DE2451853C3

DE2451853C3 - Isolierstutzenanordnung für einen HF-Koaxialleitungsabschnitt

Info

Publication number: DE2451853C3
Application number: DE19742451853
Authority: DE
Inventors: Georg Dipl.-Ing. Dr.-Ing. 8152 Feldkirchen-Westerham Spinner
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-10-31
Filing date: 1974-10-31
Publication date: 1980-09-11
Also published as: DE2451853B2; DE2451853A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Isolierstützenanordnung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung. Eine solche Isolierstützenanordnung ist aus der DE-OS 16 15 617 bekannt. Hierbei wird die massiv ausgebildete Isolierstütze dadurch in den Leitungsabschnitt eingesetzt, daß sowohl Innenleiter als auch Außenleiter mit Aufschraubstücken bzw. Einschraubstücken ausgestattet sind, so da3 nach Trennung des Leiters die Isolierstütze einfach axial eingeschoben werden kann und nach dem Einschrauben bzw. Aufschrauben der Außen- bzw. lnnenleiterteile axial in der Ausdrehung bzw. Eindrehung abgestützt ist Die Isolierstütze ist dabei unverformbar und radial schon deshalb nicht zusammendrückbar, weil sie innen und außen mit einem starren metallischen Kontaktring versehen ist, der im Paßsitz am Grunde der Ausdrehung bzw. Eindrehung sitzen soll.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Isolierstützenanordnung zu schaffen, die auf den im Durchmesser verjüngten Abschnitt eines ungeteilten Innenleiters ohne Luftspaltbildung aufsitzt.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Kennzeichnungsteil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale. Die ungeteilte massive Ausbildung des Innenleiters ist häufig insbesondere bei im Durchmesser verhältnismäßig kleinen Innenleitern erwünscht, und um dies durchführen zu können, hat man sich bisher damit geholfen, die Isolierstützen im Radius zu schlitzen, um sie radial auf den verjüngten Innenleiterabschnitt aufsetzen zu können. Dies hat jedoch den Nächteil, daß sich ein Luftspalt zwischen den Schlitzwandungen im eingebauten Zustand nicht völlig verhindern läßt, was zu gefährlich hohen Feldstärken am Innenleiter führen kann. Die erfindungsgemäße Lösung benutzt eine ungeschlitzte Hülse, deren Aufschieben möglich wird, weil sie aufgrund ihrer Materialeigenschaften in der Lage ist, etwas nach außen aufzufedern. Da es jedoch nicht möglich ist, eine Isolierstütze soweit aufzufedern, daß ihr Innendurchmesser gleich dem Außendurchmes ser des verjüngten Innenleiterabschnitts wird, würde im aufgeschobenen Zustand zunächst ein Ringspalt zwischen Innenleiterabschnitt und Isolierstütze verbleiben, der wie erwähnt, unerwünscht ist Dadurch, daß erfindungsgemäß die Scheibe axial so eingespannt wird, daß eine radiale Deformation einsetzt, die genügt um die Isolierstütze in Anlage mit dem Innenleiterabschnitt zu bringen, wird diese Luftspaltbildung auch unter Verwendung einer massiven Stütze vermieden. Primär

:rfolgt diese radiale Verspannung durch die Axialpresiung, und sie kann weiter durch eine konische \usbildung des verjüngten Innenleiterabschnitts erhöht werden, jedoch ist auch bei zylindrischer Ausbildung des verjüngten Innenleiters eine Verspannung in der Weise möglich, daß eine Luftspaltbildung verhindert wird.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Nachstehend werden mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 eine axiale Schnittansicht eines Koaxialleiterabschnitts mit zwischen konischem Außenleiter und konischem Innenleiter verspannter Isolierstütze;

Fig.2 einen Koaxialleitungsabschnitt mit einer Isolierstütze, bestehend aus zwei konisch ineinander geschachtelten Teilen;

Fig.3 einen Koaxialleitungsabschnitt mit einer Isolierjtütze, bestehend aus mehreren zylindrischen Teilen;

Fig,4 einen Koaxialleitungsabschnitt mit einer Isolierstütze, bestehend aus zwei konisch ineinander geschachtelten Teilen.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. I weist der Außenleiterabschnitt einen Innenkonus 2 über die axiale 2s Erstreckung der Isolierstütze 70 auf. Der weiterführende Außenleiter 11 ist mit einem Außengewinde 5 in ein entsprechendes Innengewinde des Außenleiterabschnitts 1 eingeschraubt. Die Isolierstütze 70 ist an einer Stirnfläche des Außenleiterabschnitts 1 axial abgestützt und kann durch Einschrauben des Außenleiterteils 11 axial verspannt werden, das mit seiner vorderen Stirnringfläche der Isolierstütze 70 anliegt.

