DE3317202A1 - Kapazitives trennstueck - Google Patents

Description

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. 19
Easllngsn a.N. 6,5.63

TPA/Stad/El

S Dia Erfindung batrlff% sin als Zwischenstecker rait zwei durch QiiSQ GshraubhDlae aneinander fcsfeatigüarcn koaxialen Giockanschlössen susa Varbindsn stsaier koaxialer Hcchfrequsnzlei tungsn ausgabilcistsa kgapazitivoo TrtMwgliodj bei dsja 2ur galvanischen T^onnung dia Innenleitar dsr Stsokonscblüsae über einen ^e.O Kofti&snsatisr und dsren Auöenlsitsirteils Dber einen Krsna von ?ingfß?saig ©ngaosrcfnsten Kcndsncatcrtsn raitsinandsr vsrbundsn 3iad,

Carisytigs Trsnnglisdsr »erdsn aus SicherheitsgrCndsn a.D. in S\©bol-£"©rosehaniagsn vsrwendat, km Unfalls aufgrund untsrschicd-1B llchsa" Esrdpotantials dsr Cbsr HcshfrsquenalQitungsn raitsinandsr vsrbisndcnsn Häuser sdsfesßin zu vaptssidsn.

In Figur 1 ist ϋ®τ Aufbau des sinfaehstan bsksinntsn kapazitiven T2*ennglisds3 dar eingangs genannten Art dargostellt. Bsi diseer ist das* !rcnsnleifcsrkGfjdeneafccr faßt lait dem Innen ~ cfss einen Sösckcmschlussea und auf dsr anderen Seite mit Stasiseratift vsrbundon, dar bsi» Zusaasssnfügsn dsc Trsnneina Stssckbuchas In» Innsnloitsr des andsrsn Stackan— schluasss oirtzufCnrssn iat, Ebsnao ist das d&n Kranz von Kondsn-

t^agsnda. AuSoniaiterstück fait dam »^uBsnlaitortsil des Sftc3Skan3S'hlue;3©ö₉ aowio Uttnv aincn Isolierring ait sinsra

Viarfeundsn, in dan bsäsi Zusammenfügen das Trenngliodeß oin radial fodsmdas rcttrforsiigss ÄuiSsinlGitsrteil dss anderen SfeoeksncJshluases ©insfcsskbar i3t. Dsfc-si nlnd dia dan Kontakt ~ aring und das Außsnlsitssrteil das eirjsn Sfcsckanschlusses hoch fs*©C5«en3M5äBig verhindsndon Kcndsnoatcs^n zwischen dessn Isalicrrdng und eins» tnn&r&rt achsial verleuj^sndon ringförsaigon Fortsatz das ÄuDenleitsrstöcks eingsgoasen. Dicsss bskannta kapazitive TronngXisd ist konpliziört aufgebaut

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und daher teuer in Herstellung und Kantage.

Außerdem weist es starke Änderungen des DurchnsesserverMltnisses von Innen«- und Außenleiter und damit euch dee WellEnwiderstandeB, sowie für die hochfrequenten Strßne aufgrund des Skln-Effektes einen erheblichen Uniweg en der Oberfläche des ringförmigen Fort-

^ setses des AuBenleiterstücks von etwa dessen doppelter Länge euf«

Als Folge dieser Eigenschaften fällt sowohl das Sehimsungewaß als euch die RückflußdSapfung zu hohen Frequenzen (über 600 ZjHz) hin stark ab, soriaß dieses Trennglied für viele praktische Einsatz fälle zu schittalbandig ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein kapazitives Trerniglied nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 zu schaffen, das einfach und kostengünstig aufgebaut ist und ohne besondere Ke*pwisa— tionsraaßnehmen über einen möglichst großen Frequenzbereich eine hohe Schirmwirkung und geringe Verluste aufseist.

