DE10209496A1 - Elektrische Verbindung und Verbindungsstecker - Google Patents

Abstract

Ein elektrischer Verbindungsstecker weist ein leitendes Element 13 auf, das aus mehreren Lamellen 20 aus einem elastischen Material besteht, wie z. B. ein Drahtgitter oder leitendes Textil. Die Lamellen 20 sind beschichtet und in Intervallen 22 miteinander verbunden, um separate Durchgänge 23 zwischen den Lamellen durch das Element zu bilden. Abgeschirmte Drähte 6 im Verbindungsstecker verlaufen durch jeweilige Durchgänge 23 und das Element wird um die Drähte durch ein Band 14 zusammengedrückt, das um das Element gespannt wird, so daß eine elektrische Verbindung mit den Drahtabschirmungen hergestellt wird. Die Elastizität des Elements 13 bedeutet, daß das Band gelöst und wieder gespannt werden kann, was die Entfernung und den Austausch der Drähte 6 ermöglicht.

Description

Diese Erfindung betrifft elektrische Verbindungen der Art zur Herstellung einer elektrischen Verbindung mit den Außenseiten einer Vielzahl von Drähten.

Die Erfindung betrifft insbesondere Verbindungsstecker zur Herstellung einer elektrischen Verbindung mit einer Abschirmhülse eines elektrischen Kabels.

Wenn eine elektrische Verbindung mit der Abschirmhülse eines elektrischen Kabels hergestellt wird, weist sie vorzugsweise einen geringen Widerstand auf, und die Verbindung ist vorzugsweise von einer Art, die zur Wartung leicht hergestellt und entfernt werden kann. Wenn die Abschirmhülse geflochten ist, ist es bevorzugt, daß die Verbindung ohne den Bedarf, das Geflecht vom Signalleiter zu trennen, hergestellt werden kann.

In GB 23 36 952 ist ein Verbindungsstecker zur Herstellung einer Verbindung mit einer leitenden Hülse eines Kabels beschrieben, wobei der Verbindungsstecker ein Bündel von willkürlichem, elektrisch leitendem Fadenmaterial enthält, das in einem Elastomermaterial eingekapselt ist und Durchgänge aufweist, durch die sich die Drähte erstrecken, so daß die elektrische Verbindung zwischen den Abschirmhülsen an den Drähten und dem Verbindungssteckergehäuse durch die leitenden Fäden hergestellt wird.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine alternative Verbindung mit Abschirmhülsen und dergleichen bereitzustellen.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine elektrische Verbindung der vorstehend festgelegten Art bereitgestellt, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung ein Element umfaßt, das im wesentlichen vollständig aus einem leitenden Lamellenmaterial besteht, wobei das Element eine Vielzahl von Durchgängen, die sich durch das Element zwischen entgegengesetzten Enden erstrecken, einen für jeden einer Vielzahl von Drähten, aufweist, und eine Klemme zum Zusammendrücken des Elements um die Drähte radial nach innen umfaßt, so daß das Element eine wirksame, elektrische Verbindung mit der Außenseite jedes Drahts herstellt Das Lamellenmaterial kann ein Drahtgitter sein oder aus einem leitenden Gewebe- oder Wirkmaterial bestehen. Das Element kann aus Berylliumkupfer, Kupfer oder Monel bestehen. Das Element ist vorzugsweise elastisch. Die Verbindung kann eine Scheibe umfassen, die benachbart zum Element liegt, wobei die Scheibe eine Öffnung für jeden Draht aufweist. Das Element kann ein Dichtungsmaterial umfassen, wobei das Dichtungsmaterial durch Einfügen von Drähten in das Element verdrängbar ist, um einen elektrischen Kontakt zwischen den Drähten und dem Element zu ermöglichen. Das Lamellenmaterial kann eine Vielzahl von Schichten aufweisen, die miteinander an Stellen verbunden sind, um Durchgänge zwischen den Schichten zwischen den Stellen zu bilden.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine elektrische Verbindung der vorstehend festgelegten Art bereitgestellt, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung ein Element umfaßt, das im wesentlichen vollständig aus einem leitenden Drahtgittermaterial besteht, wobei das Element eine Vielzahl von Durchgängen, die sich durch das Element zwischen entgegengesetzten Enden erstrecken, einen für jeden einer Vielzahl von Drähten, aufweist, und eine Klemme zum Zusammendrücken des Elements um die Drähte radial nach innen umfaßt, so daß das Drahtgitter eine wirksame, elektrische Verbindung mit der Außenseite jedes Drahts herstellt.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine elektrische Verbindung der vorstehend festgelegten Art bereitgestellt, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung ein Element umfaßt, das im wesentlichen vollständig aus einem leitenden Lamellenmaterial besteht, das an Stellen verbunden ist, um Zellen in dem Lamellenmaterial auszubilden, und eine Klemme zum Zusammendrücken des Elements um in die Zellen eingefügte Drähte radial nach innen umfaßt, so daß das Element eine wirksame, elektrische Verbindung mit der Außenseite jedes Drahts herstellt.

