DE9212314U1 - Gerätebuchse - Google Patents

Description

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Damar & Hagen Inhaber Maria Knöfel, 8520 Erlangen

Gerätebuchse

Die Erfindung betrifft eine Gerätebuchse mit einer Abschirmung und mit Kondensatoren zur Ableitung von Hochfrequenzstörungen, wobei jeweils ein Anschluß der Kondensatoren in leitender Verbindung zur Abschirmung steht und der jeweils andere Anschluß ein Kontaktteil berührt.

In Anlagen mit mehreren Geräten, welche zur Übertragung von hochfrequenten Signalen durch Koaxialkabel miteinander verbunden sind, ist die Verbindung zwischen den Außenleitern der Koaxialkabel bzw. den entsprechenden Abschirmungen der Steckverbindungen und den Gehäusen der einzelnen Geräte problematisch. Durch mehrere direkte Verbindungen werden sogenannte Erdschleifen gebildet, die jedoch in Bezug auf unterschiedliche Netzspannungspotentiale der Gehäuse kritisch sind. Ohne Verbindung der Abschirmung mit dem Gehäuse bzw. nur mit einer Verbindung in einem Gerät ergeben sich jedoch hochfrequente Störungen.

Es sind deshalb Gerätebuchsen bekanntgeworden, bei denen die Abschirmung über Kondensatoren mit dem jeweiligen Gehäuse verbunden wird. Bei einer bekannten Ausführungsform sind in

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den Isoliersockel einer sogenannten BNC-Gerätebuchse zwei SMD-Kondensatoren eingesetzt, welche mit ihrem einen Anschluß die Abschirmung berühren und von jeweils einem Arm eines Metallbügels radial nach innen auf die Abschirmung gedrückt werden. Der Metallbügel dient gleichzeitig als leitende Verbindung zwischen dem außen gelegenen Kontakt der SMD-Kondensatoren und einer zu dem Gehäuse des jeweiligen Gerätes gehörenden Montageplatte. Zur Bildung des Kontakts mit der Montageplatte ist der Metallbügel mit zwei weiteren federnden Armen versehen, an deren Enden jeweils ein punktförmiger Kontakt angeformt ist.

Durch den Metallbügel ergibt sich eine relativ lange Leitung zwischen den Anschlüssen der Kondensatoren und der Montageplatte mit den an sich bekannten Nachteilen, daß nämlich eine für hohe Frequenzen wirksame Induktivität gebildet wird und außerdem eine Wirkung als Antenne auftritt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, bei einer Gerätebuchse der eingangs erwähnten Art, diese Nachteile auszuschließen und die mit Hilfe von Kondensatoren erzielte Entstörungswirkung zu optimieren.

Die erfindungsgemäße Gerätebuchse ist dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktteil als Ring ausgebildet ist, wobei eine Stirnfläche des Ringes als Kontaktfläche zu einer im eingebauten Zustand von einem Teil der Gehäusebuchse durchdrungenen Montageplatte dient. Vorzugsweise ist zur Sicherung eines guten Kontakts zwischen der Montageplatte und dem Ring vorgesehen, daß die Stirnfläche geriffelt ist. Die dadurch entstandenen Kanten auf der Stirnfläche des Ringes können bei der Montage eine gegebenenfalls vorhandene Oxidschicht auf der Montageplatte leicht durchdringen und somit für einen zuverlässigen Kontakt sorgen.

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Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Kondensatoren an ihren Enden mit Anschlüssen versehen sind und sich in radialer Richtung zwischen der Abschirmung und dem Ring erstrecken und daß der Ring mindestens teilweise radial elastisch verformbar ist.

Durch diese Weiterbildung ist es in einfacher Weise möglich, den zur Erzielung eines sicheren Kontakts erforderlichen Druck auf die Anschlüsse der Kondensatoren auszuüben, selbst wenn die Länge der Kondensatoren unvermeidlichen Fertigungstoleranzen unterworfen ist.

Diese Verformbarkeit wird bei einer ansonsten genügenden Stabilität des Ringes durch eine vorteilhafte Ausfuhrungsform dieser Weiterbildung dadurch erzielt, daß der Ring im Bereich der Stirnfläche eine größere Wandstärke aufweist als im übrigen Bereich.

