Kupplungsstück für koaxiale Leitungen und Verwendung eines solchen
Kupplungsstückes in einer Kupplungsanordnung
Zum Kuppeln koaxialer Hochfrequenzleitungen, die bekanntlich aus einem drahtförmigen Innenleiter und einem von diesem durch eine isolierende Zwischenlage getrennten zylindrischen Aussenleiter bestehen, werden in der Regel ebenfalls konzentrisch aufgebaute Steckkupplungen verwendet, die aus einem Stecker und einer Steckeraufnahme bestehen.
Bei verschiedenen Hochfrequenz-Schaltanlagen, besonders in der Fernsehtechnik, besteht der Bedarf, in bestimmten Leitungszügen oder an Schaltungspunkten Abzweige herzustellen, um an diese Abzweige Messinstrumente zur Überwachung der Anlage, meist nur vorübergehend, anschliessen zu können. Zu diesem Zwecke ist der betreffende koaxiale Leitungszug aufgetrennt, und die beiden Koaxialleiter sind je zu Aufnahmebuchsen geführt, die räumlich paarweise einander gegenüberliegen, so dass die Trennstelle mittels eines Überbrückungssteckers geschlossen werden kann. Jeder einzelne Überbrückungsleiter dieses Steckers ist mit einem eigenen Abzweig versehen, die alle zu mit dem Stecker baulich vereinten Anschlussbuchsen geführt sind, an die dann die jeweiligen Mess- und Prüfinstrumente angelegt werden können. Die oben geschilderte Steckerausführung kann auch mit Erfolg für mehrpolige Leitungen, z.
B. für symmetrische Leitungen, insbesondere Tonleitungen verwendet werden. In diesem Fall müssen diese Überbrückungsstecker mit einem dritten Überbrückungsleiter versehen werden, dem ebenfalls Aufnahmebuchsen zugeordnet werden, die meist an Masse, bzw. Erde angeschlossen sind. Letzteres hat den Zweck, die Abschirmung der symmetrischen Leitungen durchzuschalten und eine Abschirmung der Trennstelle zu schaffen, damit beim Anschliessen der Messgeräte durch den Bedienenden die Übertragungscharakteristik des zu prüfenden Leitungszuges nicht durch kapazitive Einflüsse gestört wird.
Die Erfahrung zeigt aber, dass die bisher verwendeten Überbrückungsstecker mit nebeneinander angeordneten Überbrückungsleitern eine nur unzureichende (besonders magnetische) Abschirmung bewirken. Sie sind auch baulich zu gross und überdies eignen sie sich auch nicht gut zum Aufbau von Prüfanordnungen, bei denen mehrere Leitungen wahlweise mit einer einzigen Leitung zu kuppeln sind, also Anordnungen, die zweckmässigerweise aus einem zentralen Anschluss und mehreren zu diesem konzentrisch angeordneten weiteren Anschlüssen bestehen, wobei die Überbrückung jeweils zwischen dem zentralen und einem der konzentrisch angeordneten Anschlüssen erfolgen kann.
Es kommt aber nicht nur eine sternförmige, sondern auch eine kranzförmige Anordnung der Steckbuchsen in Betracht
Die Erfindung bezweckt ein Kupplungsstück für koaxiale Leitungen, das den in der Praxis aufkommenden Anforderungen gerecht wird.
Erfindungsgemäss ist ein Kupplungsstück für koaxiale Leitungen dadurch gekennzeichnet, dass ein aus einem In nenleiter und mehreren mit ihm koaxialen zylindrischen Aussenleitern bestehendes Leitungsstück mit einem aus der gleichen Anzahl solcher koaxialer Leiter bestehenden Abzweigstück versehen ist, und dass sowohl die Enden des Leitungsstückes als auch das Ende des Abzweigstükkes je ein der Polzahl entsprechendes Steckverbindungselement aufweisen, wobei dieses Steckverbindunsgelement als koaxiale Steckeraufnahme oder koaxialer Stecker ausgebildet ist.
