DE2916996A1

DE2916996A1 - Verbindungsanordnung fuer ein gegen elektromagnetische stoerungen abgeschirmtes elektrisches kabel

Info

Publication number: DE2916996A1
Application number: DE19792916996
Authority: DE
Inventors: Paul R Tang
Original assignee: Bunker Ramo Corp
Current assignee: Bunker Ramo Corp
Priority date: 1978-05-01
Filing date: 1979-04-26
Publication date: 1979-11-15
Also published as: FR2425131A1; US4236779A; GB2020494A; CA1129023A; JPS54161097A

Description

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-6-Beschreibunp;

Verbindungsanordnung für ein gegen elektromagnetische Störungen abgeschirmtes elektrisches Kabel

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf gegen elektromagnetische Störungen abgeschirmte elektrische Kabel und Verbinder und insbesondere auf doppelendige oder durchgeführte elektrische Verbinder und deren Abschirmung gegenüber elektromagnetischen Störungen. Im einzelnen bezieht sin. die Erfindung auf eine Verbindungsanordnung zum Abschließen eines doppelt abgeschirmten elektrischen Kabels und zum Aufrechterhalten der Integrität des gegenüber elektromagnetischen Störungen doppelt abschirmenden Systems über die gesamte Verbindungsanordnung, um eine vollständige und kontinuierliche Abschirmung gegenüber elektromagnetischen Störungen zu erreichen.

Gegen elektromagnetische Störungen abgeschirmte Kabel und Verbindungsanordnungen werden vielfach für die Übertragung von Datensignalen zwischen programmierbaren Geräten, wie Computern u.dgl. wie auch in anderen Umgebungen benutzt, in denen elektrische und elektromagnetische Strahlungen zu erwarten sind, die mit den von den verbundenen Kabeln und den Verbindungsanordnungen geführten elektrischen Signalen interferieren können. Ein Beispiel eines solchen Datenübertragungssystems ist in der US-PS Reissue 29 246 beschrieben. Eine Abschirmung gegenüber elektromagnetischen Störungen wird in solchen Kabeln und Verbindungsanordnungen benutzt, um die von benachbarten Geräten und Kabeln ausgesendete elektromagnetische Strahlung aufzunehmen, wodurch verhindert wird, daß die Strahlung vollständig die Kabel-und Ver-

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bindungsanordnungen durchdringen und -von den Innenleitern und Kontaktelementen aufgenommen werden kann. Bei Umgebungen, die eine große Zahl solcher programmierbarer Geräte enthalten, ist die Intensität der elektromagnetischen Störungen und elektrischen Strahlung gewöhnlich hoch, so daß eine geeignete Abschirmung der zu verbindenden Kabel und Verbindungsanordnungen kritisch ist.

Es wurden sehr viel unterschiedliche abgeschirmte Kabel und Verbindungsanordnungen für verschiedenste Anwendungen in den letzten Jahren entwickelt. Solche Kabel umfassen gewöhnlich eine Schicht eines elektrisch leiterden Materials, das um die Leiter des Kabels herum angeordnet ist, so daß die elektromagnetische Streustrahlung aufgenommen und längs einer getrennten elektrischen Schaltung der Abschirmschicht abgeleitet wird. Wenn solche Kabel an einer Verbindungsanordnung angeschlossen werden, wird die Abschirmung des Kabels gewöhnlich an einem elektrisch leitenden Gehäuse der Verbindungsanordnung geerdet, um die Anschlußteile des Leiters wie auch die in der Verbindungsanordnung angeordneten Kontaktelemente abzuschirmen. Bei Anwendungen mit einer elektromagnetischen Störstrahlung hoher Intensität hat sich jedoch eine solche Abschirmung mit einer einzigen Schicht im wesentlichen als unzureichend erwiesen. Es hat sich gezeigt, daß bei solchen Umgebungen einige der elektromagnetischen und elektrischen Streustrahlung teilweise die einzige Abschirmungsschicht durchdringt und von den Kabelleitern und den Kontaktelementen der Verbindungsanordnung aufgenommen wird, so daß Interferenzen mit den über sie übertragenen elektrischen Signalen und der Streustrahlung auftreten. Außerdem kann eine solche einzige Abschirmschicht auch nicht die elektrische und elektromagnetische Strahlungsabgabe durch das abgeschirmte Kabel und die Verbindungsanordnungen selbst in geeigneter Weise verhindern, so daß diese abgegebenen

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Strahlungen mit Signalen interferieren können, die von anderen dicht benachbart angeordneten Kabeln und Verbindungsanordnungen geführt werden.

