DE4344328C1 - Steckverbinder für Koaxialkabel mit gewelltem Außenleiter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Steckverbinder der im Ober­ begriff des Patentanspruches 1 angegebenen Art.

Ein derartiger Steckverbinder ist aus der DE 42 02 813 C1 bekannt. Zu dessen Montage auf dem Koaxialkabel ist es notwendig, nach dem Aufsetzen der Wellrohrprofilhülse auf den Kabelaußenleiter diesen in einem über die steck­ seitige Ringfläche der Wellrohrprofilhülse überstehenden Randbereich um etwa 90° nach außen umzubördeln, wofür häufig, zumal bei Koaxialkabeln großen Durchmessers, spezielle Bördelwerkzeuge Verwendung finden. Es hat sich allerdings gezeigt, daß diese Art der Kontaktierung des gewellten Außenleiters mit dem meist als Steckerkopf be­ zeichneten Steckergehäuse dann problematisch ist, wenn der Außenleiter aus einer verhältnismäßig weichen und daher zum Kaltfließen neigenden Kupferlegierung besteht und - anders als im Fall des Steckverbinders nach der DE 42 02 813 C1 - keine anderweitigen Abfangungsmaßnahmen getroffen sind, die mechanische Kräfte von dem Kontak­ tierungsbereich des Außenleiters zwischen den parallelen Ringflächen der Wellrohrprofilhülse und des Kontaktie­ rungsteils fernhalten.

Aus der DE 22 60 734 C3 ist ein koaxialer Steckverbinder bekannt, dessen Gehäuse in seiner das Kabelende aufneh­ menden Bohrung eine Stirnringfläche mit einem konischen Ansatz hat, der so geformt ist, daß er denjenigen Ring­ spalt weitgehend ausfüllt, der wegen des Bördelungsra­ dius des nach außen umgebördelten Stirnrandbereiches des Außenleiters zwischen dem Beginn dessen Bördelung und dem Kabeldielektrikum andernfalls verbleiben würde. Ir­ gendeine mechanische Funktion erfüllt dieser Zentrier­ ansatz nicht.

Aus der DE 27 24 862 C2 ist ein koaxialer Steckverbinder bekannt, bei dem der Boden der Bohrung des Steckergehäu­ ses als konische Ringfläche ausgebildet ist. Diese dient jedoch nicht als Zentrieransatz für den Kabelaußenleiter sondern spielt die Rolle der in einer Radialebene lie­ genden Ringfläche des Kontaktierungsteils des Steckver­ binders der einleitend angegebenen Gattung, und zwar in Verbindung mit einer gleichlaufenden Kegelfläche am Ende einer durch axiale Schlitze radial federnd ausgebilde­ ten Wellrohrprofilhülse. Bei diesem Steckverbinder wird also der Stirnrandbereich des Kabelaußenleiters nicht um ca. 90° nach außen umgebördelt sondern lediglich konisch aufgeweitet. In Verbindung mit der radialelastischen Ausbildung der Wellrohrprofilhülse hat dies den montage­ technischen Vorteil, letztere nicht schon vor der koni­ schen Aufweitung des Stirnrandbereiches des Kabelaußen­ leiters auf das Kabel montieren zu müssen.

Durch diesseitige offenkundige Vorbenutzung ist ein Steckververbinder für Koaxialkabel mit schraubgewelltem Außenleiter bekanntgeworden, der einen Kontaktierungs­ ring mit einem Zentrieransatz umfaßt, dessen äußere, eine kleine Strecke in den Kabelaußenleiter hineinrei­ chende Umfangsfläche kegelförmig ausgebildet ist und mit einer am vorderen Stirnrandbereich einer Wellrohrmutter ausgebildeten, gleichlaufenden Kegelfläche zusammen­ wirkt. Die Durchmesser der Kegelflächen sind dabei so gewählt, daß es bei der Montage des Kabelaußenleiters zu einer leichten konischen Aufweitung dessen vorderen Stirnrandbereiches kommt, der dann durch das Verspannen der Wellrohrmutter mit dem Steckergehäuse zwischen die­ sen beiden Kegelflächen festgeklemmt wird. Auch diese Art der Befestigung hat sich bei aus besonders weichen Legierungen bestehenden Außenleitern als nicht ausrei­ chend zuverlässig erwiesen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Steckverbinder der einleitend angegebenen Gattung zu schaffen, der speziell für Koaxialkabel mit ring- oder schraubgewelltem Außenleiter aus weichen Legierungen ge­ eignet ist.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im kenn­ zeichnenden Teil des Anspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Dementsprechend besteht der Kern der Erfindung darin, zwischen dem Innenbereich des Steckergehäuses und der Stirnfläche der Wellrohrprofilhülse eine ringförmige, im wesentlichen in einer Radialebene liegende Kontaktie­ rungszone zu schaffen, innerhalb derer ein vor der Mon­ tage über die Stirnfläche der Wellrohrprofilhülse steckerseitig überstehender, ringförmiger Bereich des Kabelaußenleiters während des axialen Verspannens der Wellrohrprofilhülse mit dem Steckergehäuse gestaucht, dabei nach außen umgebördelt und, bei entsprechender axialer Länge des Überstandes des Kabelaußenleiters, auch doppellagig gefaltet wird. Für den einwandfreien Ablauf dieses Stauchungs-, Bördelungs- und gegebenen­ falls Faltungsvorganges ursächlich ist dabei der Zen­ trieransatz, der sich zwischen das Kabeldielektrikum und den Kabelaußenleiter schiebt und dadurch verhindert, daß der Überstand des Kabelaußenleiters während des Stauch­ vorganges ganz oder teilweise radial nach innen aus­ weicht. Nur so besteht auch ohne eine optische Kontrol­ le, die ihrerseits eine Demontage des Steckverbinders erfordern würde, die Gewißheit für eine einwandfreie Außenleiterkontaktierung auch bei Kabeln mit einem Außenleiter aus einer weichen Legierung von z. B. Kupfer oder Aluminium.

