DE19857528C2 - Steckverbinder für Koaxialkabel mit ringgewelltem Außenleiter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Steckverbinder mit einem Stec­ kerkopf und einer in diesen eindrehbaren Hohlschraube sowie den weiteren im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Merkmalen.

Ein derartiger Steckverbinder ist in der nichtvorveröffent­ lichten deutschen Patentanmeldung 197 38 733.0 beschrieben. Dieser Steckverbinder braucht im Gegensatz zu Steckverbin­ dern nach dem Stand der Technik, z. B. nach der DE 27 24 862 C2, vor der Montage auf dem Kabel nicht zerlegt zu werden. Vielmehr kann der Steckverbinder so vormontiert ausgeliefert werden, daß er lediglich auf das wie üblich vorbereitete Kabelende bis zum Anschlag aufgeschoben werden muß. Sodann braucht der Monteur nur noch die Hohlschraube in den Stec­ kerkopf einzudrehen, bis ein vorgeschriebenes Anzugsdreh­ moment erreicht ist, das anzeigt, daß die gewünschte Klem­ mung des Kabelaußenleiters eingetreten ist. Gewünschtenfalls kann der Monteur den Steckverbinder auch durch vollständiges Herausdrehen der Hohlschraube aus dem Steckerkopf zerlegen. Der Weg, den die Hohlschraube dann beim Eindrehen in die Aufnehmung des Steckerkopfes bis zur Klemmung des Kabel­ außenleiters zurücklegen muß, ist der Spannweg. Dieser hat zwei Abschnitte, von denen der erste dem vormontierten Zustand des Steckverbinders und der zweite dessen Endmontage auf dem Kabel entspricht. Da es für eine ordnungsgemäße Montage wichtig ist, daß sich der Steckverbinder beim Aufschieben auf das Kabelende in seinem werksseitig festgeleg­ ten Vormontagezustand befindet, hat er eine Einrichtung, die das Ende des ersten und damit den Beginn des zweiten Ab­ schnittes des Spannweges erkennen läßt. In der vorgenannten, älteren deutschen Patentanmeldung wird hierfür eine das Gewinde der Hohlschraube in zwei etwa gleichlange Abschnitte teilende Ringnut vorgeschlagen, in der ein zweiter, dünner O-Ring angeordnet ist. Zwischen dem Ende des Gewindes der Hohlschraube und deren Schraubenkopf befindet sich eine weitere Ringnut, in welcher der erste O-Ring angeordnet ist, der im montierten Zustand des Steckverbinders den Ringspalt zwischen dem Steckerkopf und der Hohlschraube abdichtet. Wegen der Teilung des Gewindes der Hohlschraube in zwei Abschnitte ist ein relativ langes Gewinde erforderlich. Entsprechend lang bauen die Hohlschraube, der Steckerkopf und damit auch der Steckverbinder insgesamt.

Aus der DE 197 34 236 A1 ist ein Steckverbinder für Ko­ axialkabel mit gewelltem Außenleiter bekannt, dessen Steckerkopf einen Außengewindeabschnitt und steckseitig davon eine Ringnut mit einem abdichtenden O-Ring sowie kabelseitig in einer Ausnehmung eine in einer Radialebene liegende Ringfläche zur innenseitigen Kontaktierung des Endbereiches des Kabelaußenleiters hat. Dieser ist von einer radial federnde Segmente aufweisenden Kontakthülse umschlossen, die ihrerseits von einer auf den Steckerkopf aufdrehbare Überwurfhülse übergriffen wird. Die Kontakt­ hülse ist in der Ausnehmung des Steckerkopfes axial ver­ drehsicher geführt. Dieser Steckverbinder eignet sich vor allem für Koaxialkabel mit schraubgewelltem Außenleiter, weil die Verdrehsicherung sicherstellt, daß die Kontakt­ hülse auch beim Aufdrehen des Steckverbinders auf das Kabel ihre durch Vormontage festgelegte Stellung relativ zum Steckerkopf beibehält und nur dadurch gewährleistet ist, daß der verbleibende axiale Spannweg gleich dem zur Erzie­ lung der Klemmung des Außenleiters noch notwendigen Ver­ schiebeweg ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die axiale Länge des Steckverbinders der einleitend angegebenen Gattung zu verringern.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei dem Steckverbinder mit den im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Merkmalen die Einrichtung, die den Spannweg der Hohlschraube in zwei Abschnitte gliedert, aus dem abdichten­ den O-Ring besteht, der so angeordnet ist, daß er am Ende des ersten Spannwegabschnittes auf den kabelseitigen Stirn­ rand des Steckerkopfes aufläuft und daß die Ausnehmung (51) des Steckerkopfes (5) kabelseitig einen innengewindelosen Abschnitt mit einem Innendurchmesser hat, der größer als der Außendurchmesser der Hohlschraube (7) im Bereich ihres Ge­ windes (72) ist.