Die Verbindung von programmierbaren Geräten erfordert auch manchmal die Verbindupg eines abgeschirmten Kabels mit einer doppelendigen oder durchgeführten Verbindungsanordnung, wie sie aus dem "IEEE Standard Digital Interface for Programmable Instrumentation Manual", IEEE Standard, 488-1975, bekannt ist. In diesem Zusammenhang ist es bekannt, ein Paar von Verbindungsteilen an dem Ende eines jeden Kabels vorzusehen, die Rücken an Rücken zueinander angeordnet sind. Beispiele solcher doppelendigen Verbinder sind in den US-PSen 3 705 388, 3 866 292, 3 876 276 und 3 963 300 sowie der US-Patentanmeldung, Serial No. 798 78 beschrieben. Vor der vorliegenden Erfindung haben solche doppelendigen Verbindungsanordnungen jedoch keine Abschirmung gegenüber elektromagnetischen Störungen aufgewiesen. Selbst wenn daher ein gegenüber elektromagnetischen Störungen abgesdlrmtes Kabel seine in ihm enthaltene Leiter geeignet gegenüber elektromagnetischer und elektrischer Streustrahlung schützen kann, vermindert jedoch der Anschluß eines solchen Kabels an einer nicht abgeschirmten doppelendigen Verbindungsanordnung wesentlich die Gesamtabschirmungswirkung des Kabels und der Verbindungsanordnung. Jeder bei dem Kabel vorgesehene Abschirmungsschutz ist daher wesentlich durch den Anschluß eines solchen Kabels an einer nicht abgeschirmten doppelendigen Verbindungsanordnung vermindert.

Die vorliegende Erfindung ist daher auf eine Verbindungsanordnung zum Anschließen bzw. Abschließen eines gegenüber elektromagnetischen Störungen doppelt abgeschirmten Kabels und auf eine gegenüber elektromagnetischen Störungen abgeschirmte doppelendige Verbindungsanordnung gerichtet, die

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die zuvor erwähnten Nachteile und Probleme der bisherigen abgeschirmten Verbindungsanordnungen und doppelendigen
Verbinder beseitigt.

Es ist ein Ziel der Erfindung, eine abgeschirmte Verbindungsanordnung zum Abschließen eines abgeschirmten Kabels zu schaffen, die ein Paar von Rücken an Rücken angeordnete . Verbindungsteile umfaßt, die in Paßeingriff mit kompatiblen Verbindungsteilen in einem Geräteinterfacesystem gebracht werden können.

Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, eine Verbindungsanordnung zum Abschließen eines gegenüber elektromagnetischen Störungen doppelt abgeschirmten Kabels zu schaffen, die beide abgeschirmten Schaltungen des abgeschlossenen
Kabels durch die gesamte Verbindungsanordnung zu einem
kompatiblen Verbindungsteil hindurchführt.

Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, ein elektrisches
Kabel zu schaffen, das elektrisch isolierte, gegenüber
elektromagnetischen Störungen doppelt abgeschirmte Systeme zum Schützen der Kabelleiter gegenüber Interferenzen mit
elektromagnetischen Störungen in Umgebungen hat, die elektromagnetische und elektrische Streustrahlungen hoher Intensität aufweisen.

Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, ein gegenüber elektromagnetischen Störungen doppelt abgeschirmtes Kabel und Verbindungsanordnung zur Benutzung in Geräte-Interfacesystemen zum Übertragen von digitalen Datensignalen zu schaffen.

Die Erfindung ist daher auf eine gegenüber elektromagnetischen Störungen abgeschirmte Verbindungsanordnung zum Abschließen eines doppelt abgeschirmten Kabels und insbesondere auf eine doppelendige, gegenüber elektromagnetischen

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ORIGINAL JNSPECTEB

Störungen abgeschirmte Verbindungsanordnung gerichtet. Im einzelnen ist eine Verbindungsanordnung zum Abschließen eines elektrischen Kabels vorgesehen, das mindestens einen und vorzugsweise mehrere zentrische Leiter sowie elektrisch isolierte innere und äußere, gegenüber elektromagnetischen Störungen abschirmende Schichten hat, die die zentrischen Leiter umgeben. Die Verbindungsanordnung umfaßt ein Verbindungsteil, das mehrere Kontaktelemente, einen Paßteil zum Aufnehmen eines kompatiblen Verbindungsteils und ein Anschlußteil zum Anschließen der zentrischen Leiter des Kabels an den Kontaktelementen aufweist. Es ist eine Einrichtung zum elektrischen Verbinden der inneren Abschirmungsschicht des Kabels mit mindestens einem der Kontaktelemente des Verbinders vorgesehen, die vorzugsweise einen Erdleiter umfaßt. Zusätzlich ist eine Abschirmungseinrichtung elektrisch mit der äußeren Abschirmungsschicht des Kabels verbunden und im wesentlichen um den Anschlußteil des Verbindungsteils herum angeordnet, um den Verbindungsteil gegenüber elektromagnetischen Interferenzen kontinuierlich abzuschirmen. Die Abschirmungseinrichtung bewirkt eine Erdverbindung von der äußeren Abs chirmungs schicht zu einem sich in Eingriff befindendem kompatiblen Verbindungsteil, während eine Erdverbindung für die innere Abschirmungs schicht längs der getrennten Schaltung des Erdleiters durch das verbundene Kontakt element hindurch zu dem sich im Eingriff befindenden kompatiblen Verbindungsteil vorgesehen ist.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung umfaßt die Verbindungsanordnung ein doppelendiges Verbindungsteil mit einem Paar von im Abstand und Rücken an Rücken angeordneten Verbindern, wobei die Anschlußteile der Verbinder zueinander hin-weisen. Die jeweiligen Kontaktelemente eines jeden Verbinderanschlußteils sind durch dazwischenliegende

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Leiter angeschlossen, die in dem Raum zwischen den "Verbindern angeordnet sind. Die doppelendige Verbindungsanordnung umfaßt auch ein Abschirmelement gegenüber elektromagnetischen Störungen, das elektrisch mit der äußeren Abschirmungsschicht des Kabels verbunden ist und eine Hülle bildet, die die Anschlußteile des Verbinderpaars und den Raum zwischen ihnen umgibt, wodurch die Verbinder gegenüber elektromagnetischer und elektrischer Streustrahlung abgeschirmt werden. Es ist darauf hinzuweisen, daß diese Ausführungsform der Erfindung zum Abschließen entweder von einfach oder doppelt abgeschirmten Kabeln benutzt werden kann.

