DE3214514A1

DE3214514A1 - Federnder schirmverbinder

Info

Publication number: DE3214514A1
Application number: DE19823214514
Authority: DE
Inventors: Donald J. 91364 Woodland Hills Calif. Smith
Original assignee: Communications Technology Corp
Current assignee: Fluke Electronics Corp
Priority date: 1981-11-17
Filing date: 1982-04-20
Publication date: 1983-05-26
Also published as: JPS5889785A; GB2110887A; SE8202313L; US4427248A; DE3214514C2

Description

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Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf einen Schirmverbinder der zur Herstellung einer elektrischen Verbindung mit der metallischen Abschirmung eines elektrischen Kabels mit mehreren isolierten Leitern, einer um die Leiter befindlichen inneren metallischen Abschirmung und einer äußeren, um die Abschirmung vorgesehenen isolierenden Ummantelung.

Elektrische Schirmverbinder der eingangs genannten Art bestehen aus zwei Mantelklemmen und dazwischen befindlicher Schirmverbindungsleitung und dienen zur Verbindung mit einem elektrischen Kabel, das mehrere isolierte elektrische Leitern aufweist, die von einer inneren metallischen Abschirmung umgeben sind, die wiederum von einer äußeren Isolier-ümmantelung eingeschlossen wird. Zwischen den isolierten elektrischen Leitern und der metallischen Abschirmung kann zusätzlich noch eine Papiereinlage vorgesehen werden. Derartige Kabel werden häufig in der Fernmeldetechnik eingesetzt und der Schirmverbinder gemäß der vorliegenden Erfindung ist speziell zur Anwendung bei Fernsprechkabeln geeignet.

Aus den US-Patentschriften 37 77 049, 39 15 540, 39 63 299 und 40 26 619 sind Ausführungsformen derartiger Verbindungsvorrichtungen zur Herstellung einer Verbindung mit der Abschirmung eines Kabels bekannt. Weitere Verbindungsvorrichtungen mit Kabelabschirmungen sind den US-Patentanmeldungen USSN 066 (Mangro Bank at all, Anmeldetag 14. August, 1979) USSN 125 586 (Kund, Anmeldetag 28. Februar 1980) und USSN 148 811 (Kund, Anmeldetag 12. Mai 1980) zu entnehmen, die auf den Namen des Anmelders dieser Patent-

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anmeldung angemeldet wurden. Ein weiterer Schirmverbinder ist aus der DE-OS 22 03 946 bekannt. Die verschiedenen bekannten Schirmverbinder sind für die verschiedensten Anwendungszwecke geeignet, sie eignen sich jedoch aus den nachstehenden Gründen nicht oder nur unzureichend für den oben genannten Anwendungszweck.

Einige der bekannten Kabel- bzw. Schirmverbinder erfordern einen Bolzen oder Stift und eine Nut zur Herstellung der Verbindung. Bei anderen bekannten Schirmverbindern ist es erforderlich, die metallische Abschirmung und die Kunststoffummantelung aufzuschlitzen oder zu zerteilen, um die gewünschte elektrische Verbindung herzustellen. Bei anderen bekannten Schirmverbindern ist es wiederum erforderlich, zur gemeinsamen Verbindung des Schirmverbinders mit der Abschirmung Kraft auf den Schirmverbinder und die Abschirmung unter Zuhilfenahme spezieller Werkzeuge auszuüben. Bei der elektrischen Verbindung mit der Abschirmung eines Kabels, das eine isolierende Ummantelung um die Abschirmung aufweist, stellen Temperaturwechselvorgänge stets ein besonderes Problem dar. Das Kunststoff-Isoliermaterial fließt unter Druck bei Temperaturwechseln. Sowohl die Kunststoffummantelung als auch die Metallabschirmung neigen dazu, sich im Verlauf von Temperaturwechselvorgängen zu bewegen. Alle diese Vorgänge bewirken, daß der Kontaktwiderstand zwischen dem Schirmverbinder und der Abschirmung ansteigt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen elektrischen Schirmverbinder zu schaffen, der einstückig ausgebildet und keinerlei Bolzen, Nuten oder andere Befestigungsmittel zur Anbringung an ein elektrisches Kabel erforderlich macht, der durch einfaches Ein-

