DE202012100261U1

DE202012100261U1 - Mehradriges Kabel mit Anschlusskomponente

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Publication number: DE202012100261U1
Application number: DE201220100261
Authority: DE
Original assignee: ZELLNER GmbH
Current assignee: ZELLNER GmbH
Priority date: 2012-01-25
Filing date: 2012-01-25
Publication date: 2012-12-06
Anticipated expiration: 2022-01-26
Also published as: WO2013111083A1; EP2807709B1; EP2807709A1

Abstract

Konfektioniertes mehradriges Kabel mit einer Anschlusskomponente zum elektrischen und mechanischen Verbinden, wobei die Anschlusskomponente: ein Gehäuse (10) mit einem inneren Gehäuseabschlussteil (20) und einem Gehäusedeckel (13) aufweist, das zur Aufnahme und Befestigung eines Anschlussblocks (40) mit angebrachtem Kabel (60) sowie einer Verbindungsleiterplatte (30) mit angeschlossenen Steck-Kontakten (34) und aufgebrachten Schneidklemmkontakten (54) zur Kontaktierung von Kabeladern (62) im Anschlussblock (40) eingerichtet ist, einen Anschlussblock (40) zum Anschluss der einzelnen Adern (62) eines Kabels (60) an die Kontakte (34) mit in etwa der Kabelerstreckung verlaufenden Durchgangsöffnungen (44) für die Adern (62) und senkrecht zu den Durchgangsöffnungen (44) verlaufenden Schneidklemmkontaktführungen, durch welche auf der Leiterplatte (30) im wstl. senkrecht aufgebrachte Schneidklemmkontakte (54) die in den Durchgangsöffnungen (44) aufgenommenen Leiter der Adern (62) nach Durchtrennen der Aderisolierung kontaktieren, eine im Gehäuse einsetzbaren Zugentlastung für das angeschlossene Kabel, mit – einer im wstl. senkrecht zu einer Isolierplatte (17) verlaufenden Verrast-Rillenplatte...

Description

Die Erfindung betrifft eine mehrpolige Anschlusskomponente für mehradrige Kabel zum elektrischen und mechanischen Verbinden von elektrischen Leitern.
Die erfindungsgemässe Anschlusskomponente eignet sich für jegliche Steckertypen, besonders für die Gebäudeverkabelung, ist aber auch in sonst üblicher Weise einzusetzen. Bei der Gebäudeverkabelung ist es zunehmend erwünscht, nicht mehr einzelne Kabel für Informationen und Daten aller verfügbaren Dienste wie Telefon, EDV-Anlagen oder Audio- und Videoanlagen zu verlegen, sondern ein einheitliches Gebäudeverkabelungsnetz vorzusehen. Gebäudeverkabelungen für den vorgenannten Zweck werden üblicherweise mit abgeschirmten Kabeln mit vier oder acht Adernpaaren erstellt, wobei jeweils zwei Adern verdrillt und abgeschirmt sind.
Zur Zeit werden Steckersysteme mit so genannten RJ-11, RJ-12, RJ-45, EC-7, Tera, M 12 Bezeichnungen, bei denen die Kabellänge durchaus problematisch ist, genutzt.
Weiterhin sind die Stecker-Buchsen-Systeme recht aufwendig in der Anschlusstechnik zu handhaben und mit entsprechenden Fehlerquoten belastet. Ein weiteres Problem liegt bei Frequenzen oberhalb von 100 MHz, wenn bei der internen Anschlusstechnik die Abschirmung nicht bis zu den Steckkontakten geführt wird oder werden kann.
Die bekannten Anschlusskomponten sind recht aufwendig in der Anschlusstechnik zu handhaben und mit entsprechenden Fehlerquoten belastet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein konfektioniertes Kabel mit einer preisgünstigen und in der Montage einfachen Anschlusskomponente zu schaffen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäss gelöst durch ein konfektoniertes Kabel mit den Merkmalen des Anspruches 1. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Erfindungsgemäss wird ein Konfektioniertes mehradriges Kabel mit einer Anschlusskomponente zum elektrischen und mechanischen Verbinden, wobei die Anschlusskomponente:
ein Gehäuse (10), einem inneren Gehäuseabschlussteil (20) und einem Gehäusedeckel (13) aufweist, das zur Aufnahme und Befestigung eines Anschlussblocks (40) mit angebrachtem Kabel (60) sowie einer Verbindungsleiterplatte (30) mit angeschlossenen Steck-Kontakten (34) und aufgebrachten Schneidklemmkontakten (54) zur Kontaktierung von Kabeladern (62) im Anschlussblock (40) eingerichtet ist,
einen Anschlussblock (40) zum Anschluss der einzelnen Adern (62) eines Kabels (60) an die Kontakte (34) mit in etwa der Kabelerstreckung verlaufenden Durchgangsöffnungen (44) für die Adern (62) und senkrecht zu den Durchgangsöffnungen (44) verlaufenden Schneidklemmkontaktführungen, durch welche auf der Leiterplatte (30) im wstl. senkrecht aufgebrachte Schneidklemmkontakte (54) die in den Durchgangsöffnungen (44) aufgenommenen Leiter der Adern (62) nach Durchtrennen der Aderisolierung kontaktieren,
eine im Gehäuse einsetzbaren Zugentlastung für das angeschlossene Kabel, mit

