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Anschlußvorrichtung zur Aufnahme und Kontaktierung eines
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Hochfrequenz-Koax i alkabels Die Erfindung bezieht sich auf eine Anschlußvorrichtung
zur Aufnahme und Kontaktierung eines als Stecker ausgebildeten Endes eines Hochfrequenz-Koaxialkabels,
dessen Innenleiter und koaxialer Außenleiter auf einer axialen Einführungslänge
freigelegt und durch federnde Kontaktelemente elektrisch mit korrespondierenden
Kontaktflächen der Anschlußvorrichtung verbunden sind, wobei die Kontaktfläche für
den Außenleiter des Koaxialkabels durch eine diesen umgebende Kontakthülse gebildet
ist, und wobei innerhalb des Ringraums zwischen der Kontakthülse und der Außenfläche
des Außenleiters lamellenartige Federelemente angeordnet sind.
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Bei einer nach der DE-OS 33 01 362 bekannten Vorrichtung dieser Art
ist ein federndes Kontaktelement in Form von lamellenartigen Federkörben vorgesehen.
Diese erstrecken sich - ohne daß Einzelheiten beschrieben sind - über einen kurzen
vorderen axialen Bereich der Kontakthülse. Sie ermöglichen die federnde Kontaktierung
des Außenleiters eines Koaxialkabels mit nur einem bestimmten zugeordneten Durchmesser.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anschlußvorrichtung
der eingangs genannten Art so zu gestalten, daß sie bei geringem Herstellaufwand
für die Aufnahme und Kontaktierung von Koaxialkabeln mit erheblich unterschiedlichen
Durchmessern geeignet ist.
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Die Lösung gelingt dadurch, daß das federnde Kontaktelement aus einem
ringförmigen, am freien Ende der Kontakthülse festgelegten Halteteil mit von diesem
sich
axial nach innen erstreckenden streifenförmigen länglichen
Federlamellen besteht, die sich mit ihrer breiteren Querschnittsseite im Bereich
des Halteteils in Umfangsrichtung tangential erstrecken und von dort ausgehend derart
um ihre Längsachse gedreht verlaufen, daß ihre breitere Querschnittsseite am freien
Ende vom tangentialen Verlauf abgewinkelt ist.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
gekennzeichnet.
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Eine besonders dichte und gut stromleitende Verbindung der Kontakthülse
mit einem Aufnahmestutzen eines gegossenen Verteilergehäuses ergibt sich dadurch,
daß die Kontakthülse in einen sich nach außen konisch entsprechend einer Entformungsschräge
erweiternden Stutzen eines Verteilergehäuses eingepreßt und zumindest im Bereich
der Paßfläche verzinnt ist.
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Die Einführung besonders dünner Koaxialkabel wird ohne die Gefahr
einer Verbiegung des zu kontaktierenden Innenleiters dadurch ermöglicht, daß über
die die Kontaktflächen bildenden Bereiche des als Stecker ausgebildeten Endes des
Koaxialkabels ein Verstärkungselemet geschoben ist, welches einen den Innenleiter
des Koaxialkabels umfassenden und verstärkenden Stift aufweist, welcher über eine
Isolierbuchse mit einer den Außenleiter umfassenden Hülse verbunden ist.
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Die Erfindung und deren Vorteile werden anhand der Beschreibung von
in der Zeichnung dargestellten vorteilhaften Ausführungsbeispielen erläutert.
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Fig. 1 zeigt die Aufsicht auf ein teilweise dargestelltes Verteilergehäuse
mit erfindungsgemäßen Anschlußvorrichtungen, von denen eine längs geschnitten ist,
Fig.
2 zeigt eine Seitenansicht auf die Anordnung nach Fig. 1, Fig. 3 zeigt, teilweise
im Längsschnitt, die Längsansicht einer erfindungsgemäßen Anschlußvorrichtung mit
darin eingesetztem Ausgleichselement, Fig. 4 zeigt eine vergrößerte Darstellung
des lamellierten freien Endabschnitts einer Feder lamelle, Fig. 5 zeigt ein mit
einem Verstärkungselement versehenes Ende eines Koaxialkabels, Fig. 6 zeigt eine
abgewandelte Befestigungsart für ein Verstärkungselement.
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Das in den Fig. 1 und 2 teilweise dargestellte Verteilergehäuse 1
ist mit Aufnahmestutzen 3 und 4 für Kontakthülsen 5 und 6 durch Gießen hergestellt
und besteht vorzugsweise aus Aluminium oder einem vergleichbar einfach gießbaren
Metall. Durch einen nicht dargestellten metallischen Deckel wird das Verteilergehäuse
geschlossen, so daß der Innenraum strahlungssicher abgeschirmt ist.
