DE19526113C2 - Stecker - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Stecker für den Anschluß eines Anschlußkabels mit wenigstens einem geschirmten Adernpaar an ein Datenübertragungsnetz. Derartige Anschlußkabel werden beispielsweise im Bereich der Tertiär- und Arbeitsplatzverka­ belung eingesetzt.

Bekannt sind Stecker, bei denen sämtliche Steckkontakte von einer gemeinsamen Abschirmung umgeben sind. Derartige gesamt­ geschirmte Stecker stellen insbesondere in Bezug auf die Nah­ nebensprechdämpfung eine Schwachstelle in der durch das An­ schlußkabel überbrückten Übertragungsstrecke dar. Dadurch wird das Übertragungsverhalten des gesamten Anschlußkabels gestört. Darüber hinaus ist mit Steckern der bekannten Bauart die Übertragungsrate auf 100 MB/s bei einer Frequenz von 100 MHz beschränkt. Bei höheren Übertragungsraten kann eine feh­ lerfreie Datenübertragung mit den derzeit bekannten Steckern nicht gewährleistet werden, so daß die Verarbeitungsgeschwin­ digkeit der mit dem Anschlußkabel verbundenen Datenverarbei­ tungsgeräte durch die derzeit mögliche Übertragungsrate be­ grenzt wird.

Aus DE-38 23 617 C2 und aus US-A-5,127,843 ist es bekannt, jeweils an ein geschirmtes Kabel mit einem Adernpaar einen Stecker anzuschließen, bei dem die jeweils mit einer Ader verbundenen Steckkontakte zur Abschirmung des Steckbereichs von einem zylindrischen Schirmelement überdeckt sind, das mit dem Kabelschirm elektrisch leitend verbunden ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Stecker zu schaffen, der eine Steckverbindung für ein mehrere geschirm­ tes Adernpaare aufweisendes Anschlußkabel ermöglicht, mit dem eine höhere Übertragungsrate möglich ist und mit dem insbe­ sondere die Nahnebensprechdämpfung benachbarter Adernpaare und der Wellenwiderstand verbessert wird.

Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Stecker, der die im Pa­ tentanspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist. Durch das Kon­ taktelement ist der Stecker mit einer Abschirmung für jedes Adernpaar auch innerhalb des Steckers selbst versehen, durch die wesentlich bessere elektrische Werte des Anschlußkabels, insbesondere bei der Nahnebensprechdämpfung, gewährleistet werden. Es ist somit möglich, den Anforderungen nach höheren Frequenzen bis 600 MHz gerecht zu werden. Da die Abschirmung der Adernpaare mit dem jeweiligen Kontaktelement in Verbin­ dung stehen, sind die Leiter auf der gesamten Übertragungs­ strecke wirksam abgeschirmt, so daß Störungen beim Übertra­ gungsverhalten sicher vermieden werden können. Das Kontakt­ element umschließt die Steckkontakte des Adernpaares in Form eines Kontaktgehäuses. Es ist jedoch auch möglich, ein oder mehrere Kontaktelemente in einem diese gemeinsam umschließen­ den Kunststoffgehäuse oder Kunststoffblock anzuordnen. Diese können beispielsweise mit den Steckkontakten in einen Kunst­ stoffblock eingegossen sein. Dabei können die Kontaktelemente als den Kunststoffblock durchdringende Kontaktzungen ausge­ bildet sein.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung ist ein kompakter Stecker geschaffen, in dem eine Mehrzahl von für sich ge­ schirmten Adernpaaren gehalten sind. Neben Adern in sogenann­ ter Kupfertechnik können in einem derartigen Stecker auch An­ schlüsse für Lichtwellenleiter angeordnet sein. Ein derarti­ ges Hybrid-Kabel, welches sowohl Lichtwellenleiter als auch Adern in konventioneller Kupfertechnik beinhaltet, kann dar­ über hinaus auch einzeln geschirmte oder aber auch mehrpaarig geschirmte Adern umfassen, die ebenfalls mit dem erfindungs­ gemäßen Stecker an ein Datenverarbeitungsgerät angeschlossen werden können. Da die Kontaktgehäuse zu den jeweiligen Adern und die ggf. ausgebildeten Steckkontakte für Lichtwellenlei­ ter in einem Halteelement nebeneinander fest angeordnet sind, können sämtliche Steckkontakte durch Zusammenstecken des Steckers in Kontakt gebracht werden. Außerdem ist dadurch die geometrische Zuordnung der Steckkontakte bzw. ggf. ausgebil­ deter Anschlüsse für Lichtwellenleiter vorgegeben, so daß ei­ ne Fehlbedienung beim Zusammenstecken ausgeschlossen ist. Da das Halteelement darüber hinaus mit der äußeren Abschirmung des Kabels elektrisch verbunden ist, sind die für sich ge­ schirmten Steckkontakte zusätzlich gesamtgeschirmt, wodurch der Schutz gegen elektromagnetische Wellen im Bereich der Verbindungsstelle des Anschlußkabels zusätzlich verbessert wird. Dementsprechend ist der Stecker nicht mehr die Schwach­ stelle in der durch das Anschlußkabel überbrückten Übertra­ gungsstrecke, so daß ein verbessertes Übertragungsverhalten und höhere Übertragungsraten zwischen den Datenverarbeitungs­ geräten möglich sind.