Der Kern der Erfindung besteht also darin, auf den zweiten, dünnen O-Ring zu verzichten und stattdessen den ohnehin vorhandenen, ersten O-Ring nicht nur zur Abdichtung zwischen Hohlschraube und Steckerkopf sondern auch als Mittel zur Markierung des korrekten Vormontagezustandes zu verwenden. Diese auf den ersten Blick einfach erscheinende Konstruktion des Steckverbinders hat eine ganze Reihe von Vorteilen, die im wesentlichen daraus resultieren, daß sich die erforder­ liche Gewindelänge der Hohlschraube im Vergleich zu der einleitend beschriebenen Konstruktion auf etwa die Hälfte vermindert. Damit verringert sich die Baulänge der Hohl­ schraube, dementsprechend diejenige des Steckerkopfes und im Ergebnis die Baulänge des Steckverbinders insgesamt. Dies wiederum führt zu einer beträchtlichen Einsparung an Mate­ rial und Fertigungszeit und zu einer Zeitersparnis bei der Montage des Steckverbinders auf dem Kabel, weil die Zahl der Drehungen der Hohlschraube bis zum Erreichen des Klemmzu­ standes sich etwa halbiert.

Die Erfindung betrifft des weiteren einen Steckverbinder mit einem Steckerkopf und einer auf diesen aufdrehbaren Über­ wurfhülse sowie den weiteren im Oberbegriff des Anspruches 2 angegebenen Merkmalen. Ein derartiger Steckverbinder ist in den Fig. 9 und 10 der nichtvorveröffentlichten deutschen Patentanmeldung 198 46 440.1 dargestellt. Er bietet die gleichen montagetechnischen Vorteile wie der in der eingangs genannten deutschen Patentanmeldung 197 38 733.0 beschrie­ bene Steckverbinder, umfaßt jedoch nur einen einzigen O-Ring zur Abdichtung des Ringspaltes zwischen dem Steckerkopf und der Überwurfhülse, weil die Gliederung des Spannweges in zwei Abschnitte durch das Zusammenwirken eines das Innenge­ winde der Überwurfhülse unterbrechenden, gewindelosen Ab­ schnittes und eines höchstens die gleiche Länge wie dieser gewindelose Abschnitt aufweisenden Außengewindeabschnitts des Steckerkopfes realisiert ist. Auch dieser Steckverbinder baut deshalb vergleichsweise lang.

Zur Lösung der gleichen Aufgabe wie im Fall des einen Stec­ kerkopf mit eingedrehter Hohlschraube umfassenden Steckverbinders wird bei dem Steckverbinder mit den im Oberbegriff des Anspruches 2 angegebenen Merkmalen erfindungsgemäß vor­ geschlagen, daß die Einrichtung, die den Spannweg der Über­ wurfhülse in zwei Abschnitte gliedert, aus dem abdichtenden O-Ring besteht, auf den der steckseitige Stirnrand der Überwurfhülse am Ende des ersten Spannwegabschnittes auf­ läuft.

Die mit dieser Lösung erzielten Vorteile sind im wesentli­ chen die gleichen wie vorstehend für die erste Lösung ange­ geben.