– einer sich im wstl. senkrecht zu einer Isolierplatte (17) verlaufenden Verrast-Rillenplatte (15) und
– einem Zugentlastungsteil (19) mit einer Kabelöffnung (21) mit Greifeinrichtungen (22) für den Kabelmantel sowie einer Rillenfläche (23) auf seiner gehäuseseitigen Innenoberfläche (entsprechend der Zahnreihe der Verrastrillenplatte (15) an der Isolierplatte (17)), aufweist so dass nach Einlegen der Isolierplatte (17) mit ihrer Verrast-Rillenplatte (15) in das Gehäuse (10) ein Einschieben des Zugentlastungsteils (19) in eine Führung im Gehäuse (10) erfolgt, die Verrastfläche der Verrast-Rillenplatte (15) mit der Rillenfläche (23) in Eingriff kommt und so gegen Herausziehen gesichert ist, das Zugentlastungsteil (19) bei Schliessen des Gehäusedeckels (13) in das Gehäuse (10) eingedrückt wird und den Kabelmantel (60) zwischen einer Kabelöffnung des Gehäusedeckels (13) und der Kabelöffnung (21) des Teils (19) zugfest festlegt, geschaffen.

Die erfindungsgemässe Anschlusskomponente ist hier anhand einer RJ-45 Buchse erläutert. Für den vorgenannten Zweck werden üblicherweise abgeschirmte Kabel mit vier oder acht Adernpaaren angeschlossen, wobei jeweils zwei Adern verdrillt und abgeschirmt sind. Sie ist aber keineswegs auf RJ-45 Buchsen eingeschränkt, sondern lässt sich in allen Fällen, in denen Kabel an Anschlusskomponenten angeschlossen werden sollen, einsetzen.
Dann, wenn eine federnd an der Isolatorplatte befestigte Verrastrillenplatte mit der Zugentlastungsteil-Oberfläche in Eingriff kommt, ist das Zugentlastungsteil lösbar am Gehäuse festgelegt. Es ist nun möglich, die Verrastrillenplatte elastisch mittels eines zwischen Verrastrillenplatte und Zugentlastungsteil eingebrachten Werkzeugs (s. 7) so in das Gehäuseinnere zu drücken, dass die Verriegelung aufgehoben wird und ein Herausziehen des Zugentlastungsteils unter Freigabe des angeschlossenen Kabels möglich wird.
Bevorzugt ist die Verrast-Rillenplatte federnd an der Isolierplatte angebracht. Bspw. kann die Verrast-Rillenplatte über eine blattfederartige Verbindung mit der Isolierplatte verbunden sein. Diese Verbindung kann einstückig mit der Isolierplatte sein (z. B. ein umgeformtes Kunststoffteil) – aber auch mehrere Teile aufweisen.
Bevorzugt schliesst das innere Gehäuseabschlussteil (20) das Gehäuse sowie die Leiterplatte (30) in Steckrichtung unter Freilassen der Buchsenkontakte (34) ab.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Zugentlastung zumindest teilweise aus einem elektrisch schirmenden Material hergestellt und bildet mit weiteren abschirmenden Gehäuseteilen einen elektrischen Schirm.
Dieses konfektionierte Kabel mit einer Anschlusskomponente, wie dem hier exemplarisch behandelten RJ 45-Buchsenelement, zeichnet sich durch eine schnelle unkomplizierte Fertigung ohne die Notwendigkeit einer speziellen Zugentlastung, ohne Löten oder dgl. zum reversiblen Anschluss des an einem Anschlussblock angeschlossenen Kabels an die Buchsenkontakte oder komplizierten Gehäusezusammenbau aus.