Diese Aufgabe ist dadurch gelöst, daß die Steckanschluss© durch je ein davon getrenntes Innen- und Außenleiterkontaktstüek vor - bindbar sind, die auf ihrer gesamten Länge zueinander ein etwa konstantes Durchmeaserverhältnis ohne Sprünge aufweisen und je -weile aus zwei Ober den Kondensator bzw» den Kranz von Kondensatoren fest miteinender verbundenen, zu deren radialer Mittel -ebene sycwaetrioch aufgebauten Teilen bestehen.

Durch die Trennung des Innen- und Außenleiterkontektstücke von den jeweiligen Teilen der Steckanschluss und ihre beidseitig steckbare Ausführung 1st sowohl die Herstellung der Einzelteile an sich, als auch ihre Verlötung, gegebenenfalls dos Beschichten mit Isolierlack, sowie die Montage wesentlich vereinfacht. AuBer den ist eine separate Prüfung der Teile vor ihren Zusammenbau er- raüglicht. Dieser ist noch zusätzlich durch dsn syatiietrischen Aufbau des Trenngliedes erleichtert, weil nicht auf Bsitenrichtigkeit geachtet worden mu.J. Darüber hinaus weist das firflnriungsgectfißa kapazitive Trennglied durch den koaxialen Aufbau und die Vermeidung von Uawegen der

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HochfJrsquenzstrCme eine «mitgehend gleichmäßige FeIdvortellung und einen etwa konstanten Wellenwiderstand auf, soda!) euch bei seht* hohen Frequenzen eine gute Anpassung und Schirmwirkung gewährleistet sind. So liegt bei den unten beschriebenen praktischen Außführungsbeispiol dlo RßckfluOdärapfung bei 5 MHz über 20 dB und la Bereich von 40 bis SCDO ttU Über 30 dB, die Durchgangs· dämpfung betragt zwischen S und 800 &Hζ etwa 0,1 dB und selbst bei 2 GHz nur etwa 0,3 dB, Das Bchirmungsnaa liegt lot UHF-Bereich um bis zu 6 dB über den des bekennten Trenngliedes nach Fig» 1· Insgesamt ist durch den erfindungsgemäßen Aufbau ein einfaches und kostengünstiges kapazitives Trennglied mit über eine sehr große Bandbreite günstigen elektrischen Werten geschaffen.

Die Verwendung von Chip-Kondensatoren gemäß Anspruch 2, die keine ' AnschluSdrSbta, sondern versilberte Lütenachlußflachen haben, ist besonders vorteilhaft, weil durch die Lotung zugleich die elektrische Kontaktierung ohne störende Zuleitungsinduktiv !täten und eine ausreichend faste mechanische Verbindung tier Innen— und Außenleiterkontaktstücke erreicht ist.
Darüber hinaus lüßt sich durch Einsatz einos Ringkondensators nach Anspruch 3 eine noch einfachere Montage und bessere Schirmwirkung, sowie ein® homogenere Felrivsrteilung erzielen.

Mit Hilfe des einen in der Ausgestaltung nach Anspruch 4 vorge -

aehenen Olatanzringes ist eine Beschädigung der kranzfÖrmig ange 2S ordneten Außenleiterkondcnsatoren bzw, dss Ringkondensators durch den bein Zusecwsensehreuben des TrennstüeUs entstehenden Axial druck der Außenleiter der Steckonschlüsae auf sehr einfache Weise sicher versseidb&r.

Ein sauberer» auch für hohe Frequenzen geeigneter Kontakt zwischen den AuitenXelfcerteilen der Stoekcmochlüsse und dem Außenleiter kontaktstUok ist durch eine Ausbildung des erfindungsgemäßen Trenn« glledes nach Anspruch 5 gegeben.

Bei einsr Anordnung übt Federkontaktelementο gemäß Anspruch 6 können diese als Wellen- bzw. Lamellenfederscheiben oder auch als Ringe aus tltzendraht otter Kupfergewebe ausgebildet sein. Dio Federacheiben geben en mehreren Stellen Kontakt und gleichen zudem

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liingsnunterschisdo durch nicht genau parallslo Flüchen aus.