Zur Erleichterung des Montagevorganges hat die Bohrung der Hohlschraube bzw. die Überwurfhülse innenseitig eine radial einspringende Schulter, die einen Anschlag für einen Ring­ bund der Kontakthülse bildet und im vormontierten Zustand des Steckverbinders den Verschiebeweg der Kontakthülse so begrenzt, daß zwischen der Ringfläche bzw. der Kegelring­ fläche und den Segmenten der Kontakthülse ein Einführspalt für den Endbereich des Kabelaußenleiters verbleibt (Anspruch 3). Bei den in den beiden genannten deutschen Patentanmel­ dungen beschriebenen Steckverbinderkonstruktionen konnte es hingegen vorkommen, daß der Stirnrand des Kabelaußenleiters im Zuge des Aufsetzens des vormontierten Steckverbinders auf das Kabel die Kontakthülse bis zur Auflage auf der kontak­ tierenden Ringfläche oder dem Boden des Steckerkopfes vor­ schob, in welchem Fall der Steckverbinder wieder abgezogen und von neuem auf das Kabel aufgesetzt werden mußte.

Der den Verschiebeweg der Kontakthülse während des Aufset­ zens des Steckverbinders auf das Kabel begrenzende Ringbund kann, bezogen auf die axiale Länge der Kontakthülse, so angebracht werden, daß die ohnehin vorhandene, einspringende Schulter der Hohlschraube bzw. der Überwurfhülse die An­ schlagfunktion erfüllt, also kein gesonderter Bearbeitungs­ schritt der Hohlschraube bzw. der Überwurfhülse zur Erzeugung einer weiteren Schulter notwendig ist. In diesem Fall ist die einspringende Schulter der Hohlschraube bzw. der Überwurfhülse eine Ringschulter, deren steckseitige Stirn­ fläche am Ende des zweiten Spannwegabschnittes die Spann­ kraft auf an den steckseitigen Enden der Segmente der Kon­ takthülse ausgebildete Gegenflächen überträgt (Anspruch 4).

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Steckver­ binder nach der Erfindung im Längsschnitt sowie einige Schritte zur Montage der Steckverbinder auf dem Ende eines Koaxialkabels schematisch vereinfacht dargestellt. Es zeigt:

Fig. 1 eine erste Ausführungsform des Steckverbinders vor der Vormontage, mit Einzelheit "X"

Fig. 2 den Steckverbinder im vormontierten Zustand,

Fig. 3 den Steckverbinder in diesem vormontierten Zu­ stand, während des Aufschiebens auf das Kabel­ ende,

Fig. 4 den fertigmontierten Zustand auf dem Kabelende,

Fig. 5 eine zweite Ausführungsform des Steckverbinders im fertig montierten Zustand,

Fig. 6 eine dritte Ausführungsform des Steckverbinders im vormontierten Zustand und

Fig. 7 die dritte Ausführungsform im fertigmontierten Zustand.

In den Fig. 1 bis 3 ist nur der hier interessierende, kabel­ seitige Teil der ersten Ausführungsform des Steckverbinders dargestellt. Fig. 4 zeigt den vollständigen Steckverbinder, wobei der steckseitige Teil des Steckerkopfes nur ein beliebiges, hier nicht näher interessierendes Ausführungsbeispiel ist. Im übrigen ist der dargestellte Steckverbinder mit Aus­ nahme der mit der Erfindung vorgeschlagenen Verbesserungen weitgehend identisch mit dem in der deutschen Patentanmel­ dung 197 38 733.0 dargestellten und erläuterten Steckverbin­ der.

Fig. 1 zeigt den Steckerkopf 5 mit einem über eine nicht dargestellte Kunststoffscheibe gehaltenen Steckerinnenlei­ ter 4. Der Steckerkopf 5 hat an seinem kabelseitigen Ende eine Ausnehmung 51, die an einer Kegelringfläche 52 endet und mit einem Innengewinde 53 versehen ist. Die Ausnehmung 51 ist zur Aufnahme einer Kontakthülse 6 bestimmt, die nach Art einer Spannzange ausgebildet und hierzu durch von ihrem steckseitigen Ende ausgehende, axiale Schlitze 61 in fe­ dernde Segmente 62 unterteilt ist, die an ihren freien Ende Verdickungen 63 haben. An ihrem gegenüberliegenden, kabel­ seitigen Ende 64 hat die Kontakthülse 6 einen etwas größeren Außendurchmesser als im Bereich ihrer federnden Segmente 62. In Höhe der federden Segmente 62 hat die Kontakthülse 6 einen (durch die Schlitze 61 unterbrochenen) Ringbund 65, vgl. Einzelheit "X".