In zweckmäßiger Ausgestaltung ist ferner vorgesehen, daß das Kontaktgehäuse in dem die freien Enden der Steckkontakte überdeckenden Bereich durch Kontaktzungen gebildet wird. Die­ se Kontaktzungen sind elastisch vorspannbar, so daß die Kon­ taktgehäuse der jeweiligen Steckelemente beim Zusammenstecken des Steckers zur Bildung eines sicheren Kontaktes unter Vor­ spannung aneinander angelegt werden können. Eine bestmögliche Abschirmung der Adernpaare durch das Kontaktgehäuse ist dann gegeben, wenn das Kontaktgehäuse zumindest in dem die Steck­ kontakte überdeckenden Bereich einen Kreisquerschnitt auf­ weist.

Durch das Anordnen von mindestens einem Kodierstift in dem durch die Kontaktzungen des Kontaktgehäuses überdeckten Be­ reich ist darüber hinaus die Möglichkeit geschaffen, die ein­ zelnen Steckkontakte jeweils eines Adernpaares eindeutig den Steckplätzen eines Steckers geometrisch zuzuordnen. Da durch wird eine Fehlbedienung beim Verbinden der Datenverarbei­ tungsgeräte mit dem Anschlußkabel vermieden.

Die Erfindung wird anhand einer schematischen perspektivi­ schen Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispieles näher beschrieben:
Der gezeigte Stecker dient zum Anschluß von zwei geschirmten Adernpaaren 1, 2, die jeweils von einer Abschirmung 3 umgeben sind. Zu jedem Adernpaar 1, 2 ist jeweils ein Steckelement 4, 5 ausgebildet. Jedes Steckelement 4 bzw. 5 weist zwei, mit der jeweiligen Ader des zugehörigen Adernpaares 1 elektrisch verbundene Steckkontakte 6, 7 sowie ein die Steckkontakte 6, 7 umgebendes Kontaktgehäuse 8 auf. Jedes Kontaktgehäuse 8 be­ steht aus einem Zylinder 9 mit kreisförmigem Querschnitt, der mit seinem einen Ende mit der Abschirmung 3 des jeweiligen Adernpaares 1 elektrisch verbunden ist und an dessen anderem Ende an seiner Ringfläche Kontaktzungen 10 angeordnet sind, die über den Zylinder 9 mit der jeweiligen Abschirmung 3 elektrisch verbunden sind. Innerhalb des durch die jeweiligen Kontaktzungen 10 gebildeten Bereichs ist am vorderen Ende je­ des Kontaktgehäuses 8 ein Kodierstift 11 angeordnet.

Die Steckkontakte 6, 7, die Kontaktgehäuse 8 und die Kodier­ stifte 11 schließen in einer Ebene bündig ab und überragen eine Platte 12, an der die Kontaktgehäuse 8 fest nebeneinan­ der angeordnet sind und die mit einem Gehäuse 13 ein Halte­ element bildet.