Noch größere lüngstolaranasn und damit billigar© Tails sind mit eier In Anspruch 7 angsgsbfcnsn Anordnung der Fadss^cntaktolsmento möglich j dia z.B. als handalsüblächs sepss^ts Fedarbuchsen susgobildst sind. Es können aber such dis AußenlaitastecnfcaUfcstßefs© selbst durch Lüngssahlitze₉ Wölbung dar vsrbloibsndsn Längsstags nach außen und Wahl sinso Materials rait entsps^ehsndsn Fsöss* ·· eigenschaften zur Kontaktierung disnsn,

"SQ Eins Ausgestaltung des crf indung3gsraäßen T2*snngliscfes nasb An «· eprucsh 0 gavaührleistet ait einfeöhan Mitteln dia Sollags das Innen— und Außenioitsrä^cntaktstOska sytasratriisch zu? s"sriiolen üittslaban© und dejait saich oins winisjale LI3ng3 dieser Taila, Für das iSsjOenlcitearkontaktstück ist ea baaondsra dan Ringbund gsssäß Anspruch 9 doppolt zu nutzen, Uit Hilfe dsr bei eines· /kiagsstaltaang nsaeh Anspruch 10 nen Schraube ist ouf einfache Woiss suglaich ains Sishesru^g das oontissptsn Ts^nngliodas und dia Befestigung e3irssr Sshalle su ssiner Halterung und gsgsbenenfalla zur Verbindung das mit ucT Hausarde ©s^

Oic Figuren 2 und 0 zsigsn sin© tsiluisias gosahnittsns aeitllshs Anoicht, scöfiö eirisn s^dialen Schnitt eines Ausführungsbslßpis2.a des crfindungagessüßan kapazitiven Tsrennstücks.

Das kapazitive Tsrormstück usist ssssi laitfcala ai£^^ als ausgebildeten Öbssnairfnauttsr 1 ^js Zsoliorsttsff raitsinanäsa· schrsubbars glcish aufgsbauts koaxial© Stsekensehlüssö 2_t 3 auf, deren in ^o sinar Otütssoheiba 4₉ S iaolisrt psh-altsna Ircn©n loitor 6₉ 7 obansQ wie dis Längs und Innankcniuj?· dss« baidsn eis?«

CO otlickigsn AunaniDitortsila B_e 9 identisch und bsaügiish dsr radialon Mittslabane A-3 sysssets'isch saigatsf^^st sind. Die Innenloitar 6, 7 sind jeweils baidseitig als ßjahss ausgs « führt, ivobsi dia beiden inneren hcshfroquonzsnaßäs Cbsr Qin Innsn-Icitorkcntaktstccls 10 aitsinandar varbindbar sind₉ sslshsa qus 2vx3i id©ntischon S^lfttsilan 11 bsatsht, dsron sinanrisr 2ugo wandto Endteilo als Lßttsllor 12 rait gsschlitztoia Ansat2 13

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u«d durch ainsn darin rait varailbsrton Anschlüssen 14 Chip—iicndsnaatcr IS fest und axial fluchtsnd zu— sind, I

Dia üußi32"©n Endan dar Btifttailc Ή sind sum einfachen und sicho- ■ rsn EinfOhrsn In dia Buchsen engsfastf für είπο bezüglich der radialem üittalsfasns A-S sysanatrische Lage sorgt Jstaroila ein bei £3ontles*tsro Zwischenstecker gsrads ma Buchscnrond snliogsndBr Ringsund IS.

