DE69922949T2

DE69922949T2 - Zugentlastete eingeführte verbindung für signalkabel mit verdrillten drahtpaaren

Info

Publication number: DE69922949T2
Application number: DE69922949T
Authority: DE
Inventors: Petri Morten JENSEN; Ulrik Nielsen
Original assignee: CEKAN CDT AS GJERN; CEKAN/CDT AS
Current assignee: CEKAN CDT AS GJERN; CEKAN/CDT AS
Priority date: 1998-04-24
Filing date: 1999-04-23
Publication date: 2005-12-15
Anticipated expiration: 2019-04-24
Also published as: AU743955B2; AU3139399A; ES2235471T3; NZ508002A; CA2329984C; US6599148B1; EP1078429A1; WO1999056369A1; DE69922949D1; EP1078429B1; CA2329984A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine zugentlastete Einführungssteckverbindung für Signalkabel mit einem Kabelmantel und mit mehreren verdrillten Adern-Paaren. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine zugentlastete Einführungssteckverbindung für Signalkabel mit einem Kabelmantel und mit mehreren verdrillten Adern-Paaren bzw. eine Vorrichtung oder ein Verbindungselement des Stecker- oder Buchsen-Typs mit einer derartigen Einführungssteckverbindung, bei der Spannteile für ein Zusammenwirken mit dem Kabel für die Zugentlastung eines in der Nähe angeordneten Anschlussbereichs für die Adern in dem Kabel vorgesehen sind. Ungeachtet dessen, ob die Aderenden durch Löten oder Spannen angeschlossen werden, ist es ungünstig, wenn an dem Kabel auftretende Kräfte ausschließlich von diesen Baueinheiten absorbiert werden sollen. Das gleiche gilt für Stromversorgungskabel einschließlich auch derer für Hochspannungsleitungen, bei denen es z. B. im Zusammenhang mit Eingangssteckern recht üblich ist, eine Zugentlastung durch starkes Spannen des Kabels in der entsprechenden Einführungssteckverbindung einzusetzen.
Es muss festgestellt werden, dass genau diese Art von Entlastungstechnik im Großen und Ganzen in dem Signalkabelbereich verwirklicht wird, d. h. durch ein einfaches Spannen des Kabels zwischen gegenüberliegenden Spannleisten, wodurch bei einer guten Straffung eine ausgezeichnete Zugentlastung dahingehend geleistet wird, dass sich der zusammengespannte Kabelmantel, der üblicherweise aus biegsamem Kunststoff besteht, gut um die Adern verdichtet und dadurch diese mit starker Friktion befestigt. Es ist jedoch gerade bei Signalkabeln der Fall, dass dadurch eindeutige Probleme auftreten, die nun anhand der 1 und 2 der Zeichnung ausführlicher erläutert werden.
1 ist eine Prinzipansicht eines Querschnitts eines Signalkabels mit einem äußeren Kabelmantel 2 und einer Anzahl innerer Adern-Paare, die mit 4a-d bezeichnet sind.
Üblicherweise ist jedes Kabelpaar mit einer recht definierten Neigung verdrillt, die sich von den anderen unterscheidet, wobei die Paare über die ganze Kabellänge hinweg umeinander verdrillt sind. Grundsätzlich schafft dies einen vollkommenen elektrischen Ausgleich zwischen den Adern in den individuellen Paaren und zwischen den Paaren.
2 zeigt, dass, wenn das gleiche Kabel in einem Stecker angeschlossen ist, das runde Kabel durch die heutige Norm in eine herkömmliche Einführungspassage gepresst ist, wobei üblicherweise durch Verwenden von herkömmlichen Spannteilen 6 der Mantel 2 mit den Adern-Paaren 4 in einer willkürlichen und oft recht ungünstigen Weise gequetscht ist, so dass die Verdrillungsbedingungen in einem enormen Ausmaß verändert werden. Es wird angemerkt, dass der Grund beispielsweise bei den Paaren 4a und 4e, bei denen die Möglichkeit für eine starke induktive Kopplung erzeugt wurde, darin lag, dass die Paarverdrillung zerstört worden ist. Das durch das Kabel übertragene Signal wird dadurch in ein starkes Ungleichgewicht gebracht, dass eine unerwünschte Signalkopplung zwischen diesen Paaren erzeugt wurde. Darüber hinaus wird die in der Spannungsentlastung wahrgenommene Impedanz wegen der zerstörten Paarverdrillung beträchtlich verändert. Dies hat eine unerwünschte Signalreflexion von dem Kabelentlastungspunkt zur Folge.
In 3 ist eine weitere bekannte Möglichkeit gezeigt, eine Spannungsentlastung für Signalkabel vorzusehen. Hier wird von einer Durchzugsöffnung mit einer ringförmigen Spannanordnung 6 Gebrauch gemacht, die das Kabel durch Spannen um den Kabelmantel befestigen kann. Dies hat eine geringere Störung der Verdrillungsbedingungen zur Folge, aber andererseits entsteht ein ungünstiges festes Zusammenquetschen der verdrillten Adern-Paare. Der Kabelmantel kann auf eine sinnvoll wirkungsvolle Weise durch ein gemäßigtes Zusammendrillen befestigt werden, aber wie es in 3 gezeigt ist, führen ein Zug und/oder eine Verdrehung in dem Kabel folglich zu Längsbewegungen der Adern-Paare, so dass die Anschlusspunkte durch diese Bewegungen belastet werden. Folglich werden die Anschlüsse unabhängig davon, ob von Löten, Crimpen, Messerkontakten o. Ä. Gebrauch gemacht wurde, instabil.
WO-A-9747063 offenbart ein zugentlastendes Element, das für ein Kabel verwendet werden kann und das Spannteile enthält. Das Kabel umfasst jedoch keine Adern-Paare und es gibt dort keine Lösung für das Problem der Zerstörung der Paarverdrillung.
US 5571035 offenbart ein zugentlastendes Element, das für ein Kabel verwendet wird, das Adern-Paare umfasst. In diesem Patent gibt es jedoch keine Lehre einer Einführungssteckverbindung, die voneinander getrennte Passagen hat, die mit einem Abstand voneinander getrennt sind, der größer als ein Abstand der Adern-Paare in einem Kabel ist, und es gibt dort keine Offenbarung bezüglich individueller Spannteile für die Passagen.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einführungssteckverbindung zu schaffen, die nicht die zuvor erwähnten Nachteile zeigt.