Die Kontakthülse 6 ist unter Zusammendrücken der federnden Segmente 62 in eine Hohlschraube 7 von deren kabelseitigem Ende her eingesetzt. Die Hohlschraube 7 hat nahe ihrem steckseitigen Ende eine einspringende Ringschulter 71, deren steckseitige ringförmige Stirnfläche 71a, vgl. Einzelheit "X", zum Zusammenwirken mit entsprechenden Gegenflächen an den Verdickungen 63 der Enden der federnden Segmente 62 bestimmt ist, während ihre kabelseitige, ringförmige Stirn­ fläche 71b als Anschlag für den Ringbund 65 der Kontakthülse 6 wirkt und die Verschiebung letzterer in Richtung der Steckseite des Steckverbinders begrenzt.

Die Hohlschraube 7 hat des weiteren ein Außengewinde 72, das in einer Ringnut 73 endet, an die sich in Richtung des Schraubkopfes 75 ein glatter Abschnitt 74 anschließt, dessen Durchmesser geringfügig kleiner als der Innendurchmesser der Ausnehmung 51 in deren kabelseitig von dem Innengewinde 53 liegenden Abschnitt ist. In der Ringnut 73 befindet sich ein O-Ring 8.

In Fig. 2 ist die Hohlschraube 7 so weit in den Steckerkopf 5 eingedreht, daß der O-Ring 8 gerade auf den angefasten, kabelseitigen Stirnrand des Steckerkopfes 5 aufgelaufen ist. Die ersten Gewindegänge des Außengewindes 72 der Hohlschrau­ be 7 greifen dabei in die ersten Gewindegänge des Innenge­ windes 53 des Steckerkopfes 5 ein. Diese Stellung der Hohl­ schraube 7 gegenüber dem Steckerkopf 5, die durch einen fühlbaren Anstieg des zum weiteren Eindrehen der Hohl­ schraube 7 erforderlichen Drehmomentes gekennzeichnet ist, markiert das Ende des ersten Spannweges und damit auch den Beginn des zweiten Spannweges der Hohlschraube 7. In diesem vormontierten Zustand wird der Steckverbinder normalerweise aus- bzw. zur Montage angeliefert.

In Fig. 3 ist der wie in Fig. 2 gezeigt vormontierte Steck­ verbinder auf das entsprechend vorbereitete Ende eines ringgewellten Außenleiters 3 eines üblichen Koaxialkabels mit Dielektrikum 2 und rohrförmigem Innenleiter 1 aufgescho­ ben, uzw. so weit, bis der Stirnrand 31 des Kabelaußenlei­ ters 3 die Kontakthülse 6 in die gezeichnete Position vor­ geschoben hat, in der der Ringbund 65 der Kontakthülse 6 gegen die Ringschulter 71 der Hohlschraube 7 anliegt, so daß die Segmente 62 der Kontakthülse 6 durch den Stirnrand 31 des Kabelaußenleiters 3 auseinandergedrückt werden und dessen Endbereich 32 zwangsläufig in den Spalt s zwischen der Kegelringfläche 52 und die dazu im wesentlichen komple­ mentären Gegenflächen der Verdickungen 63 an den Enden der federnden Segmente 62 gelangt. Dann wird bei festgehaltenem Steckerkopf 5 die Hohlschraube 7 in ersteren unter Zurücklegen des zweiten Abschnittes des Spannweges eingedreht, bis der in Fig. 4 dargestellte, endmontierte Zustand erreicht ist, in dem der Endbereich 32 des Kabelaußenleiters fest zwischen die Ringfläche 52 und die Verdickungen 63 der Kon­ takthülse 6 eingespannt und geklemmt ist.

