere Leiter 14 durch die Hülse 50 hindurchreicht, werden das-Außengewinde 56 der Überwurfmutter 48 und das Innengewinde 34 des äußeren Leiters 32 durch Verschrauben miteinander in Eingriff gebracht. Für einen Fachmann ist ersichtlich, daß eine weitere Drehung zwischen dem äußeren Leiter und der Käbelüberwurfmutter zu einem Zusammenpressen der Hülse 50 und der Klemmhülse 38 führt, so daß der äußere Leiter 14 und der innere Leiter 17 sowohl hinsichtlich einer mechanischen als auch hinsichtlich eines elektrischen-Anschlusses fest gesichert sind.

' - 10 -

509 821/0190 .

- ίο -

Im folgenden soll auf Fig. 5 Bezug genommen werden, welche die ,Wechselwirkung der betriebsmäßig miteinander in Wirkverbindung stehenden Elemente der Steckeranordnung 19 zeigt, die fest mit dem Koaxialkabel 11 verbunden ist und in Eingriff mit der Steckereinrichtung 20 steht. Die Steckeranordnung 20 weist einen äußeren Körper oder eine Steckermutter 60 auf, welche einen koaxialen Mittelleiter 6l trägt, welcher in ihm durch eine Isolatordurchführung 62 in seiner Lage gehalten und gegenüber diesem isoliert wird. Eine Federbuchse 63, die einheitlich mit dem rückwärtigen Ende des Mittelleiters 6l ausgebildet ist, nimmt drehbar den Kopplungsstift 39 in friktionsmäßiger Berührung auf, um eine elektrische Verbindung zwischen dem Mittelleiter 6l und dem Kopplungsstift 39 herzustellen. Erste und zweite axial verlaufende Bohrungen 64 und 67 nehmen drehbar und in Reibungskontakt den äußeren Leiter I9 auf. Die Überwurfmutter 22 umschließt, wie hier gezeigt ist, den Stecker I9 und ist mit dem Stecker 20 derart verschraubt, daß das Koaxialkabel 11 und die mit ihm verbundene Steckeranordnung I9 sich frei relativ zu der Steckeranordnung 20 und der Überwurfmutter 22 drehen können. Der Staubschild 27 und die O-förmigen Dichtungsringe 23 und 68 schützen die elektrischen Verbindungen im Inneren der Anschlußvorrichtung vor Staubfeuchtigkeit oder weiteren Beeinflussungen, welche eine Korrosion hervorrufen können.

Bei der hier beschriebenen bevorzugten Ausführungsform werden der äußere Leiter 32 und die Überwurfmutter 60 als erster Satz von elektrischen Kontakten zwischen dem äußeren Leiter 14 des Koaxial-■ kabeis und der Vorrichtung 10 verwendet. Der in der Buchse 63 aufgenommene Kopplungsstift 39 dient als zweites elektrisches Kontaktpaar, um eine elektrische Verbindung zwischen dem Mittelleiter 17 und dem Mittelleiter 61 herzustellen. Der Mittelleiter 6l wird, auch wenn es hier nicht dargestellt ist, im Inneren der Vorrichtung 10 von einer Gerätebuchse aufgenommen,

- .11 '509821/0190

welche nach Art einer herköiflmlichen Fernsprechbuchse ausgebildet ist. Die Überwurfmutter 22 steht sicher im Eingriff mit der Steckeranordnung 20, um die Steckeranordnung 1_9 mit ihr "zusammenzuhalten und um eine elektrische Verbindung zwischen, den ersten und zweiten Paaren der Kontakte sicherzustellen, auch wenn v/iederholt Bewegungszyklen von einer relativen Drehung zwischen der Steckeranordnung I9 und der Steckeranordnung 20 sowie dem Koaxialkabel 11 und der Vorrichtung 10 auftreten.

Für Fachleute ist ersichtlich, daß verschiedene Abwandlungen von der vorbesehriebenen Anschlußvorrichtung gemäß der bevorzugten Ausführungsform vorgenommen werden können und daß auch alternative Konstruktionen möglich sind, so laßt sich beispielsweise die Überwurfmutter 22 funktionsmäßig in adäquater Weise dadurch ersetzen, daß man den Stecker .20 einkapselt und fest an der Steckeranordnung I9 sichert. In ähnlicher Weise ist es möglich, die Steckeranordnungen I9 und 20 umgekehrte Ausbildungen einnehmen zu lassen, wobei die der Vorrichtung zugeordnete ,Steckeranordnung im Inneren der Steckeranordnung aufgenommen wird, itfelche dem Koaxialkabel zugeordnet- ist.

- Patentanspruch -

5.0 9 8.21 /0 1-3.0. ^;

Claims (1)

Patentanspruch

1. J " Anschlußvorrichtung zur Verbindung eines Koaxialabels mit einer fest angeordneten Vorrichtung, wobei das Koaxialkabel einen länglichen rohrartigen Außenleiter- und einen Innenleiterdraht enthält, welcher koaxial im Inneren des rohrartigen Außenleiters verläuft und von diesem durch ein Dielektrikum getrennt ist, gek ennzeichnet durch ein Paar von Steckeranordnungen (19* 2o), welche eine Steckeranordnung (19) enthalten, die speziell derart ausgebildet ist, daß sie fest an dem Koaxialkabel (l4) gesichert werden kann und mit einem ersten Paar elektrischer Kontakte (32, 59) versehen ist, wobei einer der Kontakte (32) elektrisch mit dem äußeren rohrartigen Leiter und der andere der Kontakte (39) mit dem inneren Leiterdraht (17) verbunden ist, sowie eine Steckeranordnung (2o), welche speziell so ausgebildet ist, daß sie fest an der Vorrichtung (lo) gesichert werden kann und die mit einem zweiten Paar elektrischer Kontakte (63, 67) versehen ist, und Einrichtungen, um eine lösbare elektrische Verbindung zwischen einem Kontakt des ersten Kontaktpaares und dem entsprechenden des zweiten Kontaktpaares herzustellen, wobei eine der Steckeranordnungen (19) drehbar im Inneren der anderen Steckeranordnung aufgenommen ist, so daß eine zyklisch verlaufende relative Drehbewegung zwischen dem Koaxialkabel (11) und der Vorrichtung (lo) ermöglicht wird, wobei das erste und das zweite Paar der Kontakte die elektrische Verbindung trotz wiederholter Zyklen der genannten relativen Drehbewegung aufrechterhalten.

509821/019

Le e rs e i t e