Zur vereinfachten Zusammenbau kann das Gehäuse (10) mit darin eingebrachtem Anschlussblock (40) mittels des am Trägergehäuse (10) schwenkbar gehaltenen Gehäusedeckels (13) unter Erzielung einer Kabelentlastung durch Eindringen der Zugentlastungsbereiche des Gehäuses (19) in den Kabelmantel verschliessbar ausgebildet sein.
Erfindungsgemäss wird also ein Kabel mit angeschlossenem Aufnahmeblock, bei dem die Einzeladern eines mehradrigen Kabels zunächst im Aufnahmeblock mit Schneidklemmkontakten auf einer Leiterplatte in Kontakt stehen, hergestellt, so dass bei einem mehradrigen Kabel, auf dessen Einzelleitern unterschiedliche Signale übertragen werden, Stecker an die Anschlusskomponente angeschlossen werden können.
Das Anschlusskomponentengehäuse kann zur Aufnahme von Steckern einen Steckeraufnahmeabschnitt aufweisen; wobei das Gehäuse einen Haltedeckel zur Befestigung des ankommenden Kabels an der Buchse besitzt und eine zur Aufnahme der Buchsenplatine/Leiterplatte mit Abnahmekontakten und gebogenen Buchsenkontakten auf einer Leiterplatte aufweist, wobei bei Einstecken eines Steckers in das Gehäuse eine leitende Verbindung zwischen Kabel und der Buchsenkontakten hergestellt und fixiert ist.
Vorteilhafterweise weist die Anschlusskomponente ein Buchsengehäuse auf, um die Handhabung der Leiterplatte zu erleichtern und die Buchse vor mechanischer Beschädigung zu schützen.
Dazu sind im Buchsengehäuse Steckerabnahmekontakte zusammen mit einer Leiterplatte, zur Aufnahme des Aufnahmeblockes und der daran angeschlossenen Adern eingesetzt.
Zur Entlastung der Kräfte zwischen Kabel und Steckverbindergehäuse ist ein getrenntes Zugentlastungsteil mit einer gerillten Oberfläche vorgesehen, welches in Führungen im Gehäuse eingeschoben über eine Rastplatte an der Isolatorplatte in einer Stellung festlegbar ist. Gleichzeitig kann das Zugentlastungsteil dann, wenn es mindestsens teilweise aus elektrisch leitfähigem Material ist, eine Anbindung des Schutzgeflechtes bzw. der Abschirmung des Kabels an das Gehäuse durchführen. Da die Rastplatte elastisch an der Isolatorplatte befestigt ist, kann diese Verriegelung der Rastplatte mit dem Zugentlastungsteil leicht durch Wegdrücken der Rastplatte vom Zugentlastungsteil gelöst werden.
Vorteilhafterweise sind die einzelnen Bauteile derartig geformt und ausgelegt, dass eine Automatisierung zur Montage eines derartigen Steckverbindersystems, eingeschlossen die Anbindung der vereinzelten Adern an den Aufnahmeblock und die darin aufgenommenen Schneidklemmkontakte, vorgenommen werden kann.
Nachfolgend wird anhand der beiliegenden Zeichnung ein Ausführungsbeispiel, auf welche die Erfindung allerdings keinesfalls eingeschränkt ist, beschrieben. Es zeigen
1 eine Anschlusskomponente in Explosionsdarstellung,
2 eine teil-zusammengebaute Anschlusskomponente,
