DE2123053A1

DE2123053A1 - Gegenüber hochfrequenten Störungen abgeschirmte Steckverbindungen für ein mehradriges Kabel

Info

Publication number: DE2123053A1
Application number: DE19712123053
Authority: DE
Inventors: Albert 8032 Gräfelfing Engel
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1971-05-10
Filing date: 1971-05-10
Publication date: 1972-11-23
Also published as: DE2123053B2; BE783268A; DE2123053C3; NL7206215A; FR2137538A1; GB1353890A; IT959706B; LU65313A1

Description

Gegenüber hochfrequenten Störungen abgeschirmte Steckverbindungen für ein mehradriges Kabel

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zum Zuführen eines mehradrigen, durch einen metallischen Schirm abgeschirmten Kabels in ein elektrisches Gerät über eine Mehrfachsteckverbindung, deren Stecker - oder Federleiste an einer eine Gehäusewand dieses Gerätes bildenden Montageplatte angeordnet ist, mit einer definierten Schirmableitung, durch die die Leitungen des Kabel« abgeschirmt gegenüber hochfrequenten Störfeldern an das Gerät anschließbar sind.

Über ein abgeschirmtes mehradriges Kabel können zum Beispiel die Versorgungsleitungen an Geräte einer datenverarbeitenden Anlage angeschlossen werden. Da dabei oft eine Vielzahl von Leitungsverbindungen hergestellt werden muß," die zudem noch wegen einer leichteren und schnelleren Montage lösbar sein sollen, werden für solche Anschlüsse meist Mßhrfachsteckvercindungen benutzt.Die Mehrfachsteckverbindung besteht im wesentlichen aus zwei zueinander ßteckbaren Teilen, aus der sogenannten Steckerleiste und der Federleiste, die jeweils einander zugeordnet eine Vielzahl von Kontaktelementen tragen. Beim Einführen der Federleiste in die Steckerleiste verklemmen 3ich die einander zugeordneten Kontaktelemente und bilden damit einen galvanischen Kontakt zwischen den Signalleitungen im Gerät und den Versorgungsleitungen des mehradrigen Kabels. Mit der Entwicklung immer schneller schaltender elektronischer Schaltkrei-

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se sind auch die Impulsfolgefrequenzen auf den Signalleitungen in den Geräten von datenverarbeitenden Anlagen immer höher geworden. Das aber bedeutet, daß die Signalleitungen gegenüber hochfrequenten Störfeldern immer besser abgeschirmt werden müssen. Um den Einfluß solcher hochfrequenter Störfelder bei modernen datenverarbeitenden Anlagen auszuschalten, reicht es nicht mehr aus, den metallischen Schutzschirm über eine Leitung galvanisch mit dem Gehäuse dieses Anlagenteiles zu verbinden oder diese Masseverbindung über eine Kabelschelle herzustellen, die mit dem Gehäuse des Anlagenteiles galvanisch verbunden ist und mit der der metallische Schutzschirm des Kabels festgeklemmt wird. Solche wegen ihrer Einfachheit an sich sehr praktische Masseverbindungen sind aber nicht genügend störungssicher. Die erste der geschilderten bekannten Masseverbindungen hat eine zu geringe Schirmwirkung, während die andere keinen definierten Schirmableitwiderstand besitzt und deshalb ebenfalls nicht brauchbar ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einer Anordnung zum Zuführen eines mehradrigen, durch einen metallischen Schutzschirm abgeschirmten Kabels in ein elektrisches Gerät über eine Mehrfachsteckverbindung, deren Stecker- oder Federleiste an einer eine Gehäusewand dieses Gerätes bildenden Montageplatte angeordnet ist, eine definierte Schirmableitung zu schaffen, durch die die Leitungen des Kabels abgeschirmt gegenüber hochfrequenten Störfeldern an das Gerät anschließbar sind. Dabei soll aber weiterhin das Kabel wie bisher einfach, schnell und sicher an das elektrische Gerät anschließbar sein.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der metallische Schutzschirm am abisolierten Ende des Kabels zwischen einem über die Leitungen des Kabels geschobenen Rohr-