Ausserdem bezweckt die Erfindung eine Verwendung dieses Kupplungsstückes in einer Kupplungsanordnung, die eine Mehrzahl von koaxialen Steckbuchsen aufweist, die derart angeordnet und distanziert sind, dass sich jeweils wahlweise zwei Steckbuchsen mit Hilfe des Kupplungsstückes verbinden lassen, dadurch gekennzeichnet, dass das Kupplungsstück am Ende des Abzweigstückes eine koaxiale Steckeraufnahme und an den Enden des Leitungsstückes in die Gegenrichtung weisende koaxiale Stecker aufweist.
An Hand der schematischen Zeichnung werden nun Ausführungsbeispiele der Erfindung näher beschrieben.
Die Figuren zeigen: Fig. 1 eine erste Ausführungsform eines Kupplungsstückes, Fig. 2 eine dazu passende Steckbuchse, Fig. 3 eine zweite Ausführungsform, Fig. 4 eine erste Kupplungsanordnung und Fig. 5 eine zweite Kupplungsanordnung bei Verwendung eines Kupplungsstückes nach Fig. 3.
Gemäss der Fig. 1 besteht das Kupplungsstück aus einem Leitungsstück, das aus einem drahtförmigen Innenleiter 1, einem ersten zylindrischen Aussenleiter 2 und einem zweiten zylindrischen Aussenleiter 3 gebildet ist.
Etwa von der Mitte dieses Leitungsstückes zweigt ein Abzweigstück ab, das ebenfalls aus drei koaxialen Leitern, usw. dem drahtförmigen Innenleiter 4 und den beiden zylindrischen Aussenleitern 5 und 6 besteht. An der Kreuzungsstelle beider Leitungsstücke sind die Innenleiter 1 und 4 miteinander galvanisch verbunden. Die Aussenleiter 2 und 5, sowie 3 und 6 sind nach Art eines Rohr-T-Stückes miteinander vereint, d. h. galvanisch verbunden. Der gegenseitige Halt dieser Leiterteile und ihre gegenseitige elektrische Isolierung erfolgt durch Einführung (z. B. Eingiessen) einer Isoliermasse üblicher Art in die Zwischenräume 7 und 8, bzw. 9 und 10 zwischen den einzelnen Leiterelementen.
An die freien Enden des Leitungsstückes und des Abzweigstückes sind die an sich bekannten Elemente von Steckkupplungen angefügt. An den Enden des Leitungsstückes 1, 2 und 3 sind dies Teile zur Steckeraufnahme, am Ende des Abzweigstückes ist es ein Stecker. Die Steckeraufnahmen des Leitungsstückes bestehen aus zentralen Hülsen 11, die mit dem Innenleiter 1 galvanisch verbunden sind und einen Innendurchmesser etwa gleich dem Aussendurchmesser des Steckerstiftes 14 aufweisen. Diese Hülsen sind zweckmässig durch Schlitze federnd ausgebildet, damit sie einen eingeführten Steckerstift zügig umschliessen. Weiter besteht die Steckeraufnahme aus zwei koaxialen Hülsen 12 und 13, die mit den beiden Aussenleitern 2 und 3 galvanisch verbunden sind. Die Hülse 12 ist etwas länger als die Hülse 11 und von dieser bis zum Rand isoliert.
Der Aussendurchmesser der Hülse 12 ist etwa gleich dem Innendurchmesser der Hülse 15. Die äussere Hülse 13 überragt etwas die innere Hülse 12 und hat am äusseren Umfang federnde Elemente 13a angebracht, die beim Einführen in den Buchsenteil, Fig. 2, einen guten Kontakt herstellen.
Der Steckerteil des Abzweigstückes besteht aus einem zentralen Steckerstift 14, der mit dem Innenleiter 4 galvanisch verbunden ist und einen Aussendurchmesser etwa gleich dem Innendurchmesser der Hülse 11 aufweist. Weiter sind zwei koaxiale Hülsen 15 und 16, die mit den beiden Aussenleitern 5 und 6 galvanisch verbunden sind vorgesehen. Die Hülse 15 ist so bemessen, dass sie die Hülse eines Leitungssteckers aufnimmt, die etwa der Hülse 12 entspricht. Diese Hülse 15 ist ebenfalls durch Schlitze federnd ausgebildet, damit sie eine eingeführte Hülse zügig umschliesst. Die zweite koaxiale Hülse 16 des Steckerteiles besitzt einen Innendurchmesser, der dem Aussendurchmesser einer der Hülse 13 gleichartigen Hülse eines Leitungssteckers entspricht. Die innere Isolierung 10 erstreckt sich hier etwas über den Rand der Hülse 15.