3 ein Detail der Anschlusskomponente mit angeschlossenem Kabeladern,
4 eine perspektivische Darstellung von Anschlusskomponente und Kabelanschluss;
5 eine Anschusskomponente mit angeschlossenem Kabel mit offenem Gehäusedeckel;
6 eine perspektivische Ansicht angeschlossenen Anschlusskomponente; und
7 einen Ablauf des Schliessens und Öffnen der Kabelbefestigungseinrichtung.
In der 1 sind die Einzelkomponenten einer erfindungsgemässen Anschlusskomponente, die hier als RJ45-Buchse ausgebildet ist, in Explosionsansicht dargestellt. Die Anschlusskomponente umfasst ein längliches Trägergehäuse 10, einem Gehäusedeckel 13 und einer Zugentlastung 19, eine innere Gehäusewand 20. In dieses Gehäuse wird das an Buchsenkontakten 34 angeschlossene, hier nicht gezeigte Kabel 60 zugfest eingebracht. Zum Anschluss ist eine Leiterplatte 30 vorgesehen, welche auf ihr angeordnete Schneidklemmkontakte 54 mit den ebenfalls an ihr angeschlossenen Buchsenkontakten 34 über die darauf befindliche Schaltung verbindet. Unterhalb der Leiterplatte 30 ist eine Isolatorplatte 17 vorgesehen, welche die Leiterplatte 30 vor elektrischen Einflüssen schützt und mit einer im wesentlichen senkrecht zu ihr verlaufenden Verrastplatte 15 federnd verbunden ist. Auf der Leiterplatte 30 befindet sich auch eine Ablage 36 für die Buchsenkontakte 34.
Das innere Gehäuseabschlussteil 20 weist ein Fenster für die Buchsenkontakte 34 auf, während es im Übrigen die Leiterplatte 30 und das Steckerinnere des Gehäuses 10 abschliesst. Ein Anschlussblock 40 nimmt einerseits die in Kabelerstreckung verlaufenden, entmantelten, aber noch isolierten Adern 62 des Kabels 60 in Führungen 44 auf und bietet andererseits Führungen für die Schneidklemmkontakte 54, welche bei Aufdrücken des Anschlussblocks 40 auf die Leiterplatte 30 die Adernisolierung der im Anschlussblock aufgenommenen Adern 62 unter elektrischer Kontaktierung durchtrennen.
Das Gehäuse weist ferner einen schwenkbaren Gehäusedeckel 13 mit einer Kabelaufnahmeöffnung auf, welcher am Gehäuseteil 10 angelenkt und in geschlossener Stellung verrastbar ist. Es ist eine getrennte Zugentlastungseinrichtung 19 mit Erhebungen zur Kabelfestlegung sowie einer Rillenoberfläche, die hier als getrennte, einschiebbare Gehäuse-Rückwand mit Kabeldurchgangsöffnung 21 mit Festlegeerhebungen ausgebildet ist, vorgesehen.
2 zeigt das Gehäuse in halbfertigem Zustand mit angelenktem Deckel 13. Die teilinstallierte Leiterplatte 30 mit aufgelegter Ablage 35, gebogenen, in der Leiterplatte 30 angeschlossenen Buchsenkontakten 34, den aufgebrachten Schneidklemmkontakten 54 und der aufgesetzten Gehäusewand 20 ist dargestellt. Oberhalb der Leiterplatte 30 ist der Anschlussblock 40 mit Durchgangsöffnungen 44 für die Kabeladern 62 gezeigt.