In Übereinstimmung mit der Erfindung kann dies mit einem Anschluss- oder zugentlastenden Element gelöst werden, das
einen Einführungssteckverbinder mit einem Paar von einander getrennter Einführungspassagen für die individuellen Adern-Paare eines Kabels, wobei die genannten Passagen von einander mit einem Abstand, der größer als der Abstand von einem Adern-Paar im Kabel ist, getrennt werden,
einen Spannteil assoziiert mit jeder der genannten Passagen, um Zugentlastung für ein dadurch gezogenes Adern-Paar zu leisten, wobei der genannte Spannteil ein dazugehörendes Spannelement für jede Passage umfasst, und
einen vorspringenden Keilteil zur Einführung in das Kabel und zur Unterstützung des Paares in einer ebenen und nach außen geneigten Weise, wobei der Abstand des Adern-Paares in der Richtung des Einführungssteckverbinders vergrößert wird, umfasst.
Es ist ersichtlich, dass ein Befestigen des Kabelmantels hiermit mehr oder weniger überflüssig wird, aber andererseits wird erreicht, dass die Adern-Paare völlig getrennt sowie individuell und wirkungsvoll befestigt sind, so dass die Anschlussbereiche keine unerwünschten Einflüsse auf das Kabel haben. Die individuellen Adern-Paare können natürlich nicht genauso große Kräfte absorbieren wie die, die durch ein festes Spannen des ganzen Kabels absorbiert werden können, aber aufgrund des Oberflächendrucks gegen die Isolationsschicht der Adern in den jeweiligen Adern-Paaren kann dennoch ein besonders guter Halteeffekt erzeugt werden, der in der überwiegenden Anzahl der Fälle völlig ausreichend ist.
In der Praxis ist es erforderlich – und sogar direkt erstrebenswert –, dass die Adern-Paare in Einführungspositionen gezogen werden, in denen sie mit einem noch größeren Abstand als innerhalb des Kabels voneinander getrennt sind. Die zwischen den Paaren entstehenden elektrischen Kopplungen werden hierdurch automatisch abgeschwächt, und deswegen ist es weniger wichtig, dass das normale Verdrillen der individuellen Adern-Paare in den individuellen Einführungspassagen örtlich beträchtlich gestört werden kann.
Die Erfindung wird nun ausführlicher anhand der beigefügten Zeichnung erläutert, in der
1-3 jeweils Veranschaulichungen eines Signalkabels und zweier bekannter Verfahren von zugentlastenden Einführungssteckverbindungen sind, wie sie bereits beschrieben wurden,
4 und 5 diesbezügliche Längs- und Querschnittansichten für die Veranschaulichung einer Einführungssteckverbindung in Übereinstimmung mit der Erfindung sind,
6 ein Einführungselement in Übereinstimmung mit der Erfindung in Form eines Elements, das mit einem Kupplungsstecker verbunden ist, zeigt, und
7 eine entsprechende Ansicht eines zugentlastenden Elements als ein integrierter Teil eines Verbindungselements ist.
In den 4 und 5 hat eine Einführungssteckverbindungen in Übereinstimmung mit der Erfindung einen Einführungssteckverbinder 5 mit einer Anzahl enger Passagen 8 für die individuellen Adern-Paare 4, wobei die genannten Passagen 8 im Allgemeinen mit einem Abstand untereinander angeordnet sind, der beträchtlich größer als die Abstände zwischen den Adern-Paaren in dem Kabel 2 ist, das durch einen gestrichelten Kreis C gezeigt ist.
Die jeweiligen Adern-Paare sind in den individuellen Passagen mit Hilfe von Spannteilen 10 in Form von Klemmschrauben, Klemmfedern oder Klemmen befestigt, die entweder individuell oder zusammen betätigt werden können.
Wie es in 4 gezeigt ist, können bei der Ausbildung der inneren Wandteile der Passagen 8 möglicherweise besondere Ausfüllelemente 12 verwendet werden, wobei die genannten Elemente einen konischen vorspringenden Teil 14 haben, der die Adern-Paare dort, wo sie aus dem Signalkabel abzweigen, unterstützt.
Darüber hinaus wird hiermit bei dem Übergang zwischen dem Kabel und dem Einführungselement eine allmähliche Impedanzänderung erzielt, die Signalreflexionen von diesem Bereich minimiert.
Der Kabelmantel 2 selbst ist entsprechend zurückgeschnitten und bildet demzufolge in keiner Weise einen direkten Teil des zugentlastenden Elements. Dies ist jedoch noch dahingehend besonders wirkungsvoll, dass alle Adern-Paare getrennt befestigt sind, und somit trifft es ferner zu, dass dieses Befestigen so erfolgt, dass die Adern-Paare so weit voneinander getrennt sind, dass aus der elektrischen Betrachtungsweise die Positionen, in denen die individuellen Adern in den Adern-Paaren in der eingespannten Bedingung voneinander getrennt angeordnet sind, keinerlei Bedeutung hat.
In 6 ist gezeigt, dass das Einführungselement in Form eines getrennten Elements vorliegen kann, das mechanisch mit einem Kupplungsstecker 16, z. B. durch Rückhaltehaken 18, verbunden sein kann. Darüber hinaus ist gezeigt, dass das gleiche Element mit einem Gehäuse 20 verbunden sein kann, das sich hinten über das äußere Ende des zurückgeschnittenen Kabelmantels 2 erstreckt und dadurch dieses Ende gegen ein scharfes Umbiegen unmittelbar außerhalb des Einführungselements stabilisiert.
In dem in 7 gezeigten Beispiel ist das Einführungselement 5' als ein integrierter Teil eines Verbindungselements mit Kontaktfedern 22 zum Verbinden mit einem entsprechenden Steckerelement gezeigt.
Die Erfindung umfasst nicht nur die maßgeblichen Einführungselemente mit oder ohne Stecker- oder Vorrichtungsteilen, sondern sie umfasst auch diese Einheiten in der Bedingung mit befestigten Adern, bei der die Signaladern-Paare so angeordnet sind, wie es hier offenbart ist. Die Elemente können außerdem sogar dann verwendet werden, wenn die Adern nicht alle in eindeutig definierten "Paaren" gruppiert sind.