Zweckmässig ist die ganze Leiteranordnung in einem Isolierkörper 17 eingebettet, der die Hülsen 13 der Steckeraufnahme frei lässt, hingegen aber die Hülse 16 der Stecker ganz umschliessen kann.
Die Ausbildungsform gemäss Fig. 3 unterscheidet sich von der nach der Fig. 1 nur dadurch, dass das Leitungsstück, das aus den Leitern 1, 2 und 3 gebildet ist, zweimal um 90" gekröpft ist, so dass die in dieser Fig. allgemein mit 18 und 19 bezeichnete Steckeraufnahme nun parallel zueinander liegen und in die gleiche Richtung weisen; Die allgemein mit 20 bezeichneten Stecker des Abzweigstükkes liegen mit den Steckern 18 und 19 in einer gemeinsamen Ebene, weisen jedoch in die entgegengesetzte Richtung. Der Aufbau dieser Steckerelemente ist aber sonst der gleiche, wie in Fig. 1.
An die Stecker bzw. Steckeraufnahmen dieser beiden Kupplungsstücke können nun mit entsprechenden Gegenstücken versehene Koaxialleitungen angeschlossen werden. Ein geeignetes Aufnahmeelement, das die Steckeraufnahmeelemente 11 bis 13 gemäss Fig. 1 oder 3 aufnehmen kann, ist beispielsweise in Fig. 2 dargestellt. Dieser Stekker besteht aus einem Innenleiter 21, der an einem Ende zu einem zentrischen Steckerstift 22 und am anderen Ende zu einer Lötöse 23 ausgestaltet ist. Der Innenleiter 21 ist mit Hilfe einer Isoliermasse 24 in einem leitenden Zylinder 25 (den inneren Aussenleiter) eingebettet, und dieser wieder ist mit Hilfe einer weiteren Isolierzwischenlage 26 in einem zylindrischen Gehäuse 27 eingesetzt. Der Zylinder 25 steht an einem Ende des Gehäuses 27 hervor und trägt dort eine Lötöse 28.
Weiter ist diese Hülse 25 am Innendurchmesser durch Schlitze federnd ausgebildet und am Aussendurchmesser mit der Isoliermasse 26 über den Rand isoliert. An derselben Seite ragt auch der Innenleiter 21 mit seiner Lötöse 23 hervor. Andererseits überragt der Zylinder 25 etwas die Hülsenseite des Innenleiters und wird selbst vom Gehäuse 27 überragt. Die Abmessungen dieses Aufnahmeteilers sind an die Abmessungen der Steckeraufnahme des Kupplungsstückes angepasst, so dass also beide nach Art einer Steckkupplung zusammengefügt werden können. Am steckseitigen Ende trägt das Gehäuse 27 noch einen Bund 29 und darin anschliessend ein Gewinde 30 mit Mutter 31. Mit diesen Elementen kann der Aufnahmeteil in einer entsprechenden Bohrung einer Montageplatte befestigt werden. Am Gehäuse ist weiter eine Lötöse 32 für die Durchverbindung von Masse oder Erde angebracht.
Aus den Fig. 1 und 3 ist zu erkennen, dass der Aussenleiter 3 bzw. 6 die inneren 1, 2 bzw. 4 und 5 völlig umschliesst. Werden die Aussenleiter 3 und 6, z. B. über die Buchse gemäss Fig. 2 geerdet, so ist jede Beeinflussung der inneren Leiter verlässlich ausgeschaltet.
Die Fig. 4 und 5 zeigen Kupplungsanordnungen, die mit einem Stecker gemäss Fig. 3 und Buchsen nach Fig. 2 ausgebildet werden können. In Fig. 4 sind acht Buchsen 33 im Kreis um eine zentrale Buchse 34 angeordnet. Der Kreisradius ist hier gleich dem Mittelabstand der Stecker 18 und 19 der Fig. 3. Das Kupplungsstück 35 ist in dieser Fig. gestrichelt eingezeichnet, und es verbindet die zentrale Buchse mit einer Aussenbuchse. Es ist deutlich zu erkennen, dass das Kupplungsstück gleich einem Drehschalter in verschiedene Stellungen gebracht werden kann.