Dio Äuß®nl9its?t3i2.a O₉ 9 der Stscksnschlüsco 2, 3 sind hosh — f^aciusnssSBig Ober Js eina KcntaktfscirorbuchOG 17 und oin darin oi^stsckbares AuBi»nlaitsr5<ontakt3tück 18 verbunden,, Michas aus awai idanfcischsn StcckhGlsan 19 rait Js einem nech außsn ragen — dsn Rinqlxind CO bߣ3tsht, soischcn cteren einandpr zugewandten S^ismfiachsn ©in Kranz van am Umfang glolchmtlßig vorteilten Chip-Konctensati^HBn 21 eingelotst sind. Sei mcntiertoni TSronngliad liogsn dises aj^smtrissh zu der radialen Mittolsbcne A-S. Dio fcsschrisbsnon Teila sind derart bcirssson, daß ein «sitgshsnd koa>tiaioi* AufSsau des laapezitivon Tr^nngliedes auf Ost gesagten LMnga ufid ohne Usrejcgs for dsn Hoshf^se^snzstrcm gsgabsn ist. Oadursh sind susanuscn rait ösr unkca>pli2icrt;on und ayroraotriachen Kcrsstrukticn eine einfache und kostengünstige Hcs^tsllung und Montag© und die bsroits aufgsffihrtsn» sehr guten eXektrischon Werts orrsicht.

Zwischen «fen inneren Stirnflächen der ÄußsnleifeertQils G_s 9 ist außerhalb c3sa Ka⁵SnZOa vcsi Kondensatoren 21 ein Distßnaring 22 aus Isolierstoff einggbrsßbfc, dar dsn durch dia Dbsrwurfsautter beira ZussjniscnsehSOuban tisa kapazitivan Trsnnglisdss sntetohen — dsn tanöstäruck sufnirosit und euf diss© Weioo dio Kcndsnaatorsn i?ir!<i®m Vi3T Dsachtldigungsn schützt.

Daa Iiapiä2itiv8 Trennglied ist für eins SpannungsfsötiGfcsit von 3 kV euag©lagt. Dazu aind dia Kandsnsatcs^n 15₉ 21» sosrio dia

Teila des Innerw und dso AußcnlaitsritLontaktstückes Sahioht 23 eua HcDhSp₁SnHUnOS-SSoIiSrIaCk Obersogan. SslbsfcvGsrstänrilich könnien diss© 5<ond^»satcrcn bzs« Tcila auch ait iBalZssrlssk vergcsesn se±n₉ tvcfcsi s^tscicmüßigErwoisa fur das

dar Diatansring ajgloich ials die Verguß-

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«aesc aufnehmender Topf auegebildet ist· Eine Schraube 24 dient zur Fixierung und Sicherung des kapazitiven Trennstucks im montierten Zustand und tuet Befestigung eines Montegebügele s5, der »ugleich das Außonlgiterteil 8 galvanisch mit der Heueerde verbindet· Ale Verdraheehutz fur das AuBenleitertßil 9 ist ein aeisschBri korreeoondiarandan Ansätzen diaeee AuBenleiterteils S und aer Überwurfmutter 1 liegender Suowiring 26 vorgesehen.

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Claims (1)

1. Patentoneprücho

   1, Als 2wlsehenstoeker alt awoi ckjreh^OOchraubhülse enoinonder

   'eine'

   jbefestlgberen koaxialen Steckanschlüasen aura Verbinden seele? koaxialer Hochfroquensleltungsn ausgebildetes kapazitives Trenngliod, bei dem aur galvanischen Trennung dia Xnnenloitcr dor Steckanschluss® über einen Kondensator und deren Außentcila Ober einen Kranz von ringförmig angeordneten Kondensatoren isiteinontisr verbunden sind,

   <$Q äedureh gekennzeichnet, deö die Steckanschluss© (2, 3) durch Js ein davon getr&nntee Innen- (1O) und AuBenleitsrkontaktstDek (la) verblndbar sind, die auf ihror gesositen L^ingo zueinander ein atoa konetaantes DurchraosGerverhfjltnis auf weißen und Jsmeila aue awei» Ober den Kondensator (15) bz«. don Kranz van KorKSensatoren (21) fest miteinander verbundenen, 2u deren rsdialor Wittelebene (A-B) symmetrisch aufgebauten Teilen (11, %B) bestehen,

   2, Kapazitives TrcnngllDd nach Anspruch 1, dadurch gskisnnselch- 2Q not, defl die Kondensatoren (15, Si) als Chip-Kondensatoron eusgcbildet und zwischen einander gGgenüfccrliegenden Stirnflachem a&r Teils (11» 19) oder davon abragander RlngbündD (SO) eingalßtet sind.