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stück und einem metallischen Druckrohreinsatz angeordnet ist, der aus einer auf dem Schutzschirn federnd aufliegenden Manschette und einer dazu senkrecht stehenden, eine Wand eines Gehäuses der Anordnung bildenden Platine besteht, daß das Gehäuse mit seiner die Feder- bzw. Steckerleiste der Mehrfachst eckverbindung tragenden Stirnseite in einen auf der Montageplatte angeordneten und sich an das Gehäuse federnd anlegenden Rahmen einschiebbar ist, und daß das Gehäuse in diesem Rahmen durch in der Mehrfachsteckverbindung geführte Feststellschrauben gehalten wird. Die störungssichere Schirmableitung wird bei der erfindungsgemäßen Anordnung dadurch erreicht, daß mit federnden Elementen, die einen definierten Kontaktdruck ausüben, über beliebig viele Punk- · te ein definierter Übergangswiderstand zwischen dem Schirm des Kabels und dem Gehäuse der Anordnung, bzw. zwischen diesem Gehäuse und einer Montageplatte im elektrischen Gerät sichergestellt wird. Das ist zum Beispiel bei der bekannten Masseverbindung über die Kabelschelle nicht immer eindeutig festgelegt, da die von dem metallischen Schutzschirm umhüllten Leitungen des mehradrigen Kabels nachgiebig angeordnet sind und dann bei den am Kabel wirksamen Zugkräften der galvanische Kontakt zwischen der Kabelschelle und dem Schutzschirm völlig Undefiniert ist.

Eine vorteilhafte ^Weiterbildung der· Anordnung zeichnet sich aus durch eine in Längsrichtung mehrfach geschlitzte Manschette des Druckrohreinsatzes mit einer Vielzahl von auf ihrem Umfang regelmäßig angeordneten und in axialer Richtung verlaufenden flachen Stegen, die nach innen gebogen sind und mit einer definierten Anpreßkraft federnd gegen den Schutzschirm des Kabels drücken. Eine derart ausgebildete Manschette des Druckrohreinsatzes ist trotz ganz bestimmter Anforderungen an den Kontaktdruck, mit dem sich die Manschette an den Schutzschirm anlegen soll, verhältnismäßig einfach herzu-

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stellen und auch leicht zu montieren, da die flachen Stege beim Aufschieben der Manschette auf den Schutzschirm federnd nachgeben können.

Eine andere Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß auf dem Umfang der Platine des Druckrohreinsatzes, die in eine in den Seitenwänden des Gehäuses umlaufende Nut einsteckbar ist, regelmäßig verteilte Lamellen angeordnet sind, die sich wechselseitig an den einander gegenüberliegenden Seitenwänden der Nut zumindestens punktförmig mit ausreichender Federkraft abstützen. Dabei wird eine definierte Schirmableitung von dem Druckrohreinsatz auf das Gehäuse der Anordnung über eine Vielzahl von einzelnen Punkten erreicht, zugleich aber ist der Druckrohreinsatz mit dem Eabelende auf eine sehr einfache Weise-in dem Gehäuse der Anordnung zu montieren, da die Platine des Druckrohreinsatzes in die Nut einsteckbar ist und dort in einer definierten Lage festgehalten wird. Andere Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen gekennzeichnet.

Zum besseren Verständnis wird im folgenden ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Pig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Anordnung in einer Draufsicht mit abgenommenem Deckel,

Fig. 2 eine Seitenansicht dieser Anordnung, in der allerdings die Mehrfachsteckverbindung nicht dargestellt ist,

Pig. 3 eine Ansicht des abisolierten Kabelendes mit einem bereits montierten Druckrohreinsätζ und

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Pig. 4 eine Seitenansicht des Druckrohreinsatzes.