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Die Kontakthülsen 5 und 6 sind als gesonderte Bauteile in die Aufnahmestutzen
3 bzw. 4 eingepreßt. Das ist fertigungstechnisch einfacher, als entsprechend lange
Stutzen anzugießen, deren Innenflächen anschließend zur Ermöglichung einer guten
Kontaktierung und meist auch zur Beseitigung der Formschräge spanabhebend bearbeitet
werden müßten. Für eine separate Kontakthülse kann ein ebenwandiges Ziehteil aus
für die Kontaktierung höherwertigem Material verwendet werden. Sie besteht vorzugsweise
aus Messing. Die äußere Paßfläche 7 der Kontakthülse 5 ist im Bereich des Aufnahmestutzens
3 verzinnt.
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Beim Einpressen der Kontakthülse 5 in die wegen der erforderlichen
Entformungsschräge schwach konische Innenbohrung des nicht bearbeiteten Aufnahmestutzens
3 verteilt sich die plastische Zinnschicht und füllt den Zwischenraum zwischen Aufnahmestutzen
3 und Kontakthülse 5 gas- und flüssigkeitsdicht aus. Eine Korrosion der Verbindungsfläche,
welche zu einer Erhöhung des elektrischen Übergangswiderstandes führen würde, ist
dadurch verhindert. Die Verbindung ist spaltfrei und mechanisch stabil.
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Das federnde Kontaktelemet besteht aus einem ringartigen Halteteil
8 mit sechs daran angeordneten, sich axial in den Innenraum der Kontakthülse 5 erstreckenden
länglichen streifenförmigen Federlamellen 9, welche den elektrischen Kontakt zwischen
der Innenwandung der Kontakthülse 5 und dem freigelegten Außenleiter eines einzuführenden
Koaxialkabels vermitteln sollen. Die Kontaktierungen erfolgen durch die Endbereiche
10 der Federlamellen 9, welche auf ihrer gesamten Länge als Torsionsfedern wirken.
Ihre breiteren Seiten haben, ausgehend von der tangentialen Lage am Halteteil 8,
am freien Ende 10 eine zur radialen Richtung hin abgewinkelte Position, wie Fig.
2 erkennen läßt. Das wird durch drehende bleibende Verformung erreicht, wobei in
Fig. 2 die Konfiguration im entspannten Zustand bei nicht eingeführtem Koaxialleiter
dargestellt ist. Dabei ist die durch das Halteteil 8 bzw.
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den diesen an die Innenwandung der Kontakthülse 5 anpressenden Sprengring
13 gebildete Öffnung so groß, daß gerade der größtmögliche der einzuführenden Außenleiter
hindurchgleiten kann.
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Die Federlamellen 9 ergeben wegen ihrer durch Verdrehung bewirkten
Gestalt eine sich bis zu dem Endbereich 10 hin verjüngenden Einführungstrichter,
welcher beim Einführen
eines Außenleiters je nach dessen Dicke
mehr oder weniger aufgeweitet wird, wobei die Endbereiche 10 mit ihren inneren Kanten
kontaktierend am Außenleiter anliegen. Die radial äußeren Kanten liegen kontaktierend
an der Innenfläche der Kontakthülsen 5 bzw. 6 an.
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Beim Einführen des Außenleiters eines Koaxialkabels werden die Federlamellen
9 elastisch zurückgedreht. Dabei nähern sich die breiteren Querschnittsseiten der
Endabschnitte wieder der tangentialen Lage, und zwar um so mehr, je größer der Außendurchmesser
der Außenleiter ist. Wegen der Ausbildung der Federlamellen als Torsionsfedern können
sie einen erheblichen radialen Federweg verkraften, ohne daß die Gefahr einer plastischen
Verformung oder Ermüdung besteht. Auch nach Einführung eines größtmöglichen Koaxialkabels
kehren die Federlamellen stets wieder in ihre ursprüngliche Entspannungslage nach
Fig. 2 zurück. Es ist nicht mehr erforderlich, für jeden Durchmesser eines Koaxialkabels
ein speziell angepaßtes federndes Kontaktelement vorzusehen, vielmehr kann ein einziges
universell geeignetes Element in die Anschlußvorrichtung integriert sein. Verschiedene
Außenleiter mit im Verhältnis von 1:1,5 unterschiedlichen Außendurchmessern werden
zuverlässig mit hohem Kontaktdruck kontaktiert.