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fügen in die vorgesehene Kabelposition installiert werden kann, ohne daß Druck- oder Zusammenpresskräfte aufgebracht oder entsprechende Werkzeuge verwendet werden müssen, der kein Aufspleißen, Aufschneiden oder Abisolieren der Kabelummantelung und/oder der Abschirmung erforderlich macht, der federnde oder elastische Eigenschaften zur Herstellung eines elektrischen Kontaktes mit der metallischen Abschirmung bei minimalem Anfangsdruck auf die Ummantelung und die Abschirmung aufweist, und der nur einen vergleichsweise geringen elektrischen Kontaktwiderstand während der gesamten Kontaktierzeit auch bei Änderungen der Umgebungstemperatur besitzt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Schirmverbinder aus zwei gegenüberstehenden Abschnitten besteht, die im wesentlichen parallel zueinander ausgerichtet sind, wobei der eine Abschnitt eine Zunge aufweist, auf der mehrere Zähne vorgesehen sind, die nach oben gegen den anderen Abschnitt gerichtet sind und daß die Zunge so ausgebildet ist, daß sie in das elektrische Kabel zwischen die Leiter und die Abschirmung geschoben werden kann, wobei die Zähne mit der Abschirmung in Eingriff kommen und der gegenüberliegende Abschnitt auf der Ummantelung des elektrischen Kabels liegt.

Der erfindungsgemäße Schirmverbinder ist einstückig ausgebildet und weist keinerlei Bolzen, Nuten oder andere Befestigungsmittel auf. Er kann durch einfaches Einfügen in die vorgesehene Kabelposition installiert werden, ohne daß irgendwelche Druck- oder Zusammenpresskräfte aufgebracht oder entsprechende Druckwerkzeuge verwendet werden müssen. Darüber hinaus ist keinerlei Aufspleißen, Aufschneiden oder Abisolieren der Kabelummantelung und/oder der Abschirmung erforderlich.

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Aufgrund der federnden oder elastischen Eigenschaften des erfindungsgemäßen Schirmverbinders wird zur Herstellung des elektrischen Kontaktes mit der metallischen Abschirmung nur ein minimaler Anfangsdruck auf die Kabelummantelung und die metallische Abschirmung ausgeübt. Schließlich weist der erfindungsgemäße Schirmverbinder einen nur relativ geringen elektrischen Kontaktwiderstand während der gesamten Kontaktierungszeit, d.h. im allgemeinen während des gesamten Meßvorganges , auch bei erheblichen Änderungen der Umgebungstemperatur auf.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lösung ist dadurch gekennzeichnet, daß der eine Abschnitt als Mittelabschnitt ausgebildet ist und der andere Ab-. schnitt aus zwei gegenüberliegenden äußeren Abschnitten besteht, die sich an dem Mittelabschnitt anschließen und im wesentlichen parallel zueinander und räumlich oberhalb des Mittelabschnittes ausgerichtet sind und daß die Zunge auf dem Mittelabschnitt angeordnet ist.

Eine weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lösung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Schirmverbinder aus elastischem Material hergestellt ist und die äußeren Abschnitte in einem Abstand vom Mittelabschnitt angeordnet sind, der geringer als die Dicke der Ummantelung und der Abschirmung ist, so daß auf die Ummantelung und die Abschirmung eine Druckkraft ausgeübt wird, wenn der Schinnverbinder mit dem elektrischen Kabel in Eingriff steht.

Vorzugsweise nimmt die Länge der Zähne der Zunge in Richtung der Verbindung des Mittelabschnittes mit den äußeren Abschnitten hin zu, wobei die Zähne einen Neigungswinkel mit den Spitzen bilden, der in Richtung der Verbindung geneigt ist, und wobei zwei voneinander entfernt angeordnete Reihen Zähne auf der Zunge angeordnet sind.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lösung ist dadurch gekennzeichnet, daß

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jeder der äußeren Abschnitte einen Innen- und Außenkante aufweist, wobei an jeder der inneren Kanten eine sich nach unten erstreckende Spitze vorgesehen ist, die gegen die Verbindung des Mittelabschnittes mit den äußeren Abschnitten gerichtet sind. Diese lanzenförmigen Spitzen greifen in die äußere Ummantelung ein, während die Zähne in die innere Abschirmung eingreifen, so daß eine federnde elektrische Verbindung und ein gewisser Widerstand gegenüber dem Entfernen des Schirmverbinders besteht.

