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Elektrisches Verbindungselement für Koaxialkabel 1 Die Erfindung
betrifft ein Verbindungselement in Form eines Steckers oder einer Kup.plungshälfte
für Koaxialkabel, bei dem ein isoliertes Innenkontaktteil mit zur Anklemmung des
anzuschließenden Labelinnenleiters bestimmten, durch eine radiale Spannkraft nach
innen drückbaren Federarmen vorgesehen ist, die an ihren freien Enden mit nach außen
verlaufenden Führungsflächen für den einzuführenden Kabelinnenleiter versehen sind.
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Es ist ein Koaxialstecker bekannt, bei dem durch Einstecken des abisolierten
Kabelendesin den Stecker und Verschraub.en der Überwurfmutter mit der Außenhülse
des Steckers sowohl der Eabelaußenleiter als auch der Kabelinnenleiter mit den entsprechenden
Kontaktteilen des Steckers elektrisch verbunden werden. Der Innenkontaktteil des
Steckers weist kabelseitig mehrere sich axial erstreckende, den Kabelinnenleiter
zwischen sich aufnehmende Federarme auf, die an ihren freien Enden zur erleichterten
Einführung des Innenleiters nach außen gekrümmt auslaufen. Der den Innenkontaktleiter
des Steckers haltende Isolierkörper ist mit nachgiebigen, sich axial erstreckenden
Druckarmen versehen,
die die Federarme außen umgeben und die durch
Anziehen der Überwurfinutter radial gegen die Federarme gedrückt werden, u die wiederum
gegen den Kabelinnenleiter zu drücken.
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Nachteilig bei diesem Stecker ist, aa der Isolierkörper kompliziert
aufgebaut ist, da er entsprechend der Anzahl der Federarme des Innenkontaktteiles
gleichviele Druckarme aufweist, die wiederum einerseits eine dem Verlauf der Federarme
anOesafvve und gegen diese zur Anlage kommende Anlagefläche und andererseits an
ihrem freien Ende außen eine teilkonische Druck2,ache aufweisen, gegen die die Konusdruckfläche
der überwurfutter drückt, um die Druckarme radial nach innen zu biegen. Welterhlji
muß das Material für den Isolierkörper relativ nachgiebig sein, so daß der Isolierkörper
insgesamt einen relativ hohen und teuren Herstellungsaufwand bedingt. Weiterhin
müssen die Federarme des Innenkontaktteiles eine genügende, ständig nach inne gerichtete
Federspannung aufweisen, um eine ausreichende elektrische Verbindung mit dem Kabelinnenleiter
zu gewährleisten, wenn die Druckarme des Isolierkörpers aufgrund zu schwachen Anziehens
der Überwurfmutter nicht oder zu wenig nach innen gebogen worden sind. Es muß also
für die Federarme ein Material verwendet werden, das eine relativ höhere Federeigenschaft
aufweist.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung eines einfach und
billig herzustellenden, leicht zu montierenden Verbindungselementes für Koaxialkabel,
bei dem der Kabelinnenleiter verschraubungsfrei
mit dem Innenkontaktteil
des Elementes eletrisch verbindbar ist und an dem in einem großen Durchmiesserbereich
schwankende Koaxialkabel schnell und auf einfache Weise angeschlossen werden können.
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Die Lösung der Aufgabe besteht darin, daß bei dem eingangs genannten
elektriscnen Verbindungselement die Federarme insgesamt durch einen eine radiale
Spannkraft erzeugenden elektrischen Ringspannkörper umschlossen sind.
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Nach einer vorteilhaften Ausführungsform besteht der elastische Ringspannkörper
aus einem Vollring, Hohlring oder einem im Querschnitt U-förmigen Ring, wobei der
Ringspannkörper im wesentlichen die dem freien Enden der Federarme zugekehrte Federarmhäifte
umschließt.
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Auf diese Weise ist gesichert, daß der verschraubungsfrei durch Einschieben
zwischen die Federarme anklenmbare Kabelinnenleiter immer mit einem ausreichenden
elektrischen Kontakt mit dem Innenkontaktteil des Steckers verbunden ist, wobei
der Kabelinnenleiter innerhalb eines beträchtlichen Bereiches schwanken kann, so
daß Koaxialkabel unterschiedlichen Durchmessers anklemmbar sind. Als Material für
das Innenkontaktteil und damit für die Federarme kann relativ billiges Material
verwendet werden, denn der elastische Ringspannkörper erzeugt eine ständig radial
nach innen wirkende ausreichend große Spannkraft. Dies ist insbesondere dann von
Vorteil, wenn nach einem Koaxialkabel mit
dickem Innenleiter ein
Koaxialkabel mit dünnem Innenleiter angeklemmt werden soll. Weiterhin kann der das
Innenkontaktteil haltende Isolierkörper einfach ausgestaltet und aus billigem Material
hergestellt sein.
