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Die Erfindung betrifft einen Verbinder und ein
Verfahren zum Verbinden und Abzweigen eines elektromagnetisch
abgeschirmten mehradrigen elektrischen Kabels, das
insbesondere für Schwachstromanlagen vorgesehen ist, zum Beispiel für
örtliche Netze mit vielen Stationen, bei denen die
verschiedenen Stationen zum Datenaustausch parallel entlang eines
gemeinsamen Kabels angeschlossen sind.
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Wenn die Umgebung, in der sich die Kabel befinden,
elektromagnetischen Störungen ausgesetzt ist oder sein kann,
ist es üblich, den nicht abgeschirmten Kabeln abgeschirmte
Kabel vorzuziehen, um sowohl den Empfang als auch das Senden
von Störsignalen in den Stationen aufgrund des durch das Kabel
bewirkten Antenneneffekts zu vermeiden.
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Die elektromagnetische Abschirmung eines Kabels
besteht normalerweise aus einer elektrisch leitenden Hülle, die
die zur Datenübertragung dienenden Leiterdrähte umgibt und die
von einer ein- oder mehrschichtigen Schutzumhüllung bedeckt
ist.
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Es ist also notwendig, Öffnungen durch die
Schutzumhüllung und die Abschirmung vorzusehen, um ein äußeres Gerät
mit den Übertragungsleiterdrähten eines Kabels zu verbinden,
sofern ein Endanschluß nicht vorgesehen ist, insbesondere wenn
mehrere Stationen parallel mit einer gemeinsamen
Kabelverbindung verbunden werden sollen.
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Die Erfindung schlägt also ein wie oben definiertes
Verfahren vor, das nur ein Minimum an Vorbereitung des Kabels
am Montageort erfordert und das einfach durchzuführen ist und
eine einfache Montage auf einem abgeschirmten mehradrigen
elektrischen Kabel erlaubt, das unter einer einschichtigen
oder mehrschichtigen äußeren Umhüllung eine Mehrzahl von
elektrisch voneinander isolierten Leiterdrähten und eine
elektromagnetische Abschirmung aufweist, die für diese Leiterdrähte
und eventuell für mindestens einen die elektrische
Abschirmungskontinuität
sichernden Erdleiter eine Hülle bildet.
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Der Abzweigverbinder soll an einer ausgewählten Stelle
entlang des Kabels montiert werden, wo ein ringförmiger
Abschnitt der Außenumhüllung und mindestens ein Teil der Hülle,
die die Abschirmung an dieser Stelle bildet, entfernt werden.
Er besteht aus zwei komplementären und voneinander lösbaren
Teilen, die die Positionierung und Festlegung des
durchlaufenden Kabels zwischen ihnen in einem Bereich erlauben, wo dieses
Kabel festgelegt ist, wenn die beiden Teile zusammengebaut
sind.
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Das erfindungsgemäße Verfahren ist durch Anspruch 1
definiert.
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In Bezug auf ein vorteilhaftes Merkmal dieses
Verfahrens und den Verbinder zur Anwendung dieses Verfahrens wird
auf die Ansprüche 2 bis 5 verwiesen.
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Die Erfindung und ihre Vorteile werden in der
nachfolgenden Beschreibung anhand der nachfolgend aufgeführten
Figuren näher erläutert.
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Figur 1 zeigt ein Beispiel eines abgeschirmten
mehradrigen Kabels, das für die Montage eines Abzweigverbinders
vorbereitet ist.
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Figur 2 zeigt ein Beispiel eines Abzweigverbinders für
ein abgeschirmtes mehradriges Kabel.
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Figur 3 zeigt einen Querschnitt durch eine Variante
des Kabels.
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Figur 4 zeigt eine Draufsicht auf den Sockel des
Verbinders, wobei das Kabel an Ort und Stelle ist.
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Figur 5 zeigt einen mittleren Querschnitt des fertig
montierten Verbinders.
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Der erfindungsgemäße Abzweigverbinder soll auf einem
abgeschirmten mehradrigen Kabel montiert werden, insbesondere
auf einem Kabel 1, wie es in einer der Figuren 1 und 3
dargestellt ist. Ein solches Kabel 1 enthält Leiterdrähte 2, hier
zwei, die je von einer individuellen isolierenden Umhüllung 2
bedeckt sind.