3 stellt ein Detail der installierten Leiterplatte mit angeschlossenem Kabel 60 dar. Man erkennt, wie das Kabel 60 mit Kabelmantel an der Zugentlastung 19 festgelegt ist, wobei der Kabelmantel nach der Zugentlastung 19 von den Adern abgenommen ist und die einzelnen Adern 62 mit Isolierung in den Anschlussblock 40 ragen. Sie sind in den Öffnungen 44 des Anschlussblocks 40 aufgenommmen, der auf die teilinstallierte Leiterplatte 30 und die (hier nicht sichtbaren) Schneidklemmkontakte 54 (s. 2) so aufgesetzt ist, so dass die senkrecht in den Schneidklemmkontaktführungen verlaufenden Schneidklemmkontakte 54 die Isolierung der Adern 62 des Kabels 60 unter Herstellung elektrischen Kontakts durchtrennen und somit das Kabel 60 an der Leiterplattenschaltung anschliessen.
4 zeigt das Einbringen des Anschlussblockes 40 mit eingebrachten Kabeladern 62 in das mit der vorinstallierten Leiterplatte 30 mit Schneidklemmkontakten 54 versehene Gehäuse 10 bei offenem Deckel 13. Deutlich ist das Zugentlastungsteil 19 der Kabelzugentlastung zu erkennen, dessen Erhebungen 22 in der Kabeldurchgangsöffnung 21 in den Kabelmantel eingreifen können.
5 zeigt den eingelegten, angeschlossenen Anschlussblock 40 im Gehäuse 10 vor Schliessen des Deckels 13, dessen Kabeldurchgangsöffnung mit Greiferhebungen 22 deutlich zu sehen ist.
In 6 ist die Anordnung der 5 in geschlossener, fertiger Form dargestellt, wobei der Deckel 13 mit dem Gehäuse 10 verrastet ist und so das Kabel 60 an der Buchse zugfest gesichert angeschlossen ist.
In 7 ist nun im Längsschnitt die Funktion der Kabelzugentlastung und ihr Zusammenbau von links oben nach rechts unten dargestellt. Man erkennt, dass bei geöffnetem Gehäusedeckel 13 das Zugentlastungsteil 19 in das Gehäuse vor Einbringen des Kabels 60 eingeschoben wird. Die Rastplatte 15 der Isolierplatte 17 stört zunächst das Einschieben des mit Rastrillen versehenen Zugentlastungsteils 19. Daher wird mittels eines – hier schematisch dargestellten – Werkzeugs die Verrastplatte 15 federnd gegen die Isolierplatte 17 gedrückt und das Zugentlastungsteil kann heruntergeschoben werden, wobei nach Herausziehen des Werkzeugs die Erhebungen des Zugentlastungsteils 19 mit den Erhebungen der Verrastplatte in Eingriff kommen und diese somit befestigen. Nach dem Einbringen des Zugentlastungsteils 19 wird nun, wie in der obersten Darstellung auf der rechten Seite der 7 gezeigt, die im Anschlussblock 40 angeschlossenen Adern 62 auf die Schneidklemmkontakte 54 gedrückt und es findet Kontakt zwischen den Leitern der Adern 62 und den Schneidklemmkontakten 54 statt. Schliesslich wird der Deckel 13 geschlossen und der Kabelmantel zwischen den Erhebungen 22 der Deckelöffnung und der Öffnung des Zugentlastungsteils befestigt. Ein Abtrennen des Kabels 60 von der Anschlusskomponente ist durch die umgekehrte Reihenfolge der Schritte unter Einsatz eines Werkzeugs möglich.
Die Beschreibung der Erfindung ist lediglich exemplarisch und dem Fachmann geläufige Variationen fallen ebenfalls unter den Schutzumfang der Erfindung, wie er durch die Ansprüche definiert ist.
Bezugszeichenliste