In der etwas schematischen Darstellung der Fig. 1 ist nur ein Teil einer Montageplatte MP dargestellt, mit der eines der beiden Teile der Mehrfachsteckverbindung SV verschraubt ist. In dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel wird angenommen, daß es sich dabei um die Federleiste FE handelt, obwohl es grundsätzlich auch die Steckerleiste ST sein könnte. Auf der von der Montageplatte MP abgewandten Rückseite der Federleiste FE sind schematisch einige in das elektrische Gerät führende Signalleitungen SI angegeben. Auf der gegenüberliegenden Seite der Montageplatte MP ist die Federleiste FE von einem Rahmen R umgeben, der einen rechteckigen Querschnitt und ein L-förmiges Profil besitzt. Zwischen diesem Rahmen R und der Außenseite der Montageplatte MP ist eine Welldichtung W angeordnet, die aus einem elektrisch gut leitenden Material hergestellt ist und eine Vielzahl von nebeneinander angeordneten und gegenüber der Grundfläche der Welldichtung leicht winkelig abgebogene Lappen besitzt. Da nun die Federleiste FE der Mehrfachsteckverbindung SV mit der Montageplatte MP verschraubt ist, wird der zwischen der Außenseite der Federleiste FE und der Montageplatte MP angeordnete Rahmen R und die Welldichtung W gegen die Montageplatte MP gedrückt. Wegen der geschilderten Ausbildung der Welldichtung W wird dadurch ein guter Kontakt zwischen dem Rahmen R und der Montageplatte MP über eine Vielzahl der Lappen der Welldichtung V/ hergestellt.

In den einseitig offenen Rahmen R ist die Stirnseite eines Gehäuses G der Anordnung eingeschoben. An der Stirnseite dieses Gehäuses G ist das der Federleiste FE zugeordnete Gegenstück der Mehrfachsteckverbindung SV, die Steckerleiste ST,angeordnet und - was aber nicht eigens dargestellt ist - mit dem Gehäuse G verschraubt. An der Rückseite der

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Steckerleiste ST sind - rein schematisch dargestellt - einige Versorgungsleitungen VL angeschlossen, die Teile des abisolierten Endes des mehradrigen Kabels K darstellen.

Das mehradrige Kabel K ist über eine Bohrung in eine Schmalseite des Gehäuses G eingeführt und wird in dieser Lage durch eine Kabelschelle KS festgelegt. Diese besteht aus zwei miteinander über Schrauben lösbar verbundenen Ringhälften KSU bzw. KSO, zwischen denen das Kabel K festgeklemmt ist. Dabei bildet die untere Ringhälfte KSU einen aus der Seitenwand hervorspringenden Teil des Bodens des Gehäuses G, wie insbesondere aus Fig. 2 zu erkennen ist. Beide Ringhälften KSO und KSIT der Kabelschelle KS besitzen auf den Innenflächen mehrere in radialer Richtung umlaufende Rippen RP, die sieh beim Zusammenschrauben der beiden Ringhälften in den flexiblen Außenmantel des Kabels K eindrücken und dieses damit aucii formschlüssig in der Kabelschelle KS festlegen. Nach oben abgeschlossen wird das Gehäuse G durch einen Gehäusedeckel GD, der durch Senkschrauben SS mit dem Gehäuse verschraubt, wird. Wie aus 3?ig. 1 zu erkennen ist, sitzen diese Senkschrauben in den vier Ecken des Gehäuses G.

Anhand der Figuren 3 und 4 soll im folgenden erläutert werden, wie eine definierte Schirmableitung von dem metallischen Schutzschirm des Kabels K über das Gehäuse G an die Montageplatte MP erzielt wird. Dazu ist in Fig. 3 eine Ansicht des abisolierten Endes des mehradrigen Kabels K dargestellt. Zwischen die Versorgungsleitungen VL im Kern des Kabels K und den metallischen Schutzschirm S ist ein zylindrisches Rohrstüclc RO eingeschoben und wird in dieser Lage durch einen Isolierschlauch IS gehalten, mit dem das freie Ende des Schutsschirmes S zusammengedrückt wird. Das Rohrstück RO hat vor allem die Aufgabe, den an sich flexiblen metallischen Schutzschirm

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S zu stützen und ihn derart auszuformen, daß er immer einen bestimmten Außendurchmesser besitzt. Den Schutzschirm S umhüllend, ist ein Druckrohreinsatz D angeordnet, der aus einer sich in axialer Richtung erstreckenden Manschette M und einer dazu senkrecht stehenden Platine P besteht und der aus einem federnden Material hergestellt ist. Der Umfang der Manschette M ist in axialer Richtung in regelmäßigen Abständen geschlitzt und wird dadurch aus einer Vielzahl von in axialer Richtung verlaufenden flachen Stegen MS gebildet. Diese Stege MS sind nach innen durchgebogen und bilden damit einzelne Kontaktelemente, die sich mit einem definierten Kontaktdruck von beispielsweise 1 bis 2 kg an den Schutzschirm S andrücken.

