DE9400943U1

DE9400943U1 - Steckverbinder für Koaxialkabel mit Wellrohraußenleiter

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Publication number: DE9400943U1
Application number: DE9400943U
Authority: DE
Original assignee: Spinner GmbH
Current assignee: Spinner GmbH
Priority date: 1993-03-25
Filing date: 1994-01-20
Publication date: 1994-04-07
Anticipated expiration: 2004-01-21
Also published as: GB2277207B; FR2703191B1; DE4309775A1; IT1273345B; ITMI940351A0; FR2703191A1; DE4309775C2; GB9404924D0; GB2277207A; ITMI940351A1

Description

Steckverbinder für Koaxialkabel mit Wellrohraußenleiter

Die Erfindung betrifft einen Steckverbinder der in den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 7 jeweils angegebenen Gattungen.

Ein derartiger Steckverbinder ist aus der DE-PS 27 24 862 bekannt. Hierbei bildet die Abfang- und Kontaktierungshülse mit dem in das Verbindergehäuse einschraubbaren Druckglied ein einstückiges Bauteil. Dies hat den Nachteil, daß während des Eindrehens des Druckgliedes in das Verbindergehäuse (oder umgekehrt während des Aufschraubens des Verbindergehäuses auf das passend auf dem Ende des Wellrohraußenleiters positionierte Druckglied) mit zunehmender Klemmung der ringförmigen Randbereiche des Stirnendes des Außenleiters zwischen den zusammenwirkenden, konischen Ringflächen des Gehäuses und des Wulstes am steckseitigen Stirnrand der Hülse wachsende Torsionskräfte auf die durch die axialen Schlitze erzeugten Federsegmente der Hülse ausgeübt werden. Da die Hülsensegmente sich unter dem Einfluß dieser auf ihre Vorderränder einwirkenden Torsionskräfte unterschiedlich stark verformen, wird keine über den Umfang des Wellrohraußenleiters gleichmäßige Kontaktierung erreicht. Außerdem hat sich gezeigt, daß die Klemmung und Verspannung des Wellrohraußenleiters mit dem Verbindergehäuse lediglich im Bereich des vorderen Stirnrandes des Wellrohres nicht ausreichend ist, vor allem wenn das Koaxialkabel im Einsatz