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Diese Drähte befinden sich im Inneren einer
elektromagnetischen Abschirmung 4, die zum Beispiel aus von dünnen
Leiterdrähten hergestellt wird, die meist in Bezug auf die
Leiterdrähte 2, die sie eine Hülle 4A bildend umgeben, schräg
angeordnet sind. Die elektromagnetische Abschirmung kann
alternativ aus einem dünnen leitenden Band 4B hergestellt
werden, das spiralförmig um die Einheit herum angeordnet ist, die
die Leiterdrähte 2 bilden; sie wird dann mindestens einem
Erdleiter 5 zugeordnet, der hier aus mehreren Leitern besteht
und entlang der mit ihrer Isolierung umhüllten Leiterdrähte 2
angeordnet ist sowie in elektrischem Kontakt mit dem leitenden
Band 4B an der Innenseite der Abschirmung steht, die die
umhüllten Leiterdrähte 2 umgibt, wie man in Figur 3 sieht. Es
ist auch möglich, einen Erdleiter in eine aus Metalldrähten
bestehende Hülle zu integrieren.
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In jedem Fall ist die elektromagnetische Abschirmung
normalerweise von einer Umhüllung 6 umgeben, die mindestens
eine isolierende Schicht aufweist.
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Der Anschluß eines Verbinders an einem beliebigen Ort
entlang eines Kabels 1 erfordert ein örtliches Öffnen des
Kabels an der für den Einbau des Verbinders vorgesehenen
Stelle, um Zugang zu den Leiterdrähten 2 und zu der von der Hülle
4A gebildeten elektromagnetischen Abschirmung oder dem
Erdleiter 5 zu erhalten.
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Diese Öffnung ergibt sich durch eine örtliche
Entfernung eines ringförmigen Bereichs der Umhüllung 6, die die
elektromagnetische Abschirmung 4A oder 4B umgibt, und
mindestens eines Teils dieser Abschirmung in dem Bereich des
Kabels, wo die isolierende Hülle entfernt wurde.
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Das leitende Band 4B wird in dem Bereich des Kabels
entfernt, wo es freigelegt wurde (im Fall eines Kabels wie in
Figur 3 gezeigt); die elektrische Kontinuität zwischen den
Teilen des leitenden Bandes 4A zu beiden Seiten des
Kabelbereichs ohne Leiterband wird dann durch den Erdleiter 5
gewährleistet.
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Alternativ kann die Hülle aus feinen Metalldrähten 4A,
die die elektromagnetische Abschirmung bilden kann, mittels
eines nicht dargestellten Schneidewerkzeugs in dem Bereich des
Kabels, wo der Verbinder angeordnet werden soll,
ausgeschnitten werden. Im in Figur 1 gezeigten Beispiel sind zwei
diametral entgegengesetzte Ausschnitte hergestellt; sie ergeben
zwei leitende Verbindungen 4A1, die die elektrische
Kontinuität der Abschirmung gewährleisten und freien Zugang zu den
Leiterdrähten 2 verschaffen.
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Bei beiden Ausführungsformen des Kabels ist
vorgesehen, die Entfernung der elektromagnetischen Abschirmung an der
für einen Verbinder vorgesehenen Stelle zu erleichtern, indem
auf dem Kabel Markierungsmittel für das Schneidewerkzeug
vorgesehen sind, zum Beispiel Längsnuten 7, die den Eingriff der
schneidenden Backen eines zangenartigen Werkzeugs in einer in
Bezug auf die Achse vorbestimmten Höhe zu beiden Seiten dieser
letzteren und folglich die gleichzeitige Abisolierung und das
Ausschneiden der Abschirmung in einem oder zwei Arbeitsgängen
erlauben.
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Erfindungsgemäß soll der Ableitverbinder ein nicht
dargestelltes Gerät an ein derart vorbereitetes Kabel
anschließen; er kann an einer vorbereitetetn Stelle angeordnet
werden, die an einem beliebigen Punkt eines Kabels 1 liegen
kann, das eventuell positioniert ist. Er kann somit mindestens
teilweise in zwei komplementäre Teile 8, 9 auseinandergenommen
werden, die zu beiden Seiten dieses Kabels angeordnet werden.