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Der eingangs erwähnte bekannte Stecker weist ferner als Außenkontaktleiter
eine durchgehende, gestanzte und gerollte Metallhülse auf, die in einem zum anzuschließenden
Kabel hin sich verjüngenden Kegelstumpf endet. Das kabelseitige Ende dieser Hülse
ist zwecks Nachgiebigkeit nach innen längsgeschlitzt, da der Kegelstumpf zwischen
den weiter vor erwähnten Druckarmen und der Überwurfmutter zu liegen kommt. Beim
Anschließen eines Koaxialkabels an den Stecker wird der kegelförmig gespreitzte
Kabelaußenleiter zwischen der Außenfläche des Kegelstumpfes und der Konusdruckfläche
der Überwurfmutter eingeklemmt. Diese Bauart hat den Nachteil, daß beim Anklemmen
des Kabels zunächst die überwurfmutter vom Stecker abgeschraubt und auf das Kabelende
aufgeschoben werden muß. Ferner kann durch Rollen des ausgestanzten einteiliger.
Steckeraußenleiters kein vollkommen rund ausgebildeter Einsteckabschnitt desselben,
der in eine Steckdose od.dgl. eingesteckt wird, erzielt werden, so daß der Stecker
in mechanischer und elektrischer Hinsicht unzureichend in der Steckdose gehalten
wird. Daher soll das Verbindungselement nach der Erfindung weiter so ausgebildet
sein, daß der Einsteckabschnitt des Außenleiters exakt rund ausgebildet ist, wobei
der Außenleiter insgesamt billig herstellbar sein soll.
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Demgemäß ist der Stecker nach der Erfindung bei einem Typ, bei dem
eine ausgestanzte und'gerollte Krallenhülse zur elektrischen Außenleitung bei dem
Element verwendet wird, wobei die bogenförmig zur Hülsenachse gekrümmt ausgebildeten
prallen durch die innere Konusdruckfläche der Überwurfmutter gegen den Außenleiter
des anzuschließenden Koaxialkabels gedrückt werden, so verbessert, daß der Außenleiter
des Verbindungselementes auf seinem einsteckseitigen Abschnitt aus einer kurzen
Drehteilhülse besteht, während der kabelseitige Restabschnitt durch die gestanzte
und gerollte Krallenhülse gebildet ist.
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Hierdurch braucht die Überwurfmutter nur gelockert zu werden, um das
abisolierte Kabelende in den Stecker einzuführen und durch bloßes Anziehen der Überwurfmutter
vollständig anzuklemmen. Die Mutter braucht also nicht abgeschraubt und über das
Kabelende geschoben zu werden. Weiterhin ist das in eine Steckdose od.dgl. eingreifende,
relativ kurze Einsteckende des Außenkontaktleiters des Verbindungselementes als
Drehteil gefertigt, so daß das Einsteckende zur Erzielung einer mechanisch und elektrisch
sicheren Steckverbindung exakt rund und genau in den Durchmesserabmessungen herstellbar
ist. Da Drehteile andererseits relativ teuer in der Herstellung sind, ist die kabelseitige
Hülsenhälfte des Außenkontaktleiters auf billige Weise als gestanzte und gerollte
Krallenhülse hergestellt, wobei die Krallenhülse mit ihrem Mantelteil den den Innenkontaktleiter
haltenden Isolierkörper umfangsmäßig einfaßt.
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Weitere vorteilhafte Ausführungsformen nach der Erfindung sind in
den übrigen Ansprüchen gekennzeichnet.
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Die Erfindung ist nachstehend anhand mehrerer in der ar,liegenden
Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert.
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Es zeigen: Fig. 1 einen Axialschnitt durch eine erste Ausfuhrungsform
nach der Erfindung, und zwar vor dem endgültigen Anziehen der Überwurfmutter, Fig.
2 einen Axialschnitt durch die Ausführungsform nach Figur 1, und zwar nach dem Anziehen
der Überwurfmutter, Fig. 3 einen Axialschnitt durch eine weitere Ausführungsform,
Fig. 4 einen Axialschnitt durch eine dritte Ausführungsform, Fig. 5 ein Stanzteil
zur Herstellung einer Krallen hülse, Fig. 6 einen Axialschnitt durch die fertige
Krallenhülse.