Die Erfindung bezieht sich also auf eine Verbindungsanordnung zum Abschließen eines doppelt abgeschirmten elektrischen Kabels und zum Aufrechterhalten einer vollständigen und kontinuierlichen Abschirmung dieser Teile gegenüber elektromagnetischen Störungen. In Umgebungen mit elektromagnetischer Störstrahlung hoher Intensität hat sich der Schutz mit einer einzigen Abschirmungsschicht im allgemeinen als ungeeignet erwiesen. Außerdem haben bisher doppelendige Verbindungsanordnungen keine Abschirmung gegenüber elektromagnetischen Störungen aufgewiesen. Die vorliegende Erfindung ist daher auf eine verbesserte Verbindungsanordnung gerichtet, die mehrere Leiter und elektrisch isolierte innere und äußere Abschirmschichten gegen elektromagnetische Störungen aufweist, die die Leiter umgeben. Die Verbindungsanordnung umfaßt ein Verbindungsteil mit mehreren Kontaktelementen, einem Paßteil zum Beaufschlagen eines kompatiblen Verbindungsteils und einen Anschlußteil zum Anschließen der Kabelleiter an den Kontaktelementen. Ein Abschirmungselement ist elektrisch mit der äußeren Abschirmschicht des Kabels verbunden und umgibt im wesentlichen den Anschlußteil des Verbindungsteils, um eine kontinuierliche Abschirmung des Verbindungsteils gegenüber elektromagnetischen Interferenzen zu bewirken, wobei das Abschirmelement mechanisch

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an dem Kabel und dem Verbindungsteil befestigt ist. Es ist auch eine Einrichtung zum elektrischen Verbinden .der inneren Abschirmungsschicht des Kabels mit einem der Kontaktelemente vorgesehen, um damit die doppelte Abschirmung und die Eigenschaften des Kabels über die gesamte Verbindungsanordnung hinweg auszudehnen.

Die neuen Merkmale, die für die vorliegende Erfindung als kennzeichnend angesehen werden, sind in den Patentansprüchen angegeben. Die Erfindung selbst wird zusammen mit weiteren Zielen und zugehörigen Vorteilen in der nachfolgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen beschrieben, in denen mehrere Ausführungsbeispiele gezeigt sind, wobei gleiche Bezugszeichen für gleiche Teile benutzt werden. Im einzelnen zeigt:

Fig. 1 eine teilweise Seitenansicht eines gegenüber elektromagnetischen Störungen doppelt abgeschirmten Kabels, das mit der erfindungsgemäßen Verbindungsanordnung benutzt wird,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen doppelendigen Verbindungsanordnung, wobei die Verbindungsanordnungen in einem teilweise montierten Zustand mit dem Kabel der Pig. 1 gezeigt ist, das von dieser abgeschlossen ist,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines zweiten Montagezustandes, bei dem sich die Abschirmungseinrichtung mit ihrer Befestigungskonstruktion über dem Anschlußteil des abgeschirmten Kabels an ihren jeweiligen Plätzen befinden,

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4- eine perspektivische Ansicht ähnlich der IFig. 3» die jedoch eine dritte Montagestufe zeigt, bei der die Abschirmungseinrichtung in der Verbindungsanordnung angeordnet und an dem abgeschirmten Kabel befestigt ist,

Fig. 5 einen Teilschnitt des gegenüber elektromagnetischen Störungen doppelt abgeschirmten Kabels der Fig. 1, das mit einer Verbindungsanordnung abgeschlossen ist, wobei die Befestigungskonstruktion der Abschirmungseinrichtung gezeigt ist,

Fig. 6 eine schematische Seitenansicht mit einigen Teilen im Schnitt der montierten gegenüber elektromagnetischen Störungen abgeschirmten Verbindungsanordnung gemäß der Erfindung und

Fig. 7 eine perspektivische Darstellung der vollständig montierten erfindungsgemäßen Verbindungsanordnung.

Die erfindungsgemäße, gegenüber elektromagnetischen Störungen abgeschirmte Verbindungsanordnung ist im Hinblick auf zwei Maßnahmen besonders einheitlich. Bei einer Ausführungsform bewirkt die erfindungsgemäße Verbindungsanordnung einen einheitlichen abgeschirmten Verbindungsteil zum Abschließen eines doppelt abgeschirmten elektrischen Kabels. Wenn die Verbindungsanordnung ihre doppelendige Form hat, wie dieses im einzelnen später noch erläutert wird, bewirkt sie einen neuen doppelendigen, abgeschirmten Verbinder, der entweder einfach oder doppelt abgeschirmte elektrische Kabel abschließen kann. In Fig. 1 ist ein abgeschirmtes elektrisches Kabel 10 dargestellt, das zwei Abschirmungsschichten