Fig. 5 zeigt eine zweite Ausführungsform des Steckverbinder im endmontierten Zustand. Diese zweite Ausführungsform entspricht weitgehend der ersten Ausführungsform gemäß den Fig. 1 bis 4, mit der Maßgabe, daß die Abfangung und Kontaktierung ähnlich wie aus der DE-A-43 44 328 bekannt ausgeführt ist. Die Bezugszeichen haben dieselbe Bedeutung wie in den Fig. 1 bis 4, ausgenommen im Bereich der Ab­ fangung und Kontaktierung des Kabelaußenleiters 3 an bzw. mit dem Steckerkopf 5. Die Ausnehmung 51 des Steckerkopfes 5 hat bei dieser Ausführungsform statt der Kegelringfläche 53 (vgl. z. B. Fig. 1) eine im wesentlichen in einer Radial­ ebene liegende Ringfläche 54, gegen die der flanschartig verformte Endbereich 33 des Kabelaußenleiters 3 verspannt ist. Dieser flanschartige Endbereich 33 bildet sich während des Eindrehens der Hohlschraube 7 um die Strecke des zweiten Abschnittes des Spannweges in die Ausnehmung 51 des Stecker­ kopfes 5 von selbst, denn die hier mit in einer Radialebene liegenden Stirnflächen ausgebildeten Verdickungen 63 an den Enden der federnden Segmente 62 der Kontakthülse 6 kommen in dem nicht dargestellten, der Fig. 3 entsprechenden Vormon­ tagezustand in das erste Wellental des Kabelaußenleiters 3 zu liegen. Wenn sich der ursprüngliche Stirnrand des Kabel­ außenleiters 3 wie im Fall der zuvor beschriebenen Ausfüh­ rungsform in Höhe eines Wellenscheitels befindet, wird der Endbereich des Kabelaußenleiters einlagig flanschartig nach außen verformt. Befindet sich hingegen der ursprüngliche Stirnrand etwa in Höhe des nächsten steckseitigen Wellenta­ les, so entsteht beim Eindrehen der Hohlschraube 7 über die Länge des zweiten Spannwegabschnittes die zeichnerisch dar­ gestellte, doppellagige flanschartige Verformung des Endbereiches 33 des Kabelaußenleiters 3. Auch in diesem Fall hat das Zusammenwirken des Ringbundes 65 der Kontakthülse 6 mit der Ringschulter 71 der Hohlschraube 7 im Vormontagezustand dafür gesorgt, daß zwischen der kontaktierenden Ringfläche 54 und den Gegenflächen der Verdickungen 63 ein Spalt zur Aufnahme des Endbereiches 33 des Kabelaußenleiters 3 ver­ bleibt.

Eine dritte Ausführungsform des Steckverbinders ist in Fig. 6 im vormontierten und in Fig. 7 im endmontierten Zustand dargestellt. Die Darstellung entspricht weitgehend derjeni­ gen der Fig. 3 und 4, jedoch ist in Fig. 6 das Kabel wegge­ lassen. Übereinstimmende Teile tragen die gleichen, jedoch gestrichenen Bezugszeichen. Fig. 6 zeigt den Steckerkopf 5' mit einem Außengewinde 53', an das sich eine Ringnut 55' anschließt, in der ein O-Ring 8' liegt. Auf seiner kabelsei­ tigen Stirnfläche hat der Steckerkopf 5' eine Kegelring­ fläche 52'. Auf den Steckerkopf 5' ist eine Überwurfhülse 7' mit Innengewinde 72' so weit aufgeschraubt, daß ihr steck­ seitiger Stirnrand auf den O-Ring 8' aufgelaufen ist. Die Überwurfhülse 7' hat eine einspringende Ringschulter 71' und umschließt eine Kontakthülse 6', die den gleichen Aufbau wie die Kontakthülse 6 z. B. in Fig. 1 hat.

Der Montagevorgang verläuft, wie anhand der Fig. 1 bis 4 beschrieben. Der endmontierte Zustand ist in Fig. 7 darge­ stellt.