Der Innenleiter 3 besitzt eine Durchmesserverjüngung 4, welche konisch gestaltet ist, wobei der Scheitel des Konuswinkels auf der gleichen Seite der Isolierstütze liegt, wie der Scheitel des Konuswinkels des Innenkonus 2.

Die aus Polyäthylen oder Polytetrafluorethylen bestehende Isolierstütze 70, die vorzugsweise innen und außen zylindrisch ist, weist einen Innendurchmesser auf, der ein Aufschieben auf den ungeteilten Innenleiter im ausgebauten Zustand ermöglicht. Beim Einführen in den Außenleiterabschnitt 1 und Verspannen mittels Gewinde 5 wird dann die Isolierstutze 70 auf den konischen Innenleiterabschnitt 4 gequetscht. Eine axiale Abstützung erfolgt an der Stirnringfläche 9 bzw. 91 des Innenleiters 3 an den beiden Enden der Durchmesserverjüngung 4. Anstelle des Schraubgewindes 5 kann auch eine andere axiale Verspannung bewirkt werden, die bei der Montage den Innenleiter zusammen mit der Isolierstütze in die konische Führung eindrückt und dabei seinen Durchmesser so verringert, daß ein einwandfreier Sitz gewährleistet ist. Die Konizität am Innen- und Außenleiter ist so gewählt, daß zusammen mit der Dielektrizitätskonstanten des Isoliermaterials der Wellenwiderstand ungestört aufrecht erhalten wird.

In der unter der Achse liegenden Hälfte der F i g. 1 sind Kompensationsmöglichkeiten angedeutet, die eine Kompensation auftretender Wellenwiderstandsfehler ermöglichen. So ist eine A-^^hmung 7 in der linken Stirnfläche der Isolierstütze /0 vorgesehen und eine solche Ausnehmung in Gestalt eines Einstichs oder mehrerer Sacklöcher kann auch auf der rechten Stirnseite der Isolierstütze vorgesehen werden. Diese Ausnehmungen haben außerdem den Vorteil, daß sie die verdrängten Isolierstoffmassen aufnehmen, und zweitens dafür sorgen, daß an dieser Stelle die Kompensation des Wellenwiderstandes, die durch die Eckenkapazität am Innenleiter notwendig wird, herbeigeführt wird.

An der Stelle 6 der zylindrischen Isolierstütze 70 wird verhindert, daß sich z.B. Isolierstoffreste beim Einschrauben oder Eindrücken an der Kante des Außenleiters abschaben. Gleichzeitig wird jedoch hierdurch eine Erhöhung der Selbstinduktion erreicht, und damit eine Kompensation der Innenleiterstufe ermöglicht

F i g. 2 zeigt eine Ausführungsiorm eines Innenleiterabschnitts in einem Gehäusestecker, bei der der Außenleiter im Bereich der Isolierstütze zylindrisch ausgebildet ist und bei welcher die konische Verspannung durch eine mehrteilige IsoHerstütze erfolgt Das auf den verjüngten Innenleiterabschnitt 4 zur Anlage kommende Teil 73 der Isolierstfitze weist einen kurzen zylindrischen Abschnitt und einen konischen Abschnitt 2' auf, über den das einen entsprechenden Innenkonus aufweisende Teil 72 der Isolierstütze greift. Das Stützenteil 73 kann vor der Montage wiederum so weit aufgeweitet werden, daß der Innenleiter eingeführt werden kann, und danach schnappt er durch seine Restelastizität auf dem verjüngt ausgebildeten und konisch gestalteten Innenleiterabschnitt 4 ein und findet dann in axialer Richtung an der Stufe 9 Halt. In der Praxis wird diese Stufe 9 nur sehr klein ausgeführt, so daß ein Überschieben des Stützenteils 73 über eine Innenleiterbuchse 31 möglich wird, die durch Schlitzung etwas konisch eingedrückt werden kann. Das Stützenteil 73 kann mit einem Gewindering 5' oder auch mit der weiterführenden Leitung gegen das Stützenteil 72 gedrückt und wird dadurch soweit im Durchmesser reduziert, daß an der Stelle 91 eine mechanische Anlage entsteht, und gleichzeitig der Luftspalt zum konischen Innenleiterabschnitt 4 beseitigt wird.