Eine Erleichterung der Montage der erfindungsgemäßen Gerätebuchse wird durch eine vorteilhafte Gestaltung des Ringes dadurch erzielt, daß der innere Durchmesser des Ringes in dem der Stirnfläche gegenüberliegenden Bereich zum Rand hin größer wird. Vorzugsweise ist der Ring zur Vermeidung von Oxidation und den damit verbundenen Kontaktschwierigkeiten vergoldet.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Gerätebuchse besteht darin, daß ein Isoliersockel aus Kunststoff vorgesehen ist, der die Abschirmung umgibt und sich radial erstreckende Hohlräume für die Kondensatoren enthält, daß der Isoliersockel ein Befestigungsgewinde aufweist, dessen Außendurchmesser kleiner ist als der übrige Teil des Isoliersockels und daß der Ring axial über einen zwischen dem Gewinde und dem übrigen Teil des Isoliersockels gebildeten Absatz hinausragt und sich an einem weiteren

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Absatz des Isoliersockels abstützt.

Die erfindungsgemäße Gerätebuchse zeichnet sich dadurch aus, daß zwischen dem jeweiligen Anschluß des Kondensators und dem Gehäuse bzw. der Montageplatte eine leitende Verbindung ohne Umwege erfolgt. Vorzugsweise sind vier Kondensatoren vorgesehen, die gleichmäßig um den Umfang der Abschirmung verteilt sind, wobei jeder dieser Kondensatoren durch den Ring eine kurze Verbindung zur Montageplatte aufweist. Es ist also keine auch nur teilweise in Umfangsrichtung verlaufende Leitung vorhanden. Sollte im Einzelfall sich eine andere Anzahl von Kondensatoren als nützlich erweisen, so können bei der erfindungsgemäßen Gerätebuchse entsprechend mehr oder weniger Kondensatoren vorgesehen werden, ohne daß eine Änderung des Ringes erforderlich ist.

Ein sicherer Kontakt zwischen dem Ring und der Montageplatte wird mit Hilfe einer an sich bekannten Verschraubung gewährleistet. Da jedoch die gattungsgemäßen Gerätebuchsen, insbesondere BNC-Gerätebuchsen zum Einlöten in Leiterplatten vorgesehen sind, ergeben sich bei manchen Gerätekonstruktionen Schwierigkeiten dadurch, daß die Montageplatte und die Leiterplatte nicht die vorgesehene relative Lage zueinander aufweisen. Die Gerätebuchsen werden daher in manchen Anwendungsfällen nicht mit der Montageplatte verschraubt.

Um die Vorteile der erfindungsgemäßen Gerätebuchse auch bei dieser Montageform zur Geltung zu bringen, ist gemäß einer Weiterbildung vorgesehen, daß eine Kontaktfederscheibe auf das Gewinde aufschiebbar ist, die mit der einen Seite am Ring anliegt und auf der anderen Seite mehrere am Umfang verteilte Kontaktfedern aufweist. Gegenüber dem Metallbügel bei der bekannten Gerätebuchse sind durch die am Umfang verteilten Kontaktfedern die Verbindungswege wesentlich kürzer. Außerdem kann die Kontaktfederscheibe derart

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ausgeführt sein, daß sie einen erheblich höheren Kontaktdruck aufweist als der bekannte Metallbügel.

Um bei der Montage der erfindungsgemäßen Gerätebuchse auf der Leiterplatte eine kürzere Einlötzeit bei einer besseren Wärmeverteilung zu erzielen, ist gemäß einer anderen Weiterbildung vorgesehen, daß in dem Isoliersockel hohle Einlötführungsstifte angeordnet sind.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung anhand mehrerer Figuren dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 zwei Ansichten des Ausführungsbeispiels, Fig. 2 zwei Ansichten einer bekannten Gerätebuchse,

Fig. 3 eine gegenüber Fig. 1 vergrößerte Darstellung des Ringes und

Fig. 4 eine Kontaktfederscheibe gemäß einer Weiterbildung der Erfindung.

Gleiche Teile sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Bei den in den Figuren 1 und 2 gezeigten Längsschnitten der erfindungsgemäßen und der bekannten Gerätebuchse ist jeweils ein Isoliersockel 1 geschnitten dargestellt, während eine darin gelagerte Abschirmung 2 nur in den Endbereichen geschnitten ist. In der aus Metall bestehenden Abschirmung 2 befindet sich von der Abschirmung isoliert ein Innenleiterkontakt 3, der in elektrisch leitender Verbindung mit einem Anschlußdraht 4 steht. Ein weiterer Anschlußdraht 5 stellt die Verbindung zwischen der Abschirmung und der nicht dargestellten Leiterplatte her.