Die senkrecht zu der Manschette M angeordnete Platine P des Druckrohreinsatzes D trägt an ihrem Umfang eine Vielzahl von Lamellen L, die wechselseitig jeweils nach der einen bzw. nach der anderen Seite ausgebeult sind.

Wie aus den Figuren 1 und 2 zu ersehen, ist die Platine P des Druckrohreinsatzes D im montierten Zustand der Anordnung in eine in den Seitenwänden des Gehäuses G umlaufende Nut H" eingesteckt. Dabei legen sich die ausgebe\*lten Laraellen L der Platine P federnd mit definiertem Kontaktdruck gegen die Seitenwände der Nut und bilden damit an einer Vielzahl von Punkten einen definierten Übergangswiderstand «wischen dem Druckrohreinsatz D und dem Gehäuse G der Anordnung.

In ähnlicher V/eise wird nun auch ein definierter Übergangswiderstand zwischen dem Rahmen R und dem Gehäuse G an seiner Stirnseite erreicht. Die den Seitenwänden des Gehäuses G zugekehrten Innenseiten des Rahmens R tragen dazu eine Reihe von eng benachbarten und nach innen gebogenen Zungen Z, die sich ähnlich wie die Lamellen L am Umfang der Platine P des Druckrohreinsatzes D mit einem definierten Kontaktdruck an

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die Seitenwände des Gehäuses Gr andrücken und damit ebenfalls an einer Vielzahl von Punkten einen definierten Übergangswiderstand zwischen Gehäuse G und dem Rahmen R schaffen. Wie bereits ausgeführt, wird der niedrige Übergangswiderstand zwischen dem Rahmen R und der Montageplatte über die Welldichtung W erzielt und damit besteht eine sichere Schirmableitung von dem Schutzschirm S des Kabels K auf die Montageplatte MP des elektrischen Gerätes. Darüberhinaus besitzt die Anordnung noch eine weitere Masseleitung über eine Schirmleitung SL, die mit dem Schutzschirm S des Kabels K verlötet ist und über die Mehrfachsteckverbindung SV geführt wird.

Bei der Montage der Anordnung wird zunächst das Ende des Kabels K abisoliert und der Schutzschirm S freigelegt, so daß der Druckrohreinsatz in der geschilderten Weise montiert werden kann. Anschließend werden die Versorgungsleitungen TL mit der Steckerleiste ST der Mehrfachoteckverbindung SV verbunden, dann wird die Steckerleiste SS an dem Gehäuse G angeschraubt. Die Platine P wird in die Nut 1\F eingeführt und die Kabelschelle KS festgesogen, so daß das Kabel· K zugentlastet mit dem Gehäuse G verbunden ist. Danach kann das Gehäuse G mit dem Gehäusedeckel GD verschlossen werden. Die Stirnseite der Anordnung wird in den einseitig offenen Rahmen R entgegen dem Federdruck der Zungen Z eingeschoben und die Feststellschrauben SR werden in Gewindelöcher der Federleiste FE eingeschraubt. Damit ist das Gehäuse G mit der Federleiste FE und über diese mit der Montageplatte ICP fest verbunden.

Die Erfindung wurde anhand eines Ausführungsbeispieles beschrieben, beschränkt sich jedoch nicht darauf. So wird es zum Beispiel nicht in allen Anwendtmgsfällen notwendig sein, die sichere K'ontaktgabe zwischen dem Rahmen und der Montageplatte über eine Welldichtung sicherzustellen, denn es ist

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ebenso denkbar, den Rahmen als Teil der Montageplatte selbst auszubilden oder mit der Montageplatte feat zu verlöten, da dieser Rahmen stets, also auch beim Lösen der Mehrfachsteckverbindung, mit der Montageplatte verbunden bleibt und dabei zugleich den in der Montageplatte festsitzenden Teil der Mehrfachsteekverbindung abdeckt. Ebenso sind andere Ausgestaltungen der federnden Kontaktelemente für die definierte Schirmableitung denkbar. Wesentlich ist aber stets, daß die Schirmableitung von dem Schutzschirm auf ein Gehäuse und von dem Gehäuse auf eine Montageplatte bzw. ein anderes Teil des elektrischen Gerätes über eine Vielzahl von Piiiikten mit einem niedrigen Übergangswiderstand geführt wird.