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Gemäß Figur 1 umfaßt das elektrische Verbindungselement nach der Erfindung,
das sowohl als Stecker als auch als Kupplungshälfte hergestellt werden kann,eine
vorzugsweise aus Kunststoff bestehende Außenhülse 1, auf die eine Überwurfmutter
2, ebenfalls vorteilhaft aus Kunststoff bestehend, aufschraubbar ist. In der
Außenhülse
ist der Außenkontaktleiter 3 des Verbindungselementes gelagert, der sich aus einer
Krallenhülse 4'und einer Drehteilhülse 5 zusammensetzt, die gemeinsam einen einteiligen
oder mehrteiligen Isolierkörper 6 zur Aufnahme des koaxialen Innenkontaktteils 7
beherbergen.
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Das Innenkontaktteil weist kabelseitig eine sacklochartige Axialausnehmung
8 auf, undin dieser Ausnehmung ist ein elastischer Ringspannkörper 9 gelagert, der
einerseits gegen den Grund und gegen die sich daran anschließende Umfangswandung
der Ausnehmung 8 anliegt und der andererseits die beiden kabelseitigen Federarme
10 des Innenkontaktteiles 7 so umspannt, daß die Federarme durch ihn ständig radial
nach innen gedrückt werden. Wenn der Ringspannkörper als Hohlring ausgebildet ist,
der zwecks besserer Einbringung in die Ausnehmung 8 einseitig geschlitzt sein kann,
wie es in Figur 1 gezeigt ist, kann zur Erhöhung der auf die Federarme 10 wirkenden
radialen Spannkraft auch so vorgegangen werden, daß ein Druckkörper 11 mit seinem
einen Ende in die Ausnehmung 8 eingreift und gegen den Ringspannkörper gedrückt
wird.
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Der vorzugsweise in der Ausnehmung 8 geführte Druckkörper besteht
aus Isoliermaterial und wird durch die Krallen 12 der später noch genauer erläuterten
Krallenhülse 4 in die Ausnehmung hineingedrückt, und zwar beim Anziehen der Überwurfmutter
2-. Der Druckkörper 11 besitzt eine abgestufte axiale Bohrung 13.zur Aufnahme des
zur Anklemmung vorbereiteten Endes eines Koaxialkabels 14, d.h. mit abisoliertem
Eabelinnenleiter 15 und zurückgestülptem Kabelaußenleiter 16.
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Der die Federarme 10 insgesamt umschließende elastische R; spannkörper
9 ist vorteilhaft so um die Federarme gelegt, daß er im wesentlichen die dem freien
Ende der Federarme zugekehrte Federarmhälfte umspannt, wodurch die Federarme leichter
nach innen federn. Die andere Hälfte der Federarme liegt in einer engen Aussparung
17 des Isolierkörpers 6. Ferner sind die vom elastischen Ringspannkörper umspannten
Federarmhälften in ihrer Längsrichtung bogenförmig ausgebildet, und zwar mit ihren
Scheiteln einander zugekehrt. Dies verhindert ein Herausfallen des Ringspannkörpers
beim Zusammensetzen des Verbindungselementes und gewährleistet eine sichere und
leichte Einführung der unterschiedlichen Kabelinnenleiter. Es it klar, daß der Durchmesser
des Kabelinnenleiters in einem großen Bereich variieren kann, wobei in jedem Fall
ein sicherer elektrischer Kontakt zwischen dem Innenkontaktteil 7 und dem Kabelinnenleiter
15 hergestellt ist.
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Während in Figur 1 die Überwurfmutter 2 nicht festgezogen dargestellt
ist, ist die in Figur 2 festgezogen gezeigt. Es ist erkennbar, daß der Ringspannkörper
9 durch den Druckkörper ii zusammengedrückt ist, wodurch der radiale Druck auf die
Federarme 10 verstärkt ist.
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Auf der Einsteckseite des Verbindungselementes nach der Erfindung
ist das Innenkontaktteil 7 wie auch die Drehteilhülse 5 nur teilweise gezeigt, da
deren Ausbildung allgemein bekannt ist. Aus dem gleichen Grund ist auch die Außenhülse
1 nur teilweise gezeichnet.
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Während die Figuren 1 und 2 Steckerausführungsformen eigen, zeigt
Figur 3 ein Kupplungselement, das ferner gegenüber den beschriebenen Ausführungsformen
weiter vereinfacht ist. Der von der Krallenhülse 4 und der Drehteilhülse 5 eingefaßte
und zusammengehaltene mehrteilige Isolierkörper 6 weist einen zentralen Raum 18
auf, in den die Federarme 10 des Innenkontaktteiltes 7 konzentrisch hineinragen.