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Im vorgeschlagenen Ausführungsbeispiel ist das Teil 8
so ausgebildet, daß es einen Sockel bildet, der die
Befestigung des Verbinders auf einem flachen Träger 10 erlaubt,
insbesondere einer Druckschaltungskarte, vor oder nach dem
Anschluß des Verbinders an das Kabel.
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Diese Befestigung an einem Träger geschieht zum
Beispiel durch Nieten oder durch ein Schrauben-Mutter-System in
Befestigungslöchern 11, die eine Basis 12 des einen Sockel
bildenden Teils 8 durchqueren. Die beiden Teile 8, 9 bestehen
hier aus isolierendem Material, zum Beispiel aus Gußmaterial,
und legen sich in vorbestimmter Weise aneinander an, indem sie
wie oben erwähnt eventuell zwischen sich in der für den
Anschluß des Verbinders vorgesehenen Zone ein entsprechend
vorbereitetes Kabel 1 festlegen.
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Die Befestigung des zusätzlichen, einen Flansch
bildenden Bereichs 9 auf dem einen Sockel bildenden
komplementären Teils 8 geschieht hier mittels Schrauben 13 und Muttern 14
- siehe Figur 5. Die Schraubenköpfe sind von außerhalb des
zusammengebauten Verbinders zugänglich, der auf den Träger 10
montiert ist oder nicht; sie stützen sich zu diesem Zweck in
durchlaufenden Kanälen 15 des komplementären Teils 9 ab, die
auf der anderen Seite des Verbinders in Bezug auf die Basis 12
münden. Die Muttern 14 sind hier von außerhalb des Verbinders
vor der Montage dieses letzteren auf den Träger 10 zugänglich;
sie sind in Kanälen 16 drehfest angeordnet, in denen sie beim
Verschrauben aufliegen. Die Kanäle 16 durchqueren das Teil 8
zu beiden Seiten des für das anzuschließende Kabel
vorgesehenen Wegs zwischen einerseits den Teilen 8 und 9 und
andererseits zwei Aufbauten 17, die auf dem Teil 8 für den Durchlaß
der Schrauben 13 zu beiden Seiten des Kabelwegs vorgesehen
sind.
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Die korrekte Anordnung des Teils 9 auf dem Teil 8 wird
hier durch Zusammenwirkung der Aufbauten 17 mit Aussparungen
komplementärer Form im Teil 9 erhalten. Die Wände 18 neben den
beiden Aufbauten, die parallel zum Weg des Kabels verlaufen,
ermöglichen die Verschiebeführung eines Druckblocks des Teils
9 bei den Festsetzungs- und Anschlußvorgängen. Diese ergeben
sich durch Eindrücken des Teils 9 gemäß einer von den Achsen
der Kanäle 15, 16 definierten Richtung beim Anziehen der
Schrauben 13. Die Länge des für den Anschluß von einem
ringförmigen Bereichs seiner Außenumhüllung befreiten Kabel
abschnitts wird so gewählt, daß die Enden der verbleibenden
Abschnitte dieser Umhüllung, die nach Entfernung eines
Abschnitts, der sie verband, erhalten wurden, in komplementären
bogenförmigen Ausschnitten 19 der Teile 8 und 9 liegen,
zwischen denen diese Umhüllungsabschnitte festgesetzt sind, wenn
die Teile 8 und 9 durch Schrauben gegeneinander verspannt
sind.
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Parallele Rillen 21 sind zwischen den Wänden 18 der
Aufbauten 15 ausgebildet; jede von ihnen empfängt entweder
einen Erdleiter 5 oder eine leitende Verbindung 4A1 oder einen
isolierten Leiter 2. Zu diesem Zweck stehen kleine parallele
Wände 22 aus dem komplementären Teil 8 zwischen den Aufbauten
parallel zu den Wänden 18 derart vor, daß sie offene Rillen
sowohl an ihren beiden Enden als auch seitlich zur
Verbindungszone zwischen den Teilen 8, 9 bilden.