Wenn bei dieser Konstruktion nach F i g. 2 höhere Anforderungen an die Reflexionsfreiheit der Stütze gestellt werden, ist es notwendig, daß die ineinandergreifenden Abschnitte der Stützenteile 72 und 73 unterschiedliche Dielektrizitätskonstante aufweisen. So ist es ohne weiteres möglich, durch eine Kombination von Polytetrafluoräthylen mit einem e = 2) und Polyäthylen mit e«=2,3) und durch entsprechende Bemessung des Innenleiterkonus und des Isolierstoffkonus 2' den Wellenwiderstand konstant zu halten. Die beiden Teilscheiben 72 und 73 sind bei dieser Ausführungsform noch durch eine Isolierstoffscheibe 71 axial abgestützt, die die genauen mechanischen Längenmaße festlegt. Eine oder beide Scheiben können jedoch auch wegfallen.

F i g. 3 zeigt eine Ausgestaltung der Erfindung ohne konische Verspannung. Hierbei besteht die IsoHerstütze aus 4 Teilen, nämlich aus einer Stützscheibe 71 vor dem verjüngten, aber hier zylindrisch ausgebildeten Innenleiterabschnitt 4, einer auf dem zylindrisch ausgebildeten Innenleiterabschnitt 4, einer auf dem zylindrischen Innenleiterabschnitt 4 sitzenden Buchse 74, einer diese umgreifenden Hülse 75, die am Außenleiter abgestützt ist, und einer Stützscheibe 76, die den Innenleiter 3 benachbart zum verjüngten Abschnitt 4 abstützt. Das Buchsenteil 74 kann durch Aufschnappen (durch Längsschlitz) oder durch Aufweiten und Überschieben über den Innenleiter 3 bzw. die Innenleiterbuchse aufgebracht werden. Das Hülsenteil 75 aus Isolierstoff hplt die z. B. aufgeschnappte Buchse 74 zusammen, während die Scheiben 71 und 76 eine Längsstabilisierung bewirken. Auch in diesem Fall ist das Material von Buchse 74 bzw. Hülse 75 so gewählt daß unterschiedliche Dielektrizitätskonstanten in den Teilen 74 bzw. 75

vorhanden sind, wobei eine Dielektrizitätskonstante mit Sicherheit höher sein muß als die Dielektrizitätskonstante der Scheiben 71 und 76. Auch hier erfolgt wiederum eine axiale Verspannung über ein Gewinde 5, welches an einem Ring It' oder dem weiterführenden Außenleiter angeordnet ist.

F i g. 4 /cigt die Ausführung einer solchen lsolierstützenanrodnung bei einem Gehäusestecker, bei dem die Anforderung an Stabilität die Forderung nach Reflexionsfreiheit bei höheren Frequenzen überwiegt. Der Außenleiter 1 des Steckerkörpers wird in Richtung des Pfeiles 8 durch den Gegenstecker angeschlossen. Der Innenleiterkontakt wird über die geschlitzte Buchse 31 hergestellt.

Der verjüngte Innenleiterabschnitt 4 ist in diesem Fall wiederum konisch ausgebildet und trägt das Teil 78 einer mehrteiligen isolierstütze, in diesem Fall wird das Teil 78 der Isolierstütze durch Durchstecken des geschlitzten Innenleherbuchsenteils 31 so aufgeweitet, daß das Scheibenteil nach dem Erreichen des Anschlags 9 einen lockeren Sitz aufweist. Dieses Scheibenteil 78 besteht dabei aus Polytetrafluoräthylen. Das Stützenteil 78 weist einen Vorsprung mit einem Konus 2' auf, der von einem entsprechenden Innenkonus eines Stützenteils 77 aus Polytetrafluoräthylen umgriffen wird. Durch axiale Verspannung und Gleiten der beiden Konen aufeinander, wird eine Verjüngung des Innendurchmessers des Stützenteils 78 erzwungen, so daß auch an der Stelle 9Γ eine feste Anlage garantiert ist.

Das Stützenteil 78 ist auf der gemäß Fig.4 rechten Seite mit einer Stufenausnehmung versehen, in der ein Einpreßring 111 eingefügt ist, der mit einem Innenkonus ausgerüstet sein kann, um auch hier einen festen Sitz zu gewährleisten.

Mit dieser lnnenleiterkonstruktion gemäß Fig.4 ist es möglich, eine sehr einfache und absolut sichere Montage durchzuführen. Die Stützenteile 78 und 77 werden auf den Innenleiter gesteckt und dieser wird in

ίο die Steckerhülse 1 eingesetzt und mit dem Abschlußring 11 gehalten. Gleichzeitig ist eine absolut feste Montage und Zentrierung des Innenleiters gewährleistet.