Claims

Anschluss- oder zugentlastendes Element für Signalkabel mit mindestens zwei Adern-Paaren (4), dadurch gekennzeichnet, dass es folgendes umfasst: einen Einführungssteckverbinder (5) mit einem Paar von einander getrennten Einführungspassagen (8) für die individuellen Adern-Paare (4) eines Kabels, wobei die genannten Passagen (8) von einander mit einem Abstand, der größer als der Abstand von einem Adern-Paar im Kabel ist, getrennt werden, einen Spannteil (10) assoziiert mit jeder der genannten Passagen (8) um Zugentlastung für ein dadurch gezogenes Adern-Paar (4) zu leisten, wobei der genannte Spannteil ein dazuhörendes Spannelement (10) für jede Passage (8) umfasst, und einen vorspringenden Keilteil (14) zur Einführung in das Kabel und zur Unterstützung des Paares in einer ebenen und nach außen geneigten Weise, wobei der Abstand des Adern-Paares in der Richtung des Einführungssteckverbinders (5) vergrößert wird.
Anschluss- oder zugentlastendes Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es weiter einen Kupplungsstecker (16) und einen Steckverbinder (18) zur mechanischen Verbindung von dem Einführungssteckverbinder (5) mit dem Kupplungsstecker (16) umfasst.
Anschluss- oder zugentlastendes Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es weiter einen Verbinderteil (20) zur Umrandung von und friktionsgemäßem Eingriff mit einem äußeren Kabelmantel (2) umfasst.
Anschluss- oder zugentlastendendes Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Teile (10) von Klemmschrauben, Klemmfedern oder Klemmen ausgemacht werden.
Anschluss- oder zugentlastendes Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte vorspringende Keilteil (14) Teil eines Ausfüllelementes (12) ist, das die inneren Wandteile der Passagen (8) bildet, und dass der genannte Keilteil (14) die Adern-Paare (4) an einer Stelle, an der die Adern-Paare (4) von dem Signalkabel abzweigen, unterstützt.