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Dies ermöglicht es, seitlich in jede Rille einen
Leiterdraht 2, einen Erdleiter 5 oder eine leitende Verbindung
4A1 in dem Bereich des Kabels 1 einzuführen, wo diese
leitenden Elemente zwischen zwei nicht freigelegten Bereichen
freigelegt sind.
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Leitende Anschlußteile 23 sind in jeder Rille
vorgesehen, um eine elektrische Kontinuität durch Kontakt zwischen
dem nicht dargestellten Gerät, das der Verbinder bedient, und
einem Leiterdraht, einem Erdleiter oder einer leitenden
Verbindung zu bewirken.
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Jedes dieser leitenden Teile 23 steht einerseits in
eine Rille 21 und andererseits unter der Basis 12 des Teils 8
vor.
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Die leitenden Teile 23 stehen unter der Basis in Form
von Anschlußlaschen vor, die den direkten Anschluß des
Verbinders an einen auf seinem Träger 10 ausgebildeten
Schaltkreis ermöglichen. Dieser Träger ist zum Beispiel eine
Druckschaltungsplatte des zu bedienenden Geräts, und die
Anschlußlaschen fügen sich in bekannter Weise in die Leiterbahnen
dieser Platte ein oder sind auf sie aufgelegt.
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Die Anschlußteile 23 stehen zum Beispiel in den Rillen
in Form von individuellen Verlängerungen mit die Isolation
durchdringendem Anschlußschlitz vor, wie es für die Teile 23A
in den Figuren 2 und 5 gezeigt ist; diese Schlitze dienen zur
Verbindung der Leiterdrähte 2 mit individueller isolierender
Umhüllung 3 und eventuell des Erdleiters 5. Ein entsprechendes
Anschlußteil 23A ist dann für diesen Erdleiter in einer der
Rillen 21 vorgesehen. Individuelle Druckstempel 24A verlängern
das Teil 9 und wirken in bekannter Weise je mit einem die
Isolation durchdringenden Schlitz einer Rille zusammen, um den
Anschluß eines Leiterdrahts 2 zu gewährleisten, wenn die
beiden Teile 8 und 9 durch Anziehen der Schrauben 13
gegeneinandergepreßt werden.
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Das Vorstehen der Anschlußteile 23 in den Rillen kann
alternativ in Form von vorstehenden Kontaktgliedern wie durch
die mit 23B bezeichneten Teile der Figur 5 gezeigt geschehen,
wobei jedes Kontaktglied dann zur Verbindung eines Erdleiters
5 oder einer leitenden Verbindung 4A1 bestimmt ist. Jeder
Erdleiter oder jede leitende Verbindung wird gegen ein
Kontaktglied in einer Rille durch einen geeigneten individuellen
Druckstempel 24B gedrückt, der aus dem Teil 9 parallel zu den
individuellen Druckstempeln 24A vorsteht. Die verschiedenen
Druckstempel haben je eine Druckfläche, die mittels bekannter
Techniken so ausgebildet ist, daß sie der ihnen eigenen
Verwendung angepaßt ist.
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Die Anzahl von Rillen 21 und ihr jeweilige Zuordnung
werden natürlich in Abhängigkeit von der Anzahl von
anzuschließenden isolierten Leiterdrähten 2, Erdleitern 5 und/oder
leitenden Verbindungen 4A1 gewählt.
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Die Ausbildung der Anschlußlaschen, die unter dem
Sockel angeordnet sind, kann ebenfalls einen Steckkontakt
dieser Laschen mit komplementären Verbindungsorganen eines
gewöhnlichen Steckverbinders erlauben, der dann in der
üblichen geeigneten Art auf diese Laschen aufgesteckt wird.
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Der aus den Teilen 8 und 9 bestehende Verbinder kann
selbst elektromagnetisch abgeschirmt sein, um eine Kontinuität
der Abschirmung des Kabels zu gewährleisten, auf das er
aufgesetzt ist. Dies kann durch Metallisierung der Oberflächen des
die Teile 8 und 9 bildenden isolierenden Materials, zum
Beispiel in den Bereichen, die sich außerhalb des
zusammengesetzten Verbinders befinden, und durch elektrische Verbindung
mittels Kontakt dieser Bereiche mit der Abschirmung des Kabels
zum Beispiel in Höhe einer oder der Anschlußlaschen der
Anschlußteile 23B geschehen.