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Damit die Torsion der Federlamellen erleichtert wird, sollten sie
im mittlere Bereich ihrer axialen Länge nicht an der Kontakthülse 5 bzw. 6 anliegen.
Deshalb ist es vorteilhaft, daß sie am freien Ende 10 eine Verbreiterung aufweisen,
welche mit ihrer Kante 11 den Kontakt zur Kontakthülse 5 herstellt. Diese Kante
11 ist vorteilhaft abgerundet oder gewölbt, damit sie an der Innenwandung der Kontakthülse
5 besser gleiten kann.
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Erforderlichenfalls ist es möglich, das freie, das Halteteil 8 aufnehmende
Ende der Kontakthülse 5 zu verjüngen, wodurch der freie Abstand der Kontakthülse
5 im mittleren Bereich gegenüber den Federlamellen 9 vergrößert wird.
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Gemäß Fig. 3 ist ein metallisches Ausgleichselement 12 in den Innenraum
der Kontakthülse 5 eingesetzt, dessen Innendurchmesser an den Außendurchmesser des
Außenleiters des jeweiligen Koaxialkabels angepaßt ist und welcher mit dem Außendurchmesserbereich
fest an einem Sprengring 13 anliegt, welcher das Halteteil 8 des federnden Kontaktelements
gegen die Innenwandung der Kontakthülse 5 festlegt. Diese aus Metall bestehenden
Bauteile sind elektrisch leitend miteinander verbunden und schirmen den Ringspalt
zwischen der Kontakthülse 5 und dem Außenleiter eines Koaxialkabels störstrahlungssicher
ab.
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Um zu verhindern, daß die Federlamellen 9 auf einen zu kurzen Bereich
den Außenleiter eines Koaxialkabels - im Extremfall nur punktförmig - berühren,
ist im Endbereich 10 eine radiale Lamellierung vorgesehen. Die Lamellen 14 passen
sich elastisch unterschiedlich ausbiegend dem Außenleiter eines Koaxialkabels an.
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Bei der Einführung von Koaxialkabeln mit besonders kleinem Durchmesser
kann es erforderlich sein, den mechanisch schwachen Innenleiter zu versteifen. Dazu
werden in den Fig. 5 und 6 dargestellte Verstärkungselemente 15 bzw. 16 vorgesehen.
Ein mechanisch stabiler Stift 17 wird mit seinem rohrförmigen Hohlabschnitt 18 auf
den Innenleiter 19 des Koaxialkabels geschoben und durch Crimpen ringartig (Stelle
20) an diesem festgelegt. Eine Abbiegung des Innenleiters 19 im nicht verstärktem
Bereich wird durch die Hülse 21 verhindert, welche über die isolierende Buchse 22
fest mit dem Stift 17 verbunden ist und den
Außenleiter 23 des
Koaxialkabels umfaßt. die Buchse 22 ist unter Berücksichtigung der Dielektrititätszahl
des Isolierstoffs derart auszubilden, daß sich ein angepaßter Wellenwiderstand ergibt.
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In Fig. 5 ist die Hülse 21 mit dem Außenleiter 23 durch Crimpen mechanisch
und elektrisch verbunden. Man kann gemäß der in Fig. 6 dargestellten Variante auf
die formschlüssige mechanische Verbindung verzichten und die elektrische Verbindung
durch Aufteilung des mittleren Bereiches der Hülse 21 in axiale Streifen 24 bewirken,
welche mittels einer Knickstelle 25 radial nach innen vorgwölbt sind und deshalb
federnd an der Außenfläche des Außenleiters 23 anliegen.
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Die Aufnahmekontakte für die Stifte 17 oder die Innenleiter 19 sind
in Fig. 1 nicht dargestellt. Sie befinden sich im Verteilergehäuse 1 und können
beliebig in geeigneter Weise ausgeführt sein. Die Stifte 17 oder die Innenleiter
19 werden durch die Trichteröffnung der die Dichtscheibe 25 haltenden Zentrierscheibe
26 abgedichtet und durch die enge Innenbohrung 27 der Dichtscheibe geführt. Die
Dichtscheibe 25 und die Zentrierscheibe 26 bestehen aus einem isolierendem Werkstoff
mit niedriger Dielektrizitätszahl, die Dichtscheibe 25 vorzugsweise aus einem weit
dehnbaren weichelastischen Stoff wie insbesondere Silicongummi.
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