   3, KOpaxiiives Trarmgllsd nach Anspruch 2₉ dadurch gekennzeichnet! dßS die äußeren Kca^densatoren (21) zu eineia gBBchlosoo- n&n HingiscncJonaator suaatnsengefaDt sind.

   4. ivSpsEltivsa Trenn0liod noch elnora d@r Ansprüche 1 bis 3, dsdurch oskennseichnat, daO zwlscl^en den inneren Stirnflächen dear AuBenl@lt@rt@lXe (S₉ 9) der Steckanschluss© (2, 3) oder . den Teilen (19) daa Aufl©nleltcrkcntaktstCcI<oB (ie) sin OlstanzrSito C²²) ^³"⁸ lßtfeafcee 2aolierstoff vorgesehen ist_f dessen lunge geringfügig gröDor ist als xter AuDenabstand tier RingbUnöe (SD) bzw. dsr Abstand übt ©Inendsr augewandton Stirn flächen dar Teils ζ 19) des AuScnlßlterkontoktotOckes (ic).

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   O, Kapaaitivss Ts-ennglisd nach eines dar Anspruchs 1 bis 4₃ dadurch gakennEoichnEt₉ daI3 tiio beiden Teile (19} das AußsnlQitarkcsntaktt5tuci<O£3 (ie) und dio AuDanleiterfcsila (ö₉ g} risp Sfcockansohlüass (2, 3] über joweils ein Fsdarkontakt-S eleraant (17) varbindfcar sind.

   6. Kapazitives T^snnglisd nach &nsps"uch 5, dadurch gskenn 2sichnot₉ daß dis Fsdsrkcintsktslcraents zwisshon einandss* Sogsnuberliogsndsn Stirnflächen dar Teile (19) doa Außsr» laiteriicntaktotackaa (18} und der Außsnlsitarcsila (O₉ 9) dar GtsckanschlussQ (2₈ 3} ^igsordnct sind.

   7. Kapazitives Ts^nnstGck nach Anspruch S₉ dadurch gakorai «- 23ishnet_s daß dies FQrierkcntakfceißfsienta (17} 2wisshöi dsn 8uß3rsn üantslflachen dar Teila (1E?) dsa ÄußenlQiteS'ksitakftstücks (is) und dsn Innsnflächan dar Außenlsitortsils (8_e 9) dar StscksneehlDsse (2, 3) angsordnet sind,

   8. Kapasltivss Tfsnnstöck nach oinsna der Anspruchs 1 bis 7, da« £0 dus"Sh gekennzeichnet j daß die Stiftteile (i%) das Innsn ~

   lai'icjsiccntaktGtücks und, sotssit erfcjrdarlichj dia Teils das AuDenleitasicontaktatueks (1ö} jQwsila sinsn ßinglx*nd (IS» 20} aufwais0n₉ der bsi sjontiertssj ZöischsnstGislies* dsa» innsrsn Stirnflüehs das sntsprcchenrion Innanleitsrs (S> 7) 2S bsB/. AuDenlsitisrtsilsD (G₁ 9} in gsrinoem Abstand gsgsr» — üfasrlisgen.

   9. Kapazitives Trenngliod nsch Anopruch S₉ dadurch gakonn ssichnat» daß dia Ringbund© (20) das

   GO stOska (1ö} zugleich die LuSflSohsn fur dia iX (21).bilden.

   ίΟ, KapazitivsG Ts*snngliod nach sinera der Ansprüche 1 bis S₉ dadurch gskennzeichnst, daß zu? Fixierung und Sicherung in racntiGsrtora Zustand sins Schrauba (24} vorgaachon ist, dia zugleich 2ur Bofostiguno einos· Sohsllo (23} diant.

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