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles soll der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen elektrischen Kabelabschnitt mit einem daran befestigten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Schirmverbinders;

Fig. 2 eine teilweise im Querschnitt entlang der Linie 2-2 gemäß Fig. 1 dargestellte Ansicht;

Fig. 3 eine Draufsicht auf den Schirmverbinder gemäß Fig. 1;

Fig. 4 eine Seitenansicht des Schirmverbinders gemäß Fig. 3; und

Fig. 5 eine teilweise im Querschnitt dargestellte Ansicht entlang der Linie 5-5 gemäß Fig. 1.

Das in den Figuren 1 und 2 dargestellte elektrische Kabel enthält mehrere isolierte elektrische Leiter 11, eine Papiereinlage 12, eine metallische Abschirmung 13 und eine Kunststoffummantelung 14. Da

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nicht in jedem Fall eine Papiereinlage 12 erforderlich ist, ist der Schirmverbinder auch nicht auf das Vorhandensein einer solchen Papiereinlage beschränkt, sondern kann allgemein bei abgeschirmten und ummantelten Kabeln verwendet werden.

Der in den Figuren 3 und 4 im Detail dargestellte elektrische Schirmverbinder 20 enthält einen Mittelabschnitt 21 und äußere Abschnitte 22, 23, an die sich Arme 24, 25 anschließen. Die äußeren Abschnitte 22, 23 sind oberhalb des Mittelabschnittes 21 und im wesentlichen parallel zum Mittelabschnitt 21 angeordnet und an ihren Enden vorzugsweise nach oben gebogen, um das Einsetzen in ein Kabel zu erleichtern. Der Mittelabschnitt 21 weist eine in dieselbe Richtung wie die äußeren Abschnitte 22, 23 weisende Zunge 28 und einen Basisabschnitt 29 auf, der sich in die entgegengesetzte Richtung erstreckt und an dem elektrischer Leiter 30 mittels beispielsweise Punktschweißen, Löten od. dgl. befestigt werden kann, oder der als öse ausgebildet sein kann, die unmittelbar mit Masse potential verbünden werden kann.

in dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Zunge 28 zwei in Abständen voneinander angeordnete Zahnreihen 31, 32 auf, deren Zähne nach oben zu den äußeren Abschnitten 22, 23 gerichtet sind. Vorzugsweise steigt die Höhe der aufeinanderfolgenden Zähne 32 in Richtung der Verbindungen der des Mittelabschnittes 21 mit den äußeren Abschnitten 22, 23 an, wobei, wie am besten der Fig. 4 zu entnehmen ist, die Verbindungen durch die Arme 24, 25 gebildet werden. Darüber hinaus sind die Zähne 32 vorzugsweise mit einem Neigungswinkel von etwa 30° versehen, der so

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gerichtet ist, daß die Spitzen der Zähne in Richtung der Arme 24, 25 geneigt sind, was ebenfalls am besten der Fig. 4 zu entnehmen ist.

In der dargestellten Ausführungsform sind an den Innenkanten der äußeren Abschnitte 22, 23 Spitzen 35, 36 vorgesehen, die in üblicher Weise abgeschnitten oder abgeschert werden, so daß lange, eng anliegende Spitzen gebildet werden, die in Richtung der Arme 24, 25 weisen, was am besten den Darstellungen in den Figuren 3 und 4 zu entnehmen ist.

Der erfindungsgemäße Schirmverbinder wird aus einem einzelnen Metallstreifen durch Stanzen und Biegen hergestellt. Vorzugsweise wird dabei ein Metall verwendet, das durch Wärmebehandlung elastische Eigenschaften behält, so daß nach Beendigung des Stanz- und/oder Biegevorgangs und anschließender Wärmebehandlung der Schirmverbinder eleastische bzw. federnde Eigenschaften aufweist. Vorzugsweise werden die linken Enden der äußeren Abschnitte 22, 23 - wie der Zeichnung zu entnehmen ist - nach unten in Richtung der Zunge . 28 des Mittelabschnittes 21 gebogen, was insbesondere den Darstellungen gemäß den Fig. 2 und 4 entnommen werden kann. Der Raum zwischen der Zunge 28 des Mittelabschnittes 21 und den nach unten gebogenen Abschnitten der äußeren Abschnitte 22, 23 ist so bemessen, daß er geringer als die Dicke der Abschirmung und der Ummantelung des Kabels ist, für das der Schirmverbinder verwendet werden soll