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gegenüber elektromagnetischen Störungen hat. Im einzelnen weist das Kabel 10 mindestens einen und vorzugsweise mehrere zentrisch angeordnete, gebündelte elektrische Leiter 12 auf. Während die Leiter 12 nicht isoliert sein können, ist vorzugsweise jeder Leiter individuell isoliert, um ein Kabel 10 mit einer Vielzahl von elektrischen Schaltungen oder Signalpfaden zu schaffen. Ein elektrisch isoliertes Bindeband 14 ist um das Bündel von Leitern 12 herumgewickelt, um diese in einer im wesentlichen zylindrischen Einheit zu binden. Das Band 14 kann aus irgendeinem geeigneten elektrisch isolierenden Material gebildet sein und ist vorzugsweise Äthylenterephthalat, das unter den handelsbezeichnungen Mylar, Dacron, Cronar oder Terylen bekannter ist.

Um das Bindeband 14 herum ist eine innere Schicht eines gegenüber elektromagnetischen Störungen wirksamen und elektrischen Abschirmungsmaterial 16 angeordnet. Die innere Abschirmungsschicht 16 ist vorzugsweise aus einem elektrisch leitenden geflochtenen Metall, wie einer Zinnkupferlegierung gebildet. Die geflochtene Konstruktion wird benutzt, um der inneren Abschirmungsschicht 16 ein wesentliches Maß an Flexibilität zu verleihen. Ein Innenmantel 18 umgibt die.innere Abschirmungsschicht 16 und ist aus einer Schicht eines elektrisch isolierenden Materials gebildet, wie z.B. Polyvinylchlorid (PVG) od.dgl. Der Innenmantel umgibt vollständig die innere Abschirmungsschicht 16 in einer im wesentlichen zylindrischen Form, um die innere Abschirmung 16 elektrisch zu isolieren. Die innere Abschirmungsschicht 16 bewirkt daher einen isolierten elektrischen Pfad, wenn sie an einem Ende mit Erde elektrisch verbunden wird.

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Den Innenmantel 18 umgibt eine äußere Schicht aus einem gegenüber elektromagnetischen Störungen wirksamen und elektrischen Abschirmungsmaterial 20. Die äußere Abschirmungsschicht 20 ist ebenfalls vorzugsweise aus einem elektrisch leitenden gesponnenem Metall, wie einer Zinnkupferlegierung, gebildet, wodurch das Kabel 10 relativ flexibel werden kann. TJm die äußere Abschirmung 20 ist ein Außenmantel 22 angeordnet, der aus irgendeinem geeigneten elektrischen isolierenden Material, wie z.B. PVC, gebildet ist. Die Außenhülle 22 bewirkt einen Schutz gegenüber der Umgebung und isoliert elektrisch die äußere Abschirmung 20 zwischen der Innenhülle 18 und der Hülle Die äußere Abschirmschicht 20 bewirkt daher einen zweiten Polierten elektrischen Pfad, wenn sie an einem Ende elektrisch mit Erde verbunden wird.

Die Abschirmschichten 16 und 20 verhindern, daß die Leiter 12 elektromagnetische und elektrische Streustrahlung aus der Umgebung aufnehmen, die das Kabel 10 umgibt, die sonst mit dem elektrischen Strom oder Signal auf den Leitern 12 interferieren könnte. Wenn das Kabel 10 zum Verbinden von Geräten in programmierbaren Systemen, wie Computersystemen benutzt wird, ist es wichtig, daß die von jedem Leiter 12 geführten digitalen Datensignale stabil und schwankungsfrei bleiben, während eine Interferenz durch elektromagnetische Streustrahlung diese Signale ändern und zum Schwanken bringen könnte. Bei Umgebungen, die eine Anzahl solcher programmierbaren Geräte enthalten und bei denen die Intensität der elektromagnetischen Streustörungen und der elektrischen Strahlung besonders hoch ist, ist eine einzige Schicht einer elektrischen Abschirmung um die Leiter im allgemeinen unzureichend. Das Kabel 10 weist jedoch ein doppeltes Abschirmungssystem auf, das die elektrisch

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. isolierten Schichten 16 und 20 umfaßt. Die äußere Abschirmungsschicht 20 bewirkt einen umfassenden Abschirmungsschutz gegenüber elektromagnetischen Störungen durch Absorption des größten Teils der Strahlungsfrequenzen der elektromagnetischen Störungen, denen das Kabel 10 ausgesetzt ist. Solche Streufrequenzen werden von der Abschirmungsschicht 20 aufgenommen und längs des durch sie gebildeten Leitungspfades abgeleitet. Die Abschirmungsschicht 16, die einen von dem der Abschirmungsschicht 20 getrennten elektrischen Leitungspfad hat, nimmt die übrigen Strahlungsfrequenzen der elektromagnetischen Störungen auf, die durch die Abschirmungsschicht 20 hindurchgegangen sind. Die innere Abschirmungsschicht 20 bewirkt daher eine endgültige Signalabschirmung für die Leiter 12. Außerdem nimmt die innere Abschirmungsschicht 20 längs ihres Leitungspfades elektromagnetische Streustörungen und elektromagnetische Strahlung auf, die von den Leitern 12 abgegeben werden, wodurch ein Signalverlust von dem Kabel 10 verhindert wird. Dieses vermindert die Gesamtintensität der elektromagnetischen Streustörungen und der elektrischen Strahlung, in der das Kabel umgebenden Umgebung und verbessert die Signalstärke auf den Leitern 12.