Claims (4)

1. Steckverbinder für einen ringgewellten Außenleiter (3) aufweisende Koaxialkabel, mit einem Steckerkopf (5), der eine Ausnehmung (51) mit Innengewinde hat, in der sich eine zur innenseitigen Kontaktierung des Endbe­ reichs des Kabelaußenleiters bestimmte Ringfläche (52) befindet, mit einer den Kabelaußenleiter (3) umschlie­ ßenden, radial federnde Segmente (62) aufweisende Kon­ takthülse (6), mit einer letztere umschließenden, in die Ausnehmung (51) des Steckerkopfes (5) eindrehbaren Hohlschraube (7), auf der in einer Ringnut (73) ein O- Ring (8) angeordnet ist, der im montierten Zustand des Steckverbinders den Ringspalt zwischen dem Steckerkopf und der Hohlschraube abdichtet, welche Hohlschraube (7) nach dem Zurücklegen eines Spannweges die Segmente (62) der Kontakthülse (6) in Spannrichtung belastet, so daß diese Segmente (62) den über die Kontakthülse (6) steckseitig überstehenden Endbereich (32) des Ka­ belaußenleiters (3) gegen die Ringfläche (52) in der Ausnehmung (51) des Steckerkopfes (5) klemmen, und mit einer Einrichtung, die den Spannweg der Hohlschraube (7) in zwei Abschnitte gliedert, von denen der erste einem vormontierten Zustand des Steckverbinders und der zweite dessen Endmontage auf dem Kabel entspre­ chen, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung aus dem abdichtenden O-Ring (8) besteht, der so angeordnet ist, daß er am Ende des ersten Spannwegabschnittes auf den kabelseitigen Stirnrand des Steckerkopfes (5) auf­ läuft und daß die Ausnehmung (51) des Steckerkopfes (5) kabelseitig einen innengewindelosen Abschnitt mit einem Innendurchmesser hat, der größer als der Außendurchmesser der Hohlschraube (7) im Bereich ihres Ge­ windes (72) ist.

2. Steckverbinder für einen ringgewellten Außenleiter (3') aufweisende Koaxialkabel, mit einem Steckerkopf (5'), der einen Außengewindeabschnitt (53') und steck­ seitig davon eine Ringnut (55') mit einem abdichtenden O-Ring (8') hat sowie kabelseitig mit einer Kegelring­ fläche (52') zur innenseitigen Kontaktierung des End­ bereichs des Kabelaußenleiters versehen ist, mit einer den Kabelaußenleiter (3') umschließenden, radial fe­ dernde Segmente (62') aufweisende Kontakthülse (6'), mit einer letztere umschließenden, auf den Steckerkop­ fes (5') aufdrehbaren Überwurfhülse (7'), die nach dem Zurücklegen eines Spannweges die Segmente (62') der Kontakthülse (6') in Spannrichtung belastet, so daß diese Segmente (62') den über die Kontakthülse (6') steckseitig überstehenden Endbereich (32') des Kabel­ außenleiters (3') gegen die Kegelringfläche (52') des Steckerkopfes (5') klemmen, und mit einer Einrichtung, die den Spannweg der Überwurfhülse (7') in zwei Ab­ schnitte gliedert, von denen der erste einem vormon­ tierten Zustand des Steckverbinders und der zweite dessen Endmontage auf dem Kabel entsprechen, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung aus dem O-Ring (8') besteht, auf den der steckseitige Stirnrand der Überwurfhülse (7') am Ende des ersten Spannwegabsch­ nittes aufläuft.

3. Steckverbinder nach Anspruch 1 bzw. 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Bohrung der Hohlschraube (7) bzw. die Überwurfhülse (7') innenseitig eine radial ein­ springende Schulter (71, 71') hat, die einen Anschlag für einen Ringbund (65, 65') der Kontakthülse (6, 6') bildet und im vormontierten Zustand des Steckverbin­ ders den Verschiebeweg der Kontakthülse (6, 6') so begrenzt, daß zwischen der Ringfläche bzw. der Kegel­ ringfläche (52, 52') und den Segmenten (63, 63') der Kontakthülse (6, 6') ein Einführspalt (s, s') für den Endbereich des Kabelaußenleiters (3, 3') verbleibt.

4. Steckverbinder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die einspringende Schulter der Hohlschraube (7) bzw. der Überwurfhülse (7') eine Ringschulter (71, 71') ist, deren steckseitige Stirnfläche (71a) am Ende des zweiten Spannwegabschnittes die Spannkraft auf an den steckseitigen Enden der Segmente (63, 63') der Kontakthülse (6, 6') ausgebildete Gegenflächen über­ trägt.