Um den Schirmverbinder an einem Kabel anzubringen, werden die Ummantelung und die Abschirmung sowie - falls vorhanden - die Papiereinlage abgeschnitten

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und damit die Leitungen des Kabels,wie in Fig. 2 dargestellt, freigelegt. Dies ist die einzig erforderliche Arbeit, die an dem Kabel ausgeführt werden muß, wobei diese Arbeit in jedem Fall ausgeführt werden muß, um beispielsweise die elektrische Leiter des Kabels mit einem anderen Kabel zu verbinden oder um einen elektrischen Anschluß herzustellen. Der erfindungsgemäße Schirmverbinder wird anschließend auf das Kabel aufgesteckt, wobei die Zunge zwischen die Leiter 11 und die metallische Abschirmung (sowie die Papiereinlage, falls vorhanden) geschoben wird, womit die einzig erforderliche Installationsarbeit durchgeführt ist. Die Zähne 31, 32 greifen in die metallische Abschirmung 13 ein und führen damit den gewünschten elektrischen Kontakt herbei, wie in Fig. 2 dargestellt ist. Diese Installation ist mit einem Minimum an auf die Kunststoffummantelung ausgeübtem Druck durchführbar. Die den erfindungsgemäßen Schirmverbinder innewohnende Federung bewirkt eine ausreichende Druckkraft, mit der mittels der Zähne ein elektrischer Kontakt mit der metallischen Abschirmung hergestellt wird. Die in ihrer Höhe nacheinander ansteigenden Zähne stellen einen verbesserten Kontakt mit der metallischen Abschirmung her und dienen zusätzlich dazu, eine möglicherweise vorhandene Papiereinlage zu durchschneiden. Der Neigungswinkel der Zähne und der lanzenförmig nach unten gerichteten Spitzen 35, 36 dienen dazu, den erfindungsgemäßen Schirmverbinder in seiner Lage auf dem Kabel zu fixieren und ein versehentliches Abziehen des Schirmverbinders vom Kabel zu erschweren.

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Die anhand eines Ausführungsbeispieles dargestellte mechanische Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Schirmverbinders ist jedoch nicht auf diese konkreten Merkmale beschränkt, was nachstehend näher erläutert werden soll.

Anstelle der dem Mittelabschnitt 21 gegenüberangeordneten und einander gegenüberliegenden äußeren Anschnitten kann auch im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein geschlossener, in den Abmessungen dem Mittelabschnitt 21 entsprechender und dem Mittelabschnitt 21 gegenüberliegender Abschnitt vorgesehen werden. Dieser Abschnitt kann analog zu den einander gegenüberliegenden Abschnitten 22, 23 am vorderen Ende zur Erleichterung des Einsteckens des Schirmverbinders in das abisolierte Kabel nach außen gebogen sein. Wahlweise kennen eine oder zwei nach hinten gerichtete lanzenförmige Absätze an dem einheitlichen Abschnitt angebracht werden, die ein versehentliches Abziehen des Schirmverbinders von dem elektrischen Kabel 10 verhindert.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Schirmverbinders kann darin bestehen, daß anstelle eines vom Mittelabschnitt 21 ausgehenden einheitlichen oder getrennten Abschnittes 22, 23 eine klammerförmige Umfassung der Zunge 28 des Mittelabschnitts 21 vorgesehen ist, wobei der eine Schenkel der Klammer mit der Zunge 28 des Mittelabschnitts 21

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fest verbunden ist und der andere Klanunerschenkel de.n gegenüberliegenden einheitlichen oder getrennten Abschnitt 22, 2 3 bildet. Auf diese Weise können die federnden Eigenschaften des Schirmverbinders von den elektrischen Kontakteigenschaften getrennt und somit optimiert werden. Als Klammerabschnitt läßt sich beispielsweise ein Federstahl verwenden, während der Mittelabschnitt 21 mit in die Klammer eingelegter Zunge 28 und nach hinten fortgeführtem Basisabschnitt 29 aus einem elektrisch gut leitenden Material wie beispielsweise Kupfer, Platin, Aluminium, Messing o.dgl. hergestellt werden kann.

Die federnde, die Zunge 28 des Mittelabschnittes 21 umfassende Klammer kann in diesem Ausführungsbeispiel aus Federstahl oder Kunststoff hergestellt werden, wobei der Kunststoff eine ausreichende mechanische Festigkeit aufweisen muß.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt sondern umfaßt alle im Rahmen des fachmännischen Handelns liegende Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Schirmverbinders.