6 Patentansprüche
4 Figuren

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2ÜS8 4 8/Q3

Claims

Patentansprüche

^Anordnung zum Zuführen eines mehradrigen, durch einen metallischen Schutzschirm abgeschirmten Kabels in ein elektrisches Gerät über eine Mehrfachsteckverbindung, deren Stecker- oder Federleiste an einer eine Gehäusewand dieses Gerätes bildenden Montageplatte angeordnet ist, mit einer definierten Schirmableitung, durch die die Leitungen des Kabels abgeschirmt gegenüber hochfrequenten Störfeldern an das Gerät anschließbar sind, dadurch gekennzeichnet daß der metallische Schutzschirm (S) am ab- h isolierten Ende des Kabels (K) zwischen einem über die Versorgungsleitungen (YL) des Kabels geschobenen Rohrstück (RO)- und einem metallischen Druckrohreinsatz (D) angeordnet ist, der aus einer auf dem Schutzschirm federnd aufliegenden Manschette (M) und einer dazu senkrecht stehenden, eine Wand des Gehäuses (G) der Anordnung bildenden Platine (P) besteht, daß das Gehäuse mit seiner die Feder- bzw. Steckerleiste der Mehrfachsteckverbindung (SV) tragenden Stirnseite in einen auf der Montageplatte (MP) angeordneten und sich an das Gehäuse federnd anlegenden Rahmen (R) einschiebbar ist, und daß das Gehäuse in diesem Rahmen durch in der Mehrfachsteckverbindung geführte Peststellschrauben (SR) gehalten wird.
2. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine in Längsrichtung mehrfach geschlitzte Manschette (M) des Druckrohreinsatzes (D) mit einer Vielzahl von auf ihrem-Umfange regelmäßig angeordneten und in axialer Richtung verlaufenden flachen Stegen (MS), die nach innen gebogen sind und mit einer definierten Anpreßkraft federnd gegen den Schutzschirm (S) des Kabels (K) drücken.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Umfang der Platine (P)

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des Druckrohreinsatzes (D), die in eine in den Seitenwänden des Gehäuses (G) umlaufende Nut (N) einsteckbar ist, regelmäßig verteilte Lamellen (L) angeordnet sind, die sich wechselseitig an den einander gegenüberliegenden Seitenwänden der Nut zumindestens punktförmig mit ausreichender Federkraft abstützen.
4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem die Stirnseite des Gehäuses (G) umschließenden Rahmen (R) mit Is-förmigern Profil und der Montageplatte (MP) eine metallische Welldichtung (W) angeordnet ist, die die Montageplatte und den Rahmen an einer Vielzahl von Punkten berührt und daß die den Seitenwänden des Gehäuses zugekehrten Innenseiten des Rahmens eine Reihe von eng benachbarten und nach innen gebogenen Zungen (Z) tragen, die sich auf den Seitenwäiiden des Gehäuses abstützen.
5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4» dadurch gekennzeichnet, daß dem Druckrohreinsatz (D) benachbart an der Außenseite des Gehäuses (G) eine Kabelschelle (ES) derart angeordnet ist, daß das Kabel (K) zugentlastet in das Gehäuse eingeführt ist.

6« Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennz e i c h ne t, daß die Kabelschelle (KS) aus zwei miteinander lösbar verbundenen Ringhälften (KSU, KSO) besteht, zwischen denen das Kabel (K) festgeklemmt ist, und die auf den Innenflächen mehrere, in radialer Richtung umlaufende Rippen (RP) tragen, die sich in den Mantel des Kabels eindrücken und es dadurch formschlüssig in der Kabelschelle festlegen.

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