Außerdem haben Prüfungen gezeigt, daß infolge der elektrischen Isolation der inneren und äußeren Abschirmungsschichten 16 und 20 und der Entfernung zwischen diesen die Schichten 16 und 20 eine kapazitive Wirkung auf die Signale bewirken, die von den Leitern 12 geführt sind, so daß das Kabel 10 elektrische Eigenschaften erhält, die sich von den durch die erwartete doppelte Wirkung der doppelten Abschirmungsanordnung unterscheiden. Dieser synergistische Effekt ergibt sich teilweise durch die Kapazität zwischen den inneren und äußeren Abschirmungsschichten 16 und 20 und versieht das Kabel 10 mit Eigenschaften, die besonders

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nütztlich bei der Verbindung von programmierbaren Geräten sind.

In den I¹Xg. 2 und 3 ist eine elektrisch abgeschirmte Verbindungsanordnung 24 gezeigt, mit der das abgeschirmte Kabel 10 abgeschlossen wird. Bei der bevorzugten Ausführungsform weist die Verbindungsanordnung 24· ein Verbindungsteil 26 auf, das Rücken an Rücken angeordnete Verbinder 28 und 30 umfaßt. Die Verbinder 28 und 30 können beide gleicher Bauart sein, d.h. sie können beide männlich oder weiblich ausgebildet sein, oder sie können in bekannter Weise einmal männlich und einmal weiblich ausgebildet sein. Bei der gezeigten Ausführungsform ist der Verbinder 28 ein männlicher Verbinder, während der Verbinder 30 ein weiblicher Verbinder ist. Jeder der Verbinder 28,30 weist jeweils einen Paßteil 32 und 34- auf, die elektrisch leitende Gehäuse 36 und 38 mit jeweiligen Befestigungsleisten 40 und 4-2 haben. Jeder Verbinder 28,30 umfaßt außerdem einen Anschlußteil 44 und 46 und mehrere nicht gezeigte Kontaktelemente, die in inneren Anschlußteilen 48 angeordnet sind.

Die Verbinder 28 und 30 sind mit Abstand Rücken an Rücken so angeordnet, daß die Anschlußteile 44 und 46 einander zugewandt sind und einen Zwischenraum 50 zwischen sich haben. Die Verbinder 28 und 30 sind beabstandet zueinander durch rohrförmige Abstandsglieder 52 und 54 befestigt, die an den Leisten 40 und 42 befestigt sind und sich durch diese hindurch erstrecken. Die Abstandsteile 52,54 dienen auch zum Befestigen der Verbindungsanordnung 24 an einem nicht gezeigten kompatiblen Verbindungsteil, wie dieses später beschrieben wird. Bei der bevorzugten Ausführungsform sind dazwischenliegende Leiter 55 in dem Zwischenraum 50 angeordnet, die zugehörige Kontaktelemente der Verbinder 28,30 so miteinander verbinden, daß jeder der Leiter 12

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elektrisch mit mindestens einem Kontaktelement in jedem Verbinder 28,30 verbunden ist. Die Anschlußteile 44 und 46 können außerdem auch unmittelbar aneinander befestigt sein.

Wie zuvor beschrieben wurde, umfaßt das Kabel 10 zwei bestimmte und isolierte Leitungspfade längs der inneren und äußeren Abs chirmungs schichten 16,20 und zum Abschließen jedes Leitungspfades muß jede Abschirmung 16 und 20 elektrisch mit Erde längs unterschiedlicher Pfade verbunden sein. Wenn die Abschirmungsschichten 16 und 20 elektrisch miteinander verbunden wären, würde diese Verbindung die elektrische Isolation zwischen den Schichten 16 und 20 ausschließen und damit die getrennte Abschirmfunktion der inneren Schicht 16 wie auch die Kapazitätswirkung zwischen den Schichten 16 und 20 beseitigen.Um die Abschirmungsschicht 16 elektrisch mit Erde zu verbinden, ist ein Ableitdraht 56 vorgesehen, der aus einem elektrisch leitenden Material gebildet ist. Der Ableitdraht 56 ist vorzugsweise aus dem gesponnenen Metall gebildet, das die innere Abschirmung 16 bildet, so daß der Draht 56 elektrisch und physikalisch mit der inneren Abschirmung 16 verbunden ist. Das Ende des Ableitdrahtes 56 wird dann an einem der Kontaktelemente innerhalb eines der Verbinder 28,30 angeschlossen und dieses Kontaktelement wird daher ein Erdungselement, das mit einem gleichartigen Kontaktelement eines kompatiblen Verbindungsteils in Eingriff zu bringen ist, das seinerseits ebenfalls mit Erde eventuell verbunden ist. Auf diese Weise wird die bestimmte Abschirmung gegenüber elektromagnetischen Störungen der Schicht 16 über die gesamte Verbindungsanordnung 24 hinweg und in den kompatiblen Verbindungsteil hinein ausgedehnt.