Ein erfindungsgemäßer, elektrischer Verbindungsstecker wird nun anhand eines Beispiels mit Bezug auf die zugehörigen Zeichnungen beschrieben, in denen gilt:

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht des Verbindungssteckers in auseinandergezogener Anordnung;

Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht eines Teils des Drahtgitterelements des Verbindungssteckers, welche seine Konstruktion darstellt;

Fig. 3 zeigt schematisch ein alternatives Drahtgitterelement, das aus einem einzelnen Streifen eines Drahtgitters besteht;

Fig. 4 zeigt ein weiteres, alternatives Drahtgitterelement, das in einer Spirale ausgebildet ist, und

Fig. 5 ist eine perspektivische Ansicht einer modifizierten Form eines Verbindungssteckers in auseinandergezogener Anordnung.

Mit Bezug zunächst auf die Fig. 1 und 2 weist der Verbindungsstecker einen zylindrischen, äußeren Metallmantel 1 mit einem Vorderende 2 und einem Hinterende 3 auf. Das Vorderende 2 des Verbindungssteckers enthält einen isolierenden Einsatz, der mehrere Stift- oder Buchsen-Kontaktelemente (nicht dargestellt) von herkömmlicher Art trägt. Ein elektrisches Kabel 5 weist mehrere Drähte 6 in sich mit jeweils einem leitenden Kern 7 auf, der mit einer isolierenden Hülle 8 ummantelt ist, die sich wiederum innerhalb einer Abschirmhülse 9, wie z. B. aus Litzendraht erstreckt, welche eine leitende Außenfläche für den Draht bereitstellt. Das Kabel tritt in das Hinterende 3 des Verbindungssteckers ein, wo die leitenden Kerne 7 von jedem Draht 6 mit jeweiligen der Kontaktelemente verbunden werden.

Der Verbindungsstecker umfaßt auch einen Erdungs- oder Erdeinsatz 10 in neuer Form. Der Einsatz 10 weist eine zylindrische Form und einen kreisförmigen Querschnitt mit einer Vorderendfläche 11 und einer Hinterendfläche 12 auf. Der Einsatz 10 umfaßt ein zentrales Drahtgitterelement 13 und eine Klemme 14, die das Gitterelement umklammert. Das Gitterelement 13 besteht aus mehreren Schichten 20 eines locker gewebten Gitters eines elektrisch leitenden, federnden Drahts, wie z. B. Berylliumkupfer, Kupfer, Monel oder eines ähnlichen Materials. Jede Schicht 20 weist die Form einer Lamelle oder eines Streifens auf, der gecrimpt ist, um eine Reihe von sich seitlich erstreckenden Wellen 21 auszubilden. Die Schichten 20 sind gegenseitig phasenverschoben aufeinander gestapelt, so daß die Mulde einer Schicht auf der Spitze der darunterliegenden Schicht liegt. Die Schichten sind entlang ihrer Kontaktlinien 22 miteinander verbunden. Dies kann durch eine mechanische Einrichtung, wie z. B. durch Nähen, Heften, Klammern oder dergleichen, durchgeführt werden, oder es kann durch Binden, wie z. B. mit einem elektrisch leitenden Klebstoff, durch Schweißen, Löten oder dergleichen durchgeführt werden. In dieser Weise werden parallele Zellen oder Durchgänge 23 zwischen benachbarten Schichten zwischen ihren Kontakt- und Haltelinien ausgebildet. Die Zellen zwischen jedem Paar von Schichten sind mit Zellen zwischen einem benachbarten Paar von Schichten phasenverschoben. Diese Durchgänge 23 erstrecken sich durch die Länge des Gitterelements 13 zwischen entgegengesetzten Flächen 11 und 12. Die Größe jedes Durchgangs 23 ist derart, daß einer der Drähte 6 als Gleitsitz aufgenommen wird.