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Der Isoliersockel 1 gemäß Fig. 1 ist in einem Teilbereich quaderförmig ausgestaltet, wobei eine Seitenfläche 6 und die Stirnfläche 7 mit Abstandsnocken und mit Bohrungen für Einlötführungsstifte 8, 9 versehen sind. Die dargestellte Gerätebuchse ist für eine abgewinkelte Montage auf einer Leiterplatte vorgesehen, weshalb die Anschlußdrähte 4, 5 abgewinkelt und Einlötführungsstifte 8, 9 in Bohrungen der Seitenfläche 6 eingesetzt sind. Die Einlötführungsstifte 8, 9 sind zur besseren Wärmeverteilung und zur Erzielung einer kürzeren Einlötzeit hohl.

Ein weiterer Teil 10 des Isoliersockels 1 ist mit einem Gewinde 11 versehen, das in an sich bekannter Weise zur Verdrehsicherung abgeflacht ist. Mit einer Schlitzmutter wird die Gerätebuchse in einem geeigneten Montageausschnitt einer Montageplatte 13 verschraubt. Zwischen der Schlitzmutter 12 und der Montageplatte 13 ist eine Fächerscheibe 14 eingelegt.

In vier radial verlaufenden Hohlräumen 15, 16, 17, 18 des Isoliersockels 1 befinden sich vier SMD-Kondensatoren 19, 20, 21, 22, deren jeweils einer Kontakt die Abschirmung 2 berührt. Ein jeweils nach außen weisender Kontakt der Kondensatoren 19 bis 22 berührt einen Ring 23, der eine leitende Verbindung zwischen den äußeren Kontakten der Kondensatoren 19 bis 22 und der Montageplatte 13 herstellt. Die Abmessungen und die radiale Steifigkeit des Ringes 23 sind derart gewählt, daß sich unter Berücksichtigung der Fertigungstoleranzen der Längen der Kondensatoren 19 bis ein geeigneter Druck auf die Anschlüsse der Kondensatoren einstellt. An der mit der Montageplatte 13 in Verbindung stehenden Stirnfläche ist der Ring 23 gerändelt, um die Kontaktgabe zwischen beiden Teilen zu verbessern. Die Breite des Ringes 23 ist derart gewählt, daß der Ring über einen umlaufenden Absatz 24 des Isoliersockels hinausragt, so daß

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der Ring 23 die von der Schlitzmutter 12 ausgeübten Kräfte aufnimmt.

Bei der in Fig. 2 dargestellten bekannten Gerätebuchse sind zwei Kondensatoren 31, 32 in einem Isoliersockel 33 gelagert, berühren mit ihren inneren Anschlüssen die Abschirmung 2 und werden von zwei federnden Armen 34, 35 eines Metallbügels 36 mit dem erforderlichen Druck beaufschlagt. Zwei weitere federnde Arme 37, 38 des Metallbügels 36 weisen an ihren Enden Kontaktpunkte 39, 40 auf, die bei der Montage in einer Montageplatte 41 mit Hilfe einer Sechskantmutter 42 zusammen mit zwei Punkten auf der Montageplatte 41 eine leitende Verbindung zwischen den Kondensatoren 31, 32 und der Montageplatte 41 bewirken.

Nachteilig ist hierbei die Länge der Leitungen zwischen den Kondensatoren und der Montageplatte. Außerdem benötigen die Arme 37, 38 des Metallbügels 36 seitlich neben dem Isoliersockel 33 erheblichen Platz im Gegensatz zum Ring 23 (Fig. 1) der erfindungsgemäßen Gerätebuchse. Dadurch ergibt sich ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Gerätebuchse, daß nämlich eine wesentlich dichtere Anordnung mehrerer Gerätebuchsen möglich ist. Bei gegebenem Raum können mehr Gerätebuchsen nebeneinander angeordnet werden. Dazu trägt auch bei, daß bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine Schlitzmutter im Gegensatz zu einer Sechskantmutter bei der bekannten Gerätebuchse verwendet wird.

Der in Fig. 3 gegenüber Fig. 1 vergrößert dargestellte Ring weist in seinem mittleren Bereich 44 eine Stärke auf, die eine ausreichende elastische Verformbarkeit zur Anpassung an durch Fertigungstoleranzen bedingte unterschiedliche Längen der Kondensatoren erlaubt. Im Bereich der Stirnfläche 45 ist der Ring stärker ausgebildet, während im anderen Randbereich 46 der Innendurchmesser gegen das Ende allmählich zunimmt.

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Durch diese Abschrägung wird die Montage des Ringes nach dem Einsetzen der Kondensatoren dadurch erleichtert, daß hervorstehende Anschlüsse der Kondensatoren erfaßt und über die Abschrägung nach innen gedrückt werden bzw. der Ring sich nach außen verformt.