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Wenn die Leiter 12 und der Ableitdraht 56 mit den Verbindern 28,30 verbunden sind, wird ein einstückiges, gegossenes Schutzgehäuse 58, das aus irgendeiner geeigneten formbaren Verbindung, wie Epoxyd, gebildet ist, zwischen den Verbindern 28 und 30 gegossen, um die Anschlußteile 44 und 56 und den Zwischenraum 50 zwischen den Abstandsteilen 52 und 54 einzuschließen. Das Schutzgehäuse 58 bewirkt eine spannungsentlastende Verbindung für die einzelnen Leiter 12 und 55 mit der Verbindungsanordnung 24, wie auch ein Lager zwischen den Verbindern 28 und 30. Die formbare Verbindung des Gehäuses oder Einschlusses 58 wird dicht um die benachbarten Seiten der Verbinder 28 und 30 gegossen, so daß die sich ergebende Anordnung eine im wesentlichen rechteckige Formgebung mit ebenen und im wesentlichen parallelen Ober- und Unterseiten hat, die von der formbaren Verbindung gebildet sind.

Wie in den 3?ig. 4 und 5 gezeigt ist, ist eine Abschirmeinrichtung zum elektrischen Verbinden der äußeren Abschirmschicht 20 mit Erde und zum Bewirken einer elektrischen Abschirmung gegenüber elektromagnetischen Störungen für das Verbindungsteil 26 vorgesehen. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel weist die Abschirmungseinrichtung vorzugsweise ein einzelnes Blatt aus einer elektrisch leitenden JPolie 60 auf, die einen Umschlag um den Zwischenraum 50, die schützende Einhüllung 58, die Anschlußteile 44 und 46 und die Abstandsteile 52 und 54 bildet, um die Anschlußteile 44 und 46 und den Zwischenraum 50 zwischen diesen im wesentlichen zu umgeben. Das leitende Blatt 60 ist vorzugsweise aus einem Blatt einer dünnen Metallfolie, wie einer Kupferfolie od.dgl. gebildet. Das Blatt 60 ist mit dem Anschlußteil des Kabels 10 in einer später beschriebenen Weise verbunden und vorzugsweise an den elektrisch leitenden Leisten 40 und 42 der Gehäuse 36 und 38 jeweils an mit X an beiden Längsseiten des Verbindungsteils 26 be-

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zeichneten Stellen punktgeschweißt. Auf diese Weise werden die Anschlußteile 44 und 46 und die Leiter 12 und 55, die zwischen diesen angeordnet sind, vollständig durch das leitende Blatt 60 umgeben, um diese gegenüber elektrischer und elektromagnetischer Strahlung abzuschirmen, die von der Umgebung abgegeben wird.

Die Endteile 62 des leitenden Blattes 60 sind elektrisch und physikalisch mit der äußeren Abschirmschicht 20 des Anschlußteils des Kabels 10 mit Hilfe einer Klemmanordnung 64 verbunden. Die Klemmanordnung 64 umfaßt vorzugsweise ein erstes kreisringförmiges Teil oder einen Ring 66, der aus einem harten metallischen Material, wie Messing, gebildet ist und zwischen die Innenhülle 18 und die äußere Abschirmungsschicht 20 eingelegt ist. Der erste Ring 66 trennt die inneren und äußeren Abschirmungsschichten 16 und 20 und erhält ihre elektrische Trennung durch Isolation gegenüber der inneren Abschirmungsschicht 16 durch die Innenhülle 18 bei. Die Endteile 62 des Abschirmungsblattes 60 werden dann über dem Anschlußteil der äußeren Abschirmungsschicht 20 unmittelbar auf dem ersten Ring 66 angeordnet.

Ein zweites kreisringförmiges Teil oder ein Ring 68, der aus einem duktilen Material, wie Kupfer, gebildet ist, wird konzentrisch zu dem ersten Ring 66 unmittelbar um die Endteile 62 herum angeordnet. Der zweite Ring 68 wird dann längs seiner Außenfläche gegen den inneren Messingring 66 geklemmt oder gequetscht, so daß er physikalisch die Endteile 62 gegen die äußere Abschirmungsschicht 20 und den Messingring 66 klemmt bzw. befestigt. Dieses Klemmen stellt auch eine geeignete elektrische Verbindung zwischen dem Abschirmungsblatt 60 und der äußeren Abschirmungeschieht 20 sicher. Auf diese Weise wird ein Erdleitungspfad von der äußeren Abschirmungsschicht 20 über das Abschirmungsblatt 60 zu den Gehäusen 36 und 38 der Verbinder 28 und 30

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bewirkt. Wenn die Verbinder 28 oder 30 anschließend passend in Eingriff mit einem kompatiblen Verbindungsteil an einem programmierbaren Gerät od.dgl. gebracht werden, bewirkt die elektrische Verbindung zwischen den Gehäusen und den sich in Eingriff befindenden Verbindungsteilen einen Leitungspfad für elektromagnetische und elektrische Streustrahlung, die von der äußeren Abschirmungsschicht 20 und dem Abschirmungsblatt 60 aufgenommen wird. Auf diese Weise werden zwei isolierte Abschirmpfade, die von den Schichten 16 und 20 in dem Kabel 10 gebildet werden, über die gesamte Verbindungsanordnung 24 aufrechterhalten,um eine vollständige und kontinuierliche doppelte Abschirmung gegenüber elektromagnetischer Störstrahlung und elektrischer Strah lung zu bewirken.