Seitlich neben den Steckelementen 4, 5 sind in der Platte 12 Führungen für je eine Schraube 14 ausgebildet, die in dem Ge­ häuse 13 zusätzlich geführt und in axialer Richtung gehalten ist. Mit dieser Schraube 14 kann der Stecker nach dem Verbin­ den der Kontakte, beispielsweise mit einem hier nicht darge­ stellten Datenverarbeitungsgerät, verriegelt werden. Die Platte 12 und das Gehäuse 13 sind elektrisch über eine Klemme 15 mit der äußeren Gesamtabschirmung 16 der Adernpaare 1, 2 verbunden. Die äußere Abschirmung 16 ist dabei zwischen der Klemme 15 und dem Kabelmantel 17, der aus einem biegsamen Isolierstoff besteht, eingeklemmt, so daß nicht nur zwischen dem Halteelement Ad der äußeren Abschirmung 16 eine elektri­ sche Verbindung geschaffen ist, sondern auch eine sichere Be­ festigung des Anschlußkabels an dem Stecker.

Beim Verbinden des Steckers werden zuerst die Kontaktzungen 10 der jeweiligen Kontaktgehäuse und die Steckkontakte 6, 7 an dem Gegenstück zum Stecker aufgesteckt. Danach werden die Schrauben 14 an dem Gegenstück festgeschraubt, so daß durch diese Schraubverbindung evtl. an dem Anschlußkabel angreifen­ de Zugkräfte über die Klemme 15 und das Halteelement gehalten werden. Ein unbeabsichtigtes Lösen der Steckverbindung kann somit verhindert werden. Darüber hinaus ergibt sich eine Zug­ entlastung für alle elektrischen Kontakte des Anschlußkabels, so daß deren unbeabsichtigtes Lösen oder deren Beschädigung sicher vermieden wird. Dies gilt gleichermaßen für Lichtlei­ ter, die Bestandteile des Anschlußkabels sein können.

Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel besteht die Möglich­ keit, durch unterschiedliche Ausrichtung der Kodierstifte 11 innerhalb der Kontaktgehäuse 16 in Bezug auf die Kontaktzun­ gen 10 verschiedene Kodierzustände einzustellen. Bei anson­ sten gleicher Ausgestaltung der Stecker wird der jeweilige Stecker durch die Kodierzustände einem entsprechenden Gegen­ stück eindeutig zugeordnet, so daß eine Fehlbedienung beim Verbinden der Steckkontakte ausgeschlossen werden kann. Eine preisgünstige Massenherstellung der erfindungsgemäßen Stecker ist somit möglich, ohne auf den Vorteil einer eindeutigen Zu­ ordnung von Steckern zu einem Gegenstück verzichten zu müs­ sen.

Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel beträgt der Wellenwi­ derstand der Steckkontakte 100 Ohm plus/minus 15 Ohm. Durch die Einzelabschirmung der Adernpaare 1 und die Gesamtabschir­ mung des Anschlußkabels und des Steckers ergibt sich selbst bei Frequenzen von 600 MHz eine fehlerfreie Datenübertragung. Neben der Verbesserung der Nahnebensprechdämpfung wird auch der Wellenwiderstand des Systems verbessert.

Claims (4)

1. Stecker für den Anschluß eines, wenigstens zwei jeweils für sich geschirmte Adernpaare (1, 2) aufweisenden Anschluß­ kabels mit äußerer Abschirmung (16) an ein Datenübertragungs­ netz, mit jeweils einem Steckelement (4) für ein Adernpaar (1), das jeweils einen an die jeweilige Ader anschließbaren Steckkontakt (6, 7) sowie ein die zwei Steckkontakte (6, 7) des Adernpaares (1) umschließendes Kontaktgehäuse (8) auf­ weist, das aus einem elektrisch leitenden Werkstoff besteht und das mit Mitteln zum Anschluß der Abschirmung des Adern­ paares (1) in elektrisch leitender Verbindung versehen ist, wobei die Kontaktelemente (4, 5) an einem Halteelement (12, 13) nebeneinander fest angeordnet sind, das mit Anschluß- und Befestigungsmitteln (15) für den Kabelmantel (17) und die äu­ ßere Abschirmung (16) des Kabels versehen ist.

2. Stecker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktgehäuse (8) in dem die freien Enden der Steckkontakte (6, 7) überdeckenden Bereich durch Kontaktzungen (10) gebil­ det wird.

3. Stecker nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in dem durch die Kontaktzungen (10) des Kon­ taktgehäuses (8) überdeckten Bereich ein Kodierstift (11) an­ geordnet ist.

4. Stecker nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Kontaktgehäuse (8) zumindest in dem die Steckkontakte (6, 7) überdeckenden Bereich einen Kreisquer­ schnitt aufweist.