Dieser Raum 18 bietet dem elastischen Ringspannkörper 9, der hier als Vollring ausgebildet
ist, da er allein die zusätzliche radiale Spannkraft aufbringen muß, ausreichend
Platz, um die Aufnahme und das Kontaktieren der Kabelinnenleiter.zu gewährleisten.
Die Überwurfmutter und das abisolierte Ende des Koaxialkabels sind hier aus Übersichtlichkeitsgründen
weggelassen.
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Figur 4 zeigt eine weitere Ausführungsform, die derjenigen in den
Figuren 1 und 2 gleicht, jedoch mit der Ausnahme, daß der elastische Ringspannkörper
aus einem U-förmigen Ringkörper besteht, gegen dessen freie U-Schenkel der Druckkörper
11 zwecks Verstärkung der radialen Spannkraft drückt. Weiterhin ist hier ein dickes
Koaxialkabel 14 gezeigt, das entsprechend einen dicken Kabelinnenleiter 15 aufweist.
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Die Figuren 5 und 6 zeigen eine verbesserte Krallenhülse 4. Diese
ist etwa halb so lang wie der Außenkontaktleiter 3 des Verbindungselementes und
bildet die kabelseitige, den Isolierkörper 6 im wesentlichen einfassende Hälfte.
bzw. Abschnitt d' Außenkontaktleiters. Sie wird in üblicher Weise als Stanzteil
hergestellt
und anschließend in die Hülsenform gerollt, wobei die löffelartigen, der Längsachse
der Krallenhülse zugekehrt gekrümmten Krallen 12 (Figur 6) an ihren freien Enden
spitz auslaufende, in den Kabelaußenleiter 16 und in den Kabelau3e-.-mantel eingreifende
Zähne 19 aufweisen. Weiter sind nach innen umbiegbare Nasen 20 an der Krallenhülse
4 vorgesehen, die den isolierkörper 6 in seiner Lage axial fixieren. Die Krallenhüse
ist vorteilhaft an ihrem den Krallen 12 abgekehrten Umfcngsran nach innen umgebördelt,
und dieser Umfangsrand 21 greift in eine Umfangsnut 22 der Drehteilhülse 5 (Figur
3) ein. Alternativ kann statt der Umfangsnut 22 auch eine einfache Anlageschulter
an der Drehteilhülse 5 zur axialen Abstützung der Krallenhülse vorgesehen sein.
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Der einsteckseitige Abschnitt des Außenkontaktleiters 3 des Verbindungselementes
ist als kurze Drehteilhülse 5 ausgebildet, wodurch der Einsteckbereich 5a der Hülse
5 vollkommen rund und im Durchmesser genau herstellbar ist, was durch den Arbeitsgong
des Drehens exakt möglich ist. Weiterhin weist die Drehteilhülse auch eine Anlageschulter
Sb für den Isolierkörper 6 zu dessen axialer Abstützung auf. Durch die beschriebene
und Ausbildung der Krallenhülse 4 und der Drehteilhülse 5 sind die Vorteile beider
zur Herstellung eines billigen und im gewünschten Bereich völlig runden Außenkontaktleiters
3 vereinigt. Ferner sind in üblicher Weise Mittel vorgesehen, um ein Verdrehen der
Bestandteile des Verbindungselementes relativ zueinander zu verhindern, die jedoch
nicht dargestellt sind, weil sie allgemein bekannt sind.
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Der gesamte Anklemmvorgang eines abisolierten Koaxialkabelendes an
ein Verbindungselement nach der vorstehend beschriebenen Art geschieht folgendermaßen.
Das Kabelende wird in das Element eingeschoben, dessen Überwurfmutter 2 zuvor gelockert
worden ist. Der Innenleiter 15 des Kabels 14 wird dabei automatisch durch den elastischen
Ringspannkörper 9 angeklemmt, und gleichzeitig werden die Krallen 12 der Krallenhülse
4 durch die festzuziehende Überwurfmutter gegen den Außenleiter 16 des voaxialkabels
gedrückt. Gemäß den Figuren 1,2 und 4 besteht eine Abweichung insofern, daß'die
durch das Festziehen der Überwurfmutter radial nach innen gedrückten Krallen der
Krallenhülse zwangsläufig auch eine axial nach innen gerichtete Bewegung ausführen.
Diese Bewegung wird zur axialen Verschiebung des Druckkörpers 11 zwecks Ausübung
einer Spannkraft auf den elastischen Ringspannkörper 9 ausgenutzt, wozu der Druckkörper
mit einer der Krümmung der Krallen 12 angepaßten, vorzugsweise sphärischen Schulzerfläche
ila versehen ist, gegen die die Krallen gedrückt werden.