Wie in den Fig. 6 und 7 gezeigt ist, wird, nachdem das leitende Abschirmblatt 60 in der Verbindungsanordnung 24 geeignet angeordnet, und mit dem Kabel 10 verbunden ist, ein elektrisch isolierendes Kunststoffgehäuse 70 in herkömmlicher Weise auf das Blatt 60 gegossen, um eine elektrisch isolierende Verbindungsanordnungsgrundplatte zu bilden. Das Gehäuse 70 wird vorzugsweise so gegossen, daß die Außenflächen der Leisten 40 und 42 auf den Außenflächen des Gehäuses 70 angeordnet sind. Auf diese Weise bewirken die Abstandsteile 52 und 54 öffnungen, durch die Befestigungsschrauben 72 sich, hindurch erstrecken können, um die Verbindungsanordnung 24 an einem geininschten kompatiblen, hier nicht gezeigten Verbindungsteil zu befestigen. Zusätzlich, erstreckt sich eine Schicht aus einem elektrisch, isolierenden Material 7^ von dem Gehäuse 70, um die Klemmeinrichtung 64 und den Ansdiußteil des Kabels 10 einzuschließen, um einen Schutz gegenüber Umgebungsverschmutzungen und dgl. wie auch, eine elektrische Isolierung der Klemmeinrichtung zu bewirken. Auf diese Weise wird die Verbindungsanordnung

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vollständig gegenüber der Umgebung geschützt und sie bewirkt eine vollständige und kontinuierliche doppelte Abschirmung gegenüber elektromagnetischen Störungen und elektrischer Strahlung für die elektrischen Leitungspfade, die durch die Leiter 12 in den Verbindern 28 und 30 hindurchgehen.

Es ist darauf hinzuweisen, daß das abgeschirmte Rücken an Rücken angeordnete Verbindungsteil 26 auch zum Abschließen von nur einfach abgeschirmten Kabeln benutzt werden kann. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung ist die einzige Abschirmungsschicht eines solchen Kabels elektrisch mit dem leitenden Abschirmblatt 60 des Verbindungsteils 26 in einer ähnlichen Weise verbunden, wie bei dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel. Die Erfindung schafft damit eine doppelendige oder hindurchgeführte Verbindungsanordnung, die elektrisch gegenüber elektromagnetischen Störungen und elektrischer Strahlung abgeschirmt ist. Zusätzlich schafft die Erfindung eine Verbindungsanordnung, mit der doppelt abgeschirmte Kabel abgeschlossen werden können und mit der zwei isolierte Abschirmungskreise oder Pfade durch die gesamte Verbindungsanordnung hindurch beibehalten werden können, wodurch eine vollständige und kontinuierliche Abschirmung gegenüber elektromagnetischen Störungen erreicht wLrd. Die Kabel- und Verbindungsanordnungseinheit der Erfindung kann einen Dämpfungspegel von 2 oder 3 Dezibel erreichen, wobei eine solche Dämpfung und Abschirmung besonders wünschenswert und sogar notwendig bei Umgebungen ist, die eine hohe Intensität von elektromagnetischen Störungen und elektrischer Strahlung aufweist. Die erfindungsgemäße Verbindungsanordnung erfüllt außerdem die Erfordernisse der Norm der IEEE specification Standard 48-1975, was die Erfindung besonders nützlich bei Interfacesystemen für programmierbare Instrumente macht.

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Es ist darauf hinzuweisen, daß die Erfindung auch, in anderen besonderen Ausführungsformen realisiert werden kann, ohne daß dadurch jedoch der allgemeine Erfindungsgedanken verlassen wird. Die vorliegenden Beispiele und Ausführungsformen sind daher lediglich als erläuternd und nicht beschränkend anzusehen, so daß die Erfindung nicht auf die hier in der Beschreibung angegebenen Einzelheiten beschränkt ist, sondern vielmehr innerhalb des Schutzbereichs der Patentansprüche modifiziert werden kann.

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Claims

Patentansprüche

(1.J Verbindungsanordnung zum Abschließen eines elektrischen Kabels mit mindestens einem zentrischen Leiter und ihn umgebenden elektrisch isolierten inneren und äußeren Abschirmschichten gegen elektromagnetische Störungen, gekennzeichnet durch ein Verbindungsteil (28,30) mit mehreren Kontaktelementen (48), mit einem Paßteil (32,3^) zum Beaufschlagen eines kompatiblen Verbindungsteils und mit einem Anschlußteil (44,46) zum Abschließen jedes zentrischen Leiters (12) mit einem der Kontaktelemente, durch eine Einrichtung (56) zum elektrischen Verbinden der inneren Abschirmschicht (16) mit mindestens einem weiteren der Kontaktelemente, durch eine elektrisch mit der äußeren Abschirmschicht (20) verbundene Abschirmeinrichtung (60), die den Anschlußteil im wesentlichen umgibt, um den Verbindungsteil gegenüber elektrischen und elektromagnetischen Störungen kontinuierlich abzuschirmen, und durch eine Einrichtung (64) zum mechanischen Befestigen der Abschirmeinrichtung (60) an dem Kabel (10),