Die steckerseitige, radiale Ringfläche und der Zentrier­ ansatz können unmittelbar in der Ausnehmung des Stecker­ gehäuses ausgebildet werden. Statt dessen kann in der Ausnehmung des Steckergehäuses ein Kontaktierungsring angeordnet sein, der den Zentrieransatz und die gehäuseseitige Ringfläche aufweist (Anspruch 2).

Die Länge des überstehenden Umfangsbereiches des Kabelaußenleiters sollte etwa einem Wellungsschritt entsprechen (Anspruch 3).

Bevorzugt hat der Zentrieransatz des Kontaktierungs­ rings eine sich konisch verjüngende, ringförmige Stirn­ fläche, die das Eindringen des Zentrieransatzes zwischen das Kabeldielektrikum und den Kabelaußenleiter erleichtert (Anspruch 4).

Das Profil der Wellrohrprofilhülse ist vorzugsweise so beschaffen, daß es eine gewisse axiale Verschieblichkeit der Wellrohrprofilhülse gegenüber dem Kabelaußenleiter zuläßt. Eine derartige Spielpassung der Wellrohrprofil­ hülse trägt den großen Toleranzen der Wellung der Kabel­ außenleiter Rechnung und kann insbesondere dadurch er­ zielt werden, daß die Wellentäler der Wellrohrprofilhül­ se einen größeren Krümmungsradius als die Wellenscheitel des Kabelaußenleiters und die Wellenscheitel einen klei­ neren Krümmungsradius als die Wellentäler des Kabelau­ ßenleiters haben (Anspruch 5).

Es versteht sich von selbst, daß die Wellrohrprofilhülse im Fall von Koaxialkabeln mit schraubgewelltem Außenlei­ ter als Wellrohrmutter und im Fall von Koaxialkabeln mit ringgewelltem Außenleiter axial geteilt ausgebildet sein, insbesondere also aus zwei Schalenhälften bestehen kann. Im letzteren Fall kann jedoch ebenfalls eine ein­ teilige Ausführung verwendet werden, wenn die Wellrohr­ profilhülse entsprechend dem Anspruch 6 gestaltet ist.

In der Zeichnung ist ein Steckverbinder nach der Erfin­ dung in beispielhaft gewählten Ausführungsformen schematisch vereinfacht dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt einer ersten Ausführungsform des montierten Steck­ verbinders,

Fig. 2 den in Fig. 1 mit "A" bezeichneten Bereich in vergrößertem Maßstab und

Fig. 3 einen Längsschnitt einer zweiten Ausführungsform.

Der Steckverbinder nach den Fig. 1 und 2 umfaßt ein ge­ wöhnlich als Steckerkopf bezeichnetes Steckergehäuse 1, ein Steckerdielektrikum 2, das gleichzeitig als Stütze für einen Steckerinnenleiter 3 dient, sowie eine Kupp­ lerhülse 4 und eine Dichtung 5. Die steckseitige Ausbil­ dung dieser Teile steht in keinem Zusammenhang mit der Erfindung und wird daher nicht näher erläutert.