Bei der Ausführung gemäß der Erfindung ist es besonders wichtig darauf zu achten, daß die Schulter 91

als die größere Schulter der Anlage in Steckrichtung der Steckverbindung liegt, um ein eventuelles Längsverschieben beim Einstecken des Gegenstücks zu verhindern. Die Schulter 9 muß nicht vorhanden sein, da der Konus bereits auf dem Innenleiter ein Verrücken beim Abziehen des Gegensteckers mit Sicherheit verhindert. Wie aus F i g. 4 ersichtlich, umschließt das Scheibenteil 78 die volle Länge des verjüngten Teiles des Innendurchmessers, der sich aus einem konischen Abschnitt und einem kurzen zylindrischen Abschnitt aul der rechten Seite zusammensetzt. Das Stützenteil 77 umschließt sowohl den konischen Innenleiterabschnitt 4 als auch einen Teil des Innenleiters 3. Dieses Teil 77 stützt sich an einer Außenleiterstufe ab.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. isolierstützenanordnung für einen HF-Koaxialleitungsabschnitt mit einer massiven Isolierstütze, die auf einem zum Zwecke der Kompensation des sich ergebenden Wellenwiderstandsfehlers im Durchmesser verjüngten Abschnitt des Innenleiters sitzt, in eine Ausdrehung des Außenleiters axial eingeschoben ist, und axial formschlüssig einerseits an der Ausdrehungsstufe und andererseits an einem Außenleiter-Einschraubstück abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenleiter

(3) ungeteilt ausgeführt ist, daß die Isolierstütze einen das axiale Aufschieben auf den Innenleiter ermöglichenden Durchmesser aufweist, der größer ist als der Durchmesser des Verjüngungsabschnittes

(4) des Innenleiters, und daß die Stirnseiten der isolierstütze wenigstens im Bereich der Außenleiterausdrehung durch das Einschraubstück (11) axial derarj verspannt sind, daß infolge von Materialverpressung der Innendurchmesser auf den verjüngten Abschnitt des Innenleiters aufgequetscht wird.

2. Isolierstützenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die durch axiale Verspannung bewirkte radiale Zusammenpressung der Isolierstütze (70, 72, 73, 77, 78) durch Konusflächen (2,4) bewirkt wird.

3. Isolierstützenanordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Konusfläche von der Durchmesserverjüngung (4) des Innenleiters (3) gebildet ist (F i g. 1).

4. Isolierstützenanrodnung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Konusfläche von einem Innenkonus (2) des Außenfeiters (1) gebildet ist (F ig. 1).

5. Isolierstützenanordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus zwei einander mit Konuspaßflächen (2) umschließenden Teilen (72,73,77,78) besteht (F i g. 2,4).

6. Isolierstützenanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden über die konischen Paßflächen (2) ineinandergreifende Isolierstützenabschnitte (72, 73) unterschiedliche Dielektrizitätskonstanteaufweisen.

7. Isolierstützenanordnung nach den Ansprüchen 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Stütze ein konischer Innenleiterabschnitt (4) sich bis auf den Durchmesser des weiterführenden Innenleiterteils (3) erweitert und einen an den konischen Abschnitt anschließenden zylindrischen Abschnitt besteht (F ig. 4).

8. Isolierstützenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Stütze (78) axial auf beiden Seiten über eine Stirnringfläche (9 bzw. 91) des Innenleiters abgestützt ist.

9. Isolierstützenanordnung nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der der Durchmesserverjüngung (4) des Innenleiters anliegende Stützenabschnitt (73) einen zylindrischen im Außenleiter (1) abgestützten Abschnitt und einen konischen Abschnitt (2) aufweist, der von dem Stützenteil (72) mit Innenkonus umschlossen ist, und daß dieser Stützenteil (72) durch eine Endscheibe (71) abgestützt ist (F i g. 2).

10. Isolierstützenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenleiter (4) innerhalb der Stütze (74, 75) und der Außenleiter (.)

außerhalb der Stütze zylindrisch ausgebildet sind, daß die Isolierstütze aus einer den Innenleiter umgreifenden Buchse (74) und einer letztere umschließenden Hülse (75) besteht, und daß diese beiden Stützenabschnitte (74 und 75) über Endscheiben (71,76) axial verspannbar sind (F i g. 3).

11. Isolierstützenanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützenteile (74 und 75) eine voneinander unterschiedene und von der Dielektrizitätskonstante der Endscheiben (71, 76) unterschiedene Dielektrizitätskonstante besitzen.

IZ Isolierstützenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis U, dadurch gekennzeichnet, daß konisch ineinandergreifende Isolierstützenabschnitte in einem konischen Außenleiterabschnitt liegen.