Für eine Anwendung der erfindungsgemäßen Gerätebuchse ohne eine Verschraubung mit der Montageplatte ist die in Fig. 4 dargestellte Kontaktfederscheibe vorgesehen. Aus der ansonsten realtiv formstabilen Scheibe 47 ragen vier Kontaktfedern 48, 49, 50, 51 heraus, die an ihren Enden jeweils einen Punktkontakt mit der Montageplatte bilden. Von einer Verschraubung der Montageplatte mit der Gerätebuchse wird im wesentlichen abgesehen, um Spannungen durch Abweichungen der Lage der Leiterplatte im Verhältnis zur Montageplatte zu vermeiden. Bei der Wahl des Durchmessers der Kontaktfederscheibe 47 und der Form der Kontaktfedern 48 bis 51 werden diese Toleranzen berücksichtigt, so daß auch bei den größtmöglichen Abweichungen eine einwandfreie Kontaktgabe zwischen dem Ring 23 (Fig. 1) und der Montageplatte gewährleistet ist.

Als Werkstoff für den Isoliersockel zeichnet sich Polycarbonat dadurch aus, daß es durch eine hohe Temperaturfestigkeit beim Einlöten nicht beschädigt wird und daß durch eine hohe Festigkeit hohe Anzugsmomente bei der Verwendung mit einer Befestigungsmutter möglich sind. Die Isolierung zwischen dem Innenleiter 3 und der Abschirmung 2 erfolgt vorzugsweise mit Polytetrafluoräthylen, das ebenfalls eine hohe Temperaturfestigkeit aufweist bei guten elektrischen Eigenschaften. Der Innenleiterkontakt 3 kann in vorteilhafter Weise aus Kupfer-Beryllium hergestellt werden, das sich durch besonders gute Federeigenschaften auszeichnet.

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Der Ring 23 besteht vorzugsweise aus Messing (Ms58) mit einer Goldauflage. Als Werkstoff für die Kontaktfederscheibe 47 eignet sich Beryllium, wobei die Oberfläche ebenfalls vergoldet sein kann.

Claims (9)

2103 DH Damar & Hagen Inhaber Maria Knöfel, 8520 Erlangen Ansprüche

1. Gerätebuchse mit einer Abschirmung und mit Kondensatoren zur Ableitung von Hochfrequenzstörungen, wobei jeweils ein Anschluß der Kondensatoren in leitender Verbindung zur Abschirmung steht und der jeweils andere Anschluß ein Kontaktteil berührt, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktteil als Ring (23) ausgebildet ist, wobei eine Stirnfläche des Ringes (23) als Kontaktfläche zu einer im eingebauten Zustand von einem Teil der Gehäusebuchse durchdrungenen Montageplatte (13) dient.

2. Gerätebuchse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnfläche geriffelt ist.

3. Gerätebuchse nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kondensatoren (19 bis 22) an ihren Enden mit Anschlüssen versehen sind und sich in radialer Richtung zwischen der Abschirmung (2) und dem Ring (23) erstrecken und daß der Ring (23) mindestens teilweise radial elastisch verformbar ist.

4. Gerätebuchse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (23) im Bereich (45) der Stirnfläche eine größere Wandstärke aufweist als im übrigen Bereich (44).

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5. Gerätebuchse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Durchmesser des Ringes in dem der Stirnfläche gegenüberliegenden Bereich (46) zum Rand hin größer wird.

6. Gerätebuchse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (23) vergoldet ist.

7. Gerätebuchse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Isoliersockel (1) aus Kunststoff vorgesehen ist, der die Abschirmung (2) umgibt und sich radial erstreckende Hohlräume (15 bis 18) für die Kondensatoren (19 bis 22) enthält, daß der Isoliersockel (1) ein Befestigungsgewinde (11) aufweist, dessen Außendurchmesser kleiner ist als der übrige Teil des Isoliersockels (1) und daß der Ring (23) axial über einen zwischen dem Gewinde (11) und dem übrigen Teil des Isoliersockels (1) gebildeten Absatz hinausragt und sich an einem weiteren Absatz des Isoliersockels (1) abstützt.

8. Gerätebuchse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kontaktfederscheibe (47) auf das Gewinde (11) aufschiebbar ist, die mit der einen Seite am Ring (23) anliegt und auf der anderen Seite mehrere am Umfang verteilte Kontaktfedern (48 bis 51) aufweist.

9. Gerätebuchse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Isoliersockel (1) hohle Einlötführungsstifte (8, 9) angeordnet sind.