Der Steckverbinder ist auf einem Koaxialkabel üblichen Aufbaus, also mit einem Kabelinnenleiter 6, einem Kabel­ dielektrikum 7 und einem hier schraubgewellten Kabelau­ ßenleiter 8 montiert, der seinerseits von einem isolie­ renden Kabelmantel 9 umschlossen ist. Der Kabelinnenlei­ ter 6 kann mit dem Steckerinnenleiter 3 auf irgendeine bekannte Art verbunden sein, z. B. durch Ineinander­ stecken oder durch Verlöten. Dies ist ebenfalls nicht Gegenstand der Erfindung.

Das Steckergehäuse 1 hat kabelseitig eine Ausnehmung, in der bei dieser Ausführungsform ein Kontaktierungsring 10 angeordnet ist. Wie genauer aus Fig. 2 zu erkennen ist, hat der Kontaktierungsring 10 seinerseits eine zentrale Bohrung für den Durchtritt des Kabeldielektrikums 7 und des Kabelinnenleiters 6, sowie kabelseitig einen Zen­ trieransatz 10a, der hohlzylindrisch ausgebildet ist, und dessen kabelseitige Ringfläche 10b kegelig verläuft. Radial außerhalb des Zentrieransatzes 10a hat der Kon­ taktierungsring 10 eine Ringfläche 10c, die in einer Radialebene liegt, und einer ebensolchen Ringfläche 11c einer Wellrohrmutter 11 gegenüberliegt. Zwischen diesen Ringflächen 10c und 11c ist der vordere, d. h. stecksei­ tige Randbereich 8a des Kabelaußenleiters 8 flanschartig nach außen umgebördelt und einmal gefaltet, also doppel­ lagig, eingespannt und festgeklemmt. Um den vorderen Randbereich 8a des Kabelaußenleiters 8 in dieser Weise umzuformen und dauerhaft geklemmt zu halten, wird zur Montage des Steckverbinders auf das Koaxialkabel mit entsprechend weit zurückgesetztem Kabelmantel 9 zunächst eine Schraubhülse 12 (vgl. Fig. 1) aufgeschoben, sodann die Wellrohrmutter 11 auf den Kabelaußenleiter 8 so weit aufgeschraubt, daß dieser zumindest noch eine Ganghöhe der Wellung über die Ringfläche 11c der Wellrohrmutter 11 übersteht. Dann wird das Steckergehäuse aufgeschoben, so daß die Wellrohrmutter 11 teilweise in dessen Bohrung aufgenommen ist. Nun werden das Steckergehäuse 1 und die Schraubhülse 12 miteinander verschraubt. Hierzu haben diese Teile die üblichen und daher zeichnerisch nur an­ gedeuteten Außen- bzw. Innengewinde. Da der überstehende Bereich 8a des Kabelaußenleiters 8 während der axialen Stauchung wegen des Zentrieransatzes 10a des Kontaktie­ rungsringes 10 nicht radial nach innen ausweichen kann, verformt er sich radial und flanschartig nach außen. Ob der sich auf diese Weise bildende Flansch einlagig oder, wie dargestellt, doppellagig wird, hängt naturgemäß von der axialen Länge des überstehenden Bereiches des Kabel­ außenleiters 8 ab. Die doppellagig gefaltete Ausbildung ist jedoch zu bevorzugen.

Zwischen der Wellrohrmutter 11 und dem Kabelaußenleiter 8 besteht wegen der großen Fertigungstoleranzen der Wel­ lung des Kabelaußenleiters eine Spielpassung. Diese läßt sich insbesondere dadurch erzielen, daß die Wellentäler 11a der Wellrohrmutter 11 einen größeren Krümmungsradius als die Wellenscheitel des Kabelaußenleiters 8 und die Wellenscheitel 11b der Wellrohrmutter 11 einen kleineren Krümmungsradius als die Wellentäler des Kabelaußenlei­ ters 8 haben.

In Fig. 3 ist eine zweite Ausführungsform des vorge­ schlagenen Steckverbinders dargestellt. In dieser Aus­ führungsform sind diejenigen Teile von Steckverbinder und Koaxialkabel, die den aus der Fig. 1 bekannten Tei­ len konstruktiv oder zumindest funktionsmäßig entspre­ chen, mit dem gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1, ergänzt um eine nachgestellte Ziffer 3, bezeichnet.

Zum ersten unterscheidet sich die Ausführungsform nach Fig. 3 von derjenigen nach Fig. 1 dadurch, daß auf einen Kontaktierungsring (10 in Fig. 1) verzichtet und statt dessen sowohl die radiale Ringfläche 103c als auch der Zentrieransatz 103a an dem Steckergehäuse 13 selbst ausgebildet sind. Das letztere ist deshalb so konstru­ iert, daß das Steckerdielektrikum 23 von der Steckseite her in das Steckergehäuse 13 einsetzbar ist. Gleichzei­ tig weist die Ausnehmung zur Aufnahme des Kabelendes in dem Steckergehäuse 13 eine wesentlich geringere Tiefe auf als die entsprechende Ausnehmung des Steckergehäuses 1 in Fig. 1. Umgekehrt ist die Schraubhülse 123 in Fig. 3 erheblich länger als die Schraubhülse 12 in Fig. 1 und nimmt dadurch den größten Teil einer Wellrohrprofil­ hülse 113 auf.