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2. Verbindungsanordnung- nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schicht (18) aus einem elektrisch isolierenden Material zwischen den inneren und äußeren Abschirmschichten (16,20) angeordnet ist, um die Abschirmschichten voneinander elektrisch zu isolieren.
3- Verbindungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtung (56) zum elektrischen Verbinden der inneren Abschirmschicht (16) mit einem der Kontaktelemente (4-8) einen elektrisch leitenden Draht aufweist, der an der inneren Abschirmschicht befestigt und an dem weiteren Kontaktelement angeschlossen ist.
4. Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet , daß die Abschirmeinrichtung (60) ein Blatt aus elektrisch leitendem Material aufweist, das um den Anschlußteil (44,46) angeordnet ist, daß die Enden des leitenden Blattes mit der äußeren Abschirmungsschicht (20) befestigt sind und daß die Abschirmeinrichtung eine kontinuierliche Abschirmung gegenüber elektromagnetischen Störungen von der äußeren Abschirmschicht bis zu dem Verbindungsteil (28,30) bevrirkt.
5· Verbindungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtung (64) zum mechanischen Befestigen der Abschirmeinrichtung (60) an dem Kabel (10) erste und zweite kreisringförmige Teile (66,68) aufweist, daß der erste kreisringförmige Teil (66) zwischen den inneren und äußeren Abschirmschichten (16,20) angeordnet und elektrisch isoliert von einer der Abschirmschichten (16) ist und daß das zweite kreisringförmige Teil (68) um die äußere Abschirmungsschicht (20) konzentrisch mit dem ersten kreisringförmigen Teil (66) angeordnet ist,

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die Enden (62) des Blattes (60) zwischen der äußeren Abschirmschient (20) und dem zweiten kreisringförmigen Teil (68) angeordnet ist und das zweite kreisringfönnige Teil fest das leitende Blatt und die äußere Abschirmschicht gegen und an dem ersten kreisringförmigen Teil befestigt.
6. Verbindungsanordnung nach Anspruch 4 oder 5> dadurch, gekennzeichnet , daß der Verbindungsteil (28, 30) ein Paar von Verbindern aufweist, die beabstandet und Rücken an Rücken angeordnet sind, wobei jeder der Verbinder ein Paßteil (32,34·) und ein Anschlußteil (44,4-6) aufweist, die Anschlußteile des Paares von Verbindern einander benachbart angeordnet sind und das Blatt (60) aus elektrisch leitendem Material eine Einhüllung bildet, die im wesentlichen die Anschlußteile des Paars von Verbindern umgibt.
7. Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß der Paßteil (32,34) ein elektrisch leitendes Gehäuse (36,38) in elektrischem Eingriff mit der Abschirmeinrichtung (60) aufweist, das in elektrischen Kontakt mit dem kompatiblen Verbindungsteil bringbar ist, um eine kontinuierliche Abschirmung gegen elektromagnetische Störungen von dem Kabel (10) durch den Verbindungsteil (28,30) zu dem kompatiblen Verbindungsteil zu bewirken, wenn die Verbindungsanordnung mit dem kompatiblen Verbindungsteil passend in Eingriff gelangt.
8. Verbindungsanordnung nach Anspruch 6 oder 7, g e kennzeichnet durch Zwischenleiter (55)» die zwischen den Anschlußteilen (44,46) zum Verbinden jeweiliger Kontaktelemente (48) in den Verbindungsteilen (28,30) vorgesehen sind.

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9· Gegenüber elektromagnetischen Störungen abgeschirmtes Kabel zur Verwendung in Umgebungen mit elektrischer und elektromagnetischer Strahlung hoher Intensität, ge kennzeichnet durch mehrere gebündelte Leiter (12), eine innere Schicht (16) aus elektrisch leitendem Abschirmmaterial gegen elektromagnetische Störungen, die um die gebündelten Leiter herum angeordnet ist, durch eine Schicht (18) aus elektrisch isolierendem Material, die um die innere Abschirmschicht herum angeordnet ist, durch eine äußere Schicht (20) aus elektrisch leitendem Abschirmmaterial gegenüber elektromagnetischen Störungen, die um die elektrisch isolierende Schicht herum angeordnet ist, und durch eine äußere elektrisch isolierende Hülle (22), die um die äußere Abschirmungsschicht herum angeordnet ist, wobei die inneren und äußeren Abschirmungs schichten voneinander elektrisch isoliert sind, wodurch die äußere Abschirmungsschicht einen Gesamtschutz für" Tiie Leiter gegenüber der elektromagnetischen und elektrischen Strahlung der Umgebung bewirkt, und die innere Abschirmungsschicht einen sekundären Schutz der Leiter bewirkt und einen Signalverlust von den Leitern verhindert, sowie die inneren und äußeren Abschirmungsschichten eine Kapazitätswirkung in dem Kabel bewirken.
10. Kabel nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß ein elektrisch isolierendes Bindeband (14·) um die gebündelten Leiter (12) herum zwischen den Leitern und der inneren Abschirmungsschicht. (16) gewickelt ist und daß das elektrisch isolierende Material (18) Polyvinylchlorid aufweist.
11. Kabel nach Anspruch 9 oder 10, dadurch ge k e η η zeichnet , daß jede Abschirmungsschicht (16,20) eine flexible, im wesentlichen zylindrische Schicht aus gesponnenem, elektrisch leitendem Metall aufweist.

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12. Kabel nach. Anspruch 11, dadurch. gekennzeichnet , daß das gesponnene Metall eine Legierung aus Zinn und Kupfer aufweist.

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