Die Klemme 14 umklammert das Element 13 und ist in der Lage, eine radial nach innen gerichtete Kraft um das Gitterelement aufzubringen, um es fest um die Drähte 6 zusammenzudrücken und insbesondere es in wirksamen, elektrischen Kontakt mit der Abschirmhülse 9 an jedem Draht zusammenzudrücken. Die Klemme 14 kann von verschiedenen, unterschiedlichen Arten sein. Sie könnte beispielsweise von der Art mit einem Schleifenband sein, dessen Umfang durch Drehen einer Schraube an einem Ende des Bandes verringert wird, welche mit einem Gewindegebilde am anderen Ende des Bandes in Eingriff steht. Alternativ könnte die Klemme in Form eines Bandes mit Zähnen auf seiner Oberfläche an einem Ende und einer Sperrklinke an seinem anderen Ende vorliegen, so daß das Band straffgezogen werden kann und dann das Gitterelement zusammengedrückt hält.

Der Erdungseinsatz 10 ist mit dem Mantel 1 des Verbindungssteckers elektrisch verbunden. Dies kann in verschiedener, unterschiedlicher Weise erreicht werden. Der Einsatz 10 kann durch Eingriff mit einem rückseitigen Mantel (nicht dargestellt), der auf den Mantel geschraubt ist, mechanisch in den Mantel geklemmt werden. Alternativ kann sich ein Draht 30 zwischen dem Mantel 1 und dem Gitterelement 13 oder der Klemme 14 erstrecken, wobei dieser elektrisch leitend ist.

Die Anordnung der vorliegenden Erfindung ermöglicht, daß eine wirksame, elektrische Verbindung mit mehreren, abgeschirmten Drähten in einer kompakten Weise und ohne den Bedarf, die Abschirmungen von den Drähten zu trennen, hergestellt wird. Ein Drahtgitter kann eine federnde Art mit einer Tendenz, seine ursprüngliche Form wiederherzustellen, wenn die Klemmkraft entfernt wird, aufweisen. Dies macht es leicht, Drähte zu entfernen und auszutauschen, wodurch die Anordnung besonders geeignet für Anwendungen gemacht wird, bei denen die Verbindung wartbar sein muß. Die elastische Art des Drahtgitters hilft auch, eine wirksame Langzeitverbindung mit den Abschirmhülsen sicherzustellen, da ein Gitter jegliche Verformung der Isolationshülle der Drähte über die Zeit aufnehmen und eine ausreichende Kraft aufrechterhalten kann, die das Gitter mit den Abschirmungen in Kontakt drückt.

Es gibt verschiedene, andere Anordnungen von leitenden Elementen, wie z. B. in Fig. 3 gezeigt. Bei dieser Anordnung liegt das Element 113 in einem durchgehenden Streifen vor, der nach hinten und vorn umgeklappt ist, um einen gefalteten Stapel auszubilden. Aneinandergrenzende Schichten 120 sind entlang mehrerer Linien 122, die sich zu den Faltenwulsten parallel erstrecken, aneinander befestigt, wodurch der Stapel in mehrere Durchgänge 123 aufgeteilt wird, entlang derer die Drähte eingefügt werden können.

Bei der Anordnung, die in Fig. 4 gezeigt ist, weist das leitende Element 213 eine Leiterform mit zwei parallelen Seiten 214 und mehreren, seitlichen Sprossen 215 auf. Dieses ist in der Ebene des Elements zu einer Spirale aufgerollt, so daß die Spalte zwischen benachbarten Sprossen 215 Durchgänge 223 durch das Element 213 bilden.

Eine weitere Form des Elements (nicht dargestellt) könnte durch gewebte oder gewirkte Fasern bereitgestellt werden. Die Fasern können aus einem Metall bestehen, um sie leitend zu machen, oder können aus einem nicht-leitenden Material bestehen, das mit einem leitenden Material, wie z. B. Kupfer, beschichtet ist. Das Material könnte eine Kombination aus Metallfasern und Nicht-Metall-Fasern umfassen, um dem Material gewünschte, mechanische Eigenschaften, wie z. B. Elastizität, zu verleihen. Die Konstruktion eines solchen, gewebten Materials könnte zwei Textillamellen umfassen, die durch Abstandsfasern voneinander getrennt sind. Ein solches Material, aber in einer nicht-leitenden Form, ist von Scott & Fyfe in Schottland erhältlich.