Zum zweiten unterscheidet sich die Ausführungsform nach Fig. 3 von derjenigen nach Fig. 1 dadurch, daß sie zur Abfangung und Kontaktierung eines Koaxialkabels mit ringgewelltem Außenleiter 83 ausgebildet ist und hierzu statt einer Wellrohrmutter 11 (in Fig. 1) eine Wellrohr­ profilhülse 113 umfaßt, die auf den Kabelaußenleiter 83 aufschnappbar ist. Hierzu hat die Wellrohrprofilhülse 113 lediglich in ihrem vorderen, steckseitigen Ende 113a ein einem Wellental des Kabelaußenleiters 83 entspre­ chendes Innenprofil sowie eine radiale Ringfläche 104 und ist im übrigen innenseitig glattwandig zylindrisch. Des weiteren ist die Wellrohr­ profilhülse durch mehrere, umfangsmäßig gleichmäßig be­ abstandete, axiale Schlitze, die sich von der Stecker­ seite des Wellrohrprofilstücks 113 bis zu einem ringför­ mig geschlossenen Bereich 113b am kabelseitigen Ende der Hülse erstrecken, in mehrere, radial federnde Segmente 113c unterteilt. Anstelle dieser segmentierten Well­ rohrprofilhülse könnte in bekannter Weise auch eine aus zwei Schalenhälften bestehende Wellrohrmutter verwendet werden, was jedoch montagetechnisch deutlich ungünstiger ist.

Claims (6)

1. Steckverbinder für einen gewellten Außenleiter (8) aufweisende Koaxialkabel,

• - mit einem Steckergehäuse (1), das eine das Kabelende aufnehmende Ausnehmung hat, in der der Kabelaußenleiter stirnseitig mit dem Steckergehäuse kontaktiert wird und die ein Kontak­ tierungsteil (10) für den Kabelaußenleiter (8) hat, und
• - mit einer Wellrohrprofilhülse (11), die den Ka­ belaußenleiter (8) umschließt und mit dem Steckerge­ häuse (1) axial verspannt ist,
• - wobei am Kontaktie­ rungsteil (10) sowie an der Wellrohrprofilhülse (11) jeweils in Radialebenen liegende, parallele Ringflä­ chen (10c, 11c) ausgebildet sind, zwischen denen ein über die Stirnfläche (11c) der Wellrohrprofilhülse (11) überstehender Umfangsbereich (8a) des Kabelau­ ßenleiters (8) durch Verspannen der Wellrohrprofil­ hülse (11) mit dem Steckergehäuse (1) eingespannt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktie­ rungsteil (10) mit einem zumindest annähernd zylin­ drischen Zentrieransatz (10a) versehen ist, der einen Durchmesser entsprechend dem lichten Innendurchmesser des Kabelaußenleiters (8) hat, wodurch während des Verspannens eine axiale Stauchung und flanschartige Verformung des Außenleiters (8) im Bereich zwischen den Ringflächen (10c, 11c) hervorgerufen wird.

2. Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß das Kontaktierungsteil als Kontaktierungs­ ring (10) ausgebildet und in der Ausnehmung des Steckergehäuses angeordnet ist, wobei der Kontaktie­ rungsring (10) den Zentrieransatz (10a) und die ge­ häuseseitige Ringfläche (10c) aufweist.

3. Steckverbinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der überstehende Umfangsbereich (8a) des Kabelaußenleiters (8) die Länge etwa eines Wellungsschritts hat.

4. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß der Zentrieransatz (10a) kabelseitig eine sich konisch verjüngende Stirnfläche (10b) hat.

5. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß das Innenprofil der Well­ rohrprofilhülse (11) entsprechend einer Spielpassung zwischen letzterer und dem Kabelaußenleiter (8) gestaltet ist.

6. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß die Wellrohrprofilhülse (113) nur an ihrem steckerseitigen Ende (113a) ein dem Profil des Kabelaußenleiters (83) folgendes In­ nenprofil hat und durch mehrere, von diesem Ende aus­ gehende, axiale Schlitze, die an einem kabelseitigen, geschlossenen Ringbereich (113b) der Wellrohrprofil­ hülse (113) enden, in radial federnde Segmente (113c) unterteilt ist.