Werden bis zu sechs Buchsen 33 vorgesehen, so können darüber hinaus die Leitungen benachbarter Buchsen 33 mittels des Kupplungsstückes 35 untereinander verbunden werden. Entfällt die zentrale Buchse 34, so können auch mehr als sechs Buchsen 33 im Kreis angeordnet sein, bei denen jeweils benachbarte Buchsen mittels des Kupplungsstückes miteinander verbunden sind.
In Fig. 5 sind zwei Buchsenreihen 36, 37 vorgesehen, wobei die einzelnen Buchsen einander paarweise gegen überstehen. Der Abstand der Buchsenreihen ist gleich dem Mittelabstand der Stecker 18, 19 gemäss Fig. 3. Diese Anordnung kann nach Art eines Schiebeschalters betätigt werden.
Die Anordnung von Stecker und Steckeraufnahmen kann gegenüber der dargestellten Ausführungsform vertauscht werden. Um eine Kurzschlussgefahr beim Einführen des Steckers in die Steckeraufnahme zu vermeiden, können Führungselemente vorgesehen sein, welche eine konzentrische Einführung des Steckers in die Steckeraufnahme gewährleisten.
Die Ausbildung des Leitungsstückes lässt sich auch bei mehr als dreipoligen Leitungen anwenden, z. B. für Stereo tonleitungen, bestehend aus fünf Adern (je zwei Aderpaaren und einer Masse).
PATENTANSPRUCH I
Kupplungsstück für koaxiale Leitungen, dadurch gekennzeichnet, dass ein aus einem Innenleiter und mehreren mit ihm koaxialen zylindrischen Aussenleitern bestehendes Leitungsstück mit einem aus der gleichen Anzahl solcher koaxialer Leiter bestehenden Abzweigstück versehen ist, und dass sowohl die Enden des Leitungsstückes als auch das Ende des Abzweigstückes je ein der Polzahl entsprechendes Steckverbindungselement aufweisen, wobei dieses Steckverbindungselement als koaxiale Steckeraufnahme oder koaxialer Stecker ausgebildet ist.
PATENTANSPRUCH II
Verwendung des Kupplungsstückes nach Patentanspruch I in einer Kupplungsanordnung, die eine Mehrzahl von koaxialen Steckbuchsen aufweist, die derart angeordnet und distanziert sind, dass sich jeweils wahlweise zwei Steckbuchsen mit Hilfe des Kupplungsstückes verbinden lassen, dadurch gekennzeichnet, dass das Kupplungsstück am Ende des Abzweigstückes eine koaxiale Steckeraufnahme und an den Enden des Leitungsstückes in die Gegenrichtung weisende koaxiale Stecker aufweist.
UNTERANSPRÜCHE
1. Kupplungsstück nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Enden des Leitungsstückes mit je einem gleichartigen Steckerverbindungselement versehen sind, während das Ende des Abzweigstückes ein dazu komplementäres Steckerverbindungselement aufweist.
2. Kupplungsstück nach Patentanspruch I oder Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Leitungsstück und das Abzweigstück im wesentlichen ein Y bilden, und dass die Steckerverbindungselemente an den Enden des Leitungsstückes parallel zueinander liegen und in die eine Richtung weisen, und das Steckerverbindungselement am Ende des Abzweigstückes in die dazu entgegengesetzte Richtung weist.
3. Verwendung nach Patentanspruch II in einer Kupplungsanordnung, bei der die koaxialen Steckbuchsen je paarweise gegenüberstehend in zwei zueinander parallelen Reihen angeordnet sind.
4. Verwendung nach Patentanspruch II in einer Kupplungsanordnung, bei der die Anordnung der koaxialen Steckbuchsen derart ist, dass sich eine zentrale Steckbuchse mit Hilfe des Kupplungsstückes wahlweise mit einer von mehreren konzentrisch um die genannte Steckbuchse angeordneten Steckbuchsen verbinden lässt.
5. Verwendung nach Unteranspruch 4 in einer Kupplungsanordnung, bei der die konzentrisch um die zentrale Steckbuchse angeordneten Steckbuchsen unter sich einen Abstand haben, der dem Abstand der beiden Stecker des Kupplungsstückes gleich ist.
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