10: Anschlusskomponentengehäuse
12: Einfügebereich, halb offen
13: Gehäusedeckel, schwenkbar
15: Verrastplatte von 17
16: Massekontakte, federnd
17: Isolierplatte
19: Zugentlastungsteil
20: Innengehäuseabschlussteil
21: Kabeldurchgangsöffnung von 19
22: Greiferhebungen in 21 von 19 und 13
23: innere Rillenfläche von 19
26: Öffnung für Buchsenkontakte in 20
30: Leiterplatte
34: Buchsenkontakte, gebogen
36: Auflage (für 34)
39: Kontaktzone von 34
40: Aufnahmeblock für Adern 62 und Schneidklemmen 54
44: Durchgangsöffnungen in 40 für 62
54: Schneidklemmkontakte
60: mehradriges Kabel
62: Einzeladern

Claims

Konfektioniertes mehradriges Kabel mit einer Anschlusskomponente zum elektrischen und mechanischen Verbinden, wobei die Anschlusskomponente: ein Gehäuse (10) mit einem inneren Gehäuseabschlussteil (20) und einem Gehäusedeckel (13) aufweist, das zur Aufnahme und Befestigung eines Anschlussblocks (40) mit angebrachtem Kabel (60) sowie einer Verbindungsleiterplatte (30) mit angeschlossenen Steck-Kontakten (34) und aufgebrachten Schneidklemmkontakten (54) zur Kontaktierung von Kabeladern (62) im Anschlussblock (40) eingerichtet ist, einen Anschlussblock (40) zum Anschluss der einzelnen Adern (62) eines Kabels (60) an die Kontakte (34) mit in etwa der Kabelerstreckung verlaufenden Durchgangsöffnungen (44) für die Adern (62) und senkrecht zu den Durchgangsöffnungen (44) verlaufenden Schneidklemmkontaktführungen, durch welche auf der Leiterplatte (30) im wstl. senkrecht aufgebrachte Schneidklemmkontakte (54) die in den Durchgangsöffnungen (44) aufgenommenen Leiter der Adern (62) nach Durchtrennen der Aderisolierung kontaktieren, eine im Gehäuse einsetzbaren Zugentlastung für das angeschlossene Kabel, mit – einer im wstl. senkrecht zu einer Isolierplatte (17) verlaufenden Verrast-Rillenplatte (15) und – einem Zugentlastungsteil (19) mit einer Kabelöffnung (21) mit Greifeinrichtungen (22) für den Kabelmantel sowie einer Rillenfläche (23) auf seiner gehäuseseitigen Innenoberfläche (entsprechend der Zahnreihe der Verrastrillenplatte (15) an der Isolierplatte (17)), aufweist so dass nach Einlegen der Isolierplatte (17) mit ihrer Verrast-Rillenplatte (15) in das Gehäuse (10) ein Einschieben des Zugentlastungsteils (19) in eine Führung im Gehäuse (10) erfolgt, die Verrastfläche der Verrast-Rillenplatte (15) mit der Rillenfläche (23) des Zugentlastungsteils (19) in Eingriff kommt und so gegen Herausziehen gesichert ist, das Zugentlastungsteil (19) bei Schliessen des Gehäusedeckels (13) in das Gehäuse (10) eingedrückt wird und den Kabelmantel (60) zwischen einer Kabelöffnung des Gehäusedeckels (13) und der Kabelöffnung (21) des Teils (19) zugfest festlegt.
Konfektioniertes Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verrast-Rillenplatte (15) federnd mit der Isolierplatte (17) verbunden ist.
Konfektioniertes Kabel nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das innere Gehäuseabschlussteil (20) das Gehäuse sowie die Leiterplatte (30) unter Freilassen der Kontakte (34) abschliesst.
Konfektioniertes Kabel nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugentlastung zumindest teilweise aus einem elektrisch schirmenden Material hergestellt ist und mit weiteren abschirmenden Gehäuseteilen einen elektrischen Schirm bildet.