Claims

Communications Technology Corporation, 2237 Colby Avenue, Los Angeles, California 90017, U.S.A. Federnder Schirmverbinder Patentansprüche

1. Schirmverbinder zur Herstellung einer elektrischen Verbindung mit der metallischen Abschirmung eines elektrischen Kabels mit mehreren isolierten Leitern, einer um die Leiter angeordneten inneren metallischen Abschirmung und einer äußeren, um die Abschirmung vorgesehenen isolierenden Ummantelung, dadurch gekennzeichnet, daß der Schirmverbinder (20) aus zwei gegenüberstehenden Abschnitten (21; 22, 23) besteht, die im wesentlichen parallel zueinander ausgerichtet sind, wobei der eine Abschnitt (21) eine Zunge (28) aufweist, auf der

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Martinistraße 24 D-28OO Bremen I Telefon (0421) 32 80 37 · Tclecopierer · Telex 02 44 020 fcpat d

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mehrere Zähne (31, 32) vorgesehen sind, die nach oben gegen den anderen Abschnitt (22, 23) gerichtet sind und daß die Zunge (28) so ausgebildet ist, daß sie in das elektrische Kabel (10) zwischen die Leiter (11) und die Abschirmung (13) geschoben werden kann, wobei die Zähne (31, 32) mit der Abschirmung (13) in Eingriff kommen und der gegenüberliegende Abschnitt (22, 23) auf der Ummantelung (14) des elektrischen Kabels (10) liegt.

2. Schirmverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Abschnitt als Mittelabschnitt (21) ausgebildet ist und der andere Abschnitt aus zwei gegenüberliegenden äußeren Abschnitten (22, 23) besteht, die sich an dem Mittelabschnitt (21) anschließen und im wesentlichen parallel zueinander und räumlich oberhalb des Mittelabschnittes (21) ausgerichtet sind und daß die Zunge (28) auf dem Mittelabschnitt angeordnet ist.

3. Schirmverbinder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schirmverbinder (20) aus elastischem Material hergestellt ist und die äußeren Abschnitte (22, 23) in einem Abstand vom Mittelabschnitt (21) angeordnet sind, der geringer als die Dicke der Ummatelung (14) und der Abschirmung (13) ist, um auf die Ummantelung (14) und die Abschirmung (13) Druck auszuüben, wenn der Schirmverbinder (20) mit dem elektrischen Kabel (10) in Eingriff steht.

4. Schirmverbinder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der äußeren Abschnitte (22 bzw. 23) eine Innen- und Außenkante aufweist, wobei an jeder der inneren Kanten eine sich nach unten erstrekkende Spitze vorgesehen ist, die gegen die Verbindung des Mittelabschnittes (21) mit den äußeren Abschnitten (22, 23) gerichtet sind.

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5. Schirmverbinder nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe der aufeinanderfolgenden Zähne (31, 32) der Zunge (28) in Richtung der Verbindung zunimmt.

6. Schirmverbinder nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zunge (28) zwei voneinander entfernt angeordnete Reihen Zähne (31, 32) aufweist.

7. Schirmverbinder nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne (31, 32) einen Neigungswinkel mit den Spitzen bilden, der in Richtung der Verbindung geneigt ist.

8. Schirmverbinder nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelabschnitt (21) nach hinten zum Anschluß einer Schirmverbindungsleitung verlängert ist, wobei die Zunge (28) und der nach hinten fortgesetzte Abschnitt (29) des Mittelabschnitts (21) aus einem Teil geformt bzw. gestanzt sind und daß der dem Mittelabschnitt (21) gegenüberliegende Abschnitt (22, 23) aus einer Klammer besteht, auf deren einen Schenkel die Zunge (28) des Mittelabschnittes aufliegt und deren anderer Schenkel den dem Mittelabschnitt (21) gegenüberliegenden Abschnitt (22, 23) bildet.

9. Schirmverbinder nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelabschnitt (21) und der den Mittelabschnitt (21) umfassende und den gegenüberliegenden Abschnitt (22, 23) bildende klammerformige Abschnitt aus unterschiedlichen Werkstoffen hergestellt sind.

10. Schirmverbinder nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der die Zunge (28) des Mittelabschnitts

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(21) umgreifende klanunerförmige Abschnitt (22, 23) aus Kunststoff gefertigt ist.