Fig. 5 zeigt eine Modifikation des Verbindungssteckers von Fig. 1 mit einer biegsamen Scheibe 50, die mit mehreren Löchern 51, eines für jeden der Drähte 52, durchbohrt ist, welche auf Durchgänge 53 durch das leitende Element 54 ausgerichtet sind. Die Scheibe 50 liegt benachbart zum Element 54 und kann (wie gezeigt) eine separate Komponente sein, die am Element 54 befestigt ist oder nahe diesem liegt, oder sie kann ein einteiliger Teil des Elements sein. Die Scheibe 50 dient zum Anordnen der Drähte 52 während des Einfügens in das Element 54. Vorzugsweise ist die Scheibe 50 elektrisch leitend, aber sie könnte isolierend sein.

Wenn es erforderlich ist, daß die Verbindung mit den abgeschirmten Drähten eine Abdichtung gegen den Durchtritt von beispielsweise Flüssigkeiten oder Gasen bereitstellt, kann ein Dichtungsmaterial zu einem Drahtgitter hinzugefügt werden, wobei das Material von der Art ist, die durch die Drähte verdrängt wird, um einen elektrischen Kontakt der Abschirmungen mit den Maschen zu ermöglichen. Gele stehen zur Verfügung, die diese Funktion erfüllen und die Dichtungseigenschaften eines Gitters verbessern, wenn dieses um die Drähte gepreßt wird. Aushärtbare Fluide können verwendet werden, wenn eine dauerhafte Verbindung hergestellt werden soll.

Claims (10)

1. Elektrische Verbindung zur Herstellung einer elektrischen Verbindung mit den Außenseiten einer Vielzahl von Drähten (6, 52), dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung ein Element (13, 54, 113, 213) umfaßt, das im wesentlichen vollständig aus einem leitenden Lamellenmaterial besteht, wobei das Element eine Vielzahl von Durchgängen (23, 53, 123, 223), die sich durch das Element zwischen entgegengesetzten Enden erstrecken, einen für jeden einer Vielzahl von Drähten, aufweist, und eine Klemme (14) zum Zusammendrücken des Elements (13, 54, 113, 213) um die Drähte (6, 52) radial nach innen umfaßt, so daß das Element eine wirksame, elektrische Verbindung mit der Außenseite jedes Drahts herstellt.

2. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lamellenmaterial aus einem Drahtgitter besteht.

3. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lamellenmaterial aus einem leitenden Gewebe- oder Wirkmaterial besteht.

4. Verbindung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Element (13, 54, 113, 213) elastisch ist.

5. Verbindung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Element (13, 54, 113, 213) aus Berylliumkupfer, Kupfer oder Monel besteht.

6. Verbindung nach einem der vorangehenden Ansprüche mit einer Scheibe (50), die benachbart zum Element (54) angeordnet ist, wobei die Scheibe eine Öffnung (51) für jeden Draht (52) aufweist.

7. Verbindung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Element (13, 54, 113, 213) ein Dichtungsmaterial umfaßt und daß das Dichtungsmaterial durch Einfügen von Drähten (6, 52) in das Element verdrängbar ist, um einen elektrischen Kontakt zwischen den Drähten und dem Element zu ermöglichen.

8. Verbindung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Lamellenmaterial eine Vielzahl von Schichten (20, 120) aufweist, die an Stellen (22, 122) miteinander verbunden sind, um Durchgänge (23, 123) zwischen den Schichten zwischen den Stellen zu bilden.

9. Elektrische Verbindung zur Herstellung einer elektrischen Verbindung mit den Außenseiten einer Vielzahl von Drähten (6, 52), dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung ein Element (13, 54, 113, 213) umfaßt, das im wesentlichen vollständig aus einem leitenden Drahtgittermaterial besteht, wobei das Element eine Vielzahl von Durchgängen (23, 53, 123, 223), die sich durch das Element zwischen entgegengesetzten Enden erstrecken, einen für jeden einer Vielzahl von Drähten, aufweist, und eine Klemme (14) zum Zusammendrücken des Elements (13, 54, 113, 213) um die Drähte radial nach innen umfaßt, so daß das Drahtgitter eine wirksame, elektrische Verbindung mit der Außenseite jedes Drahts (6, 52) herstellt.

10. Elektrische Verbindung zur Herstellung einer elektrischen Verbindung mit den Außenseiten einer Vielzahl von Drähten (6, 52), dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung ein Element (13, 54, 113) umfaßt, das im wesentlichen vollständig aus einem leitenden Lamellenmaterial (20) besteht, das an Stellen (22, 122) verbunden ist, um Zellen (23, 123) in dem Lamellenmaterial auszubilden, und eine Klemme (14) zum Zusammendrücken des Elements (13, 54, 113) um in die Zellen eingefügte Drähte radial nach innen umfaßt, so daß das Element eine wirksame, elektrische Verbindung mit der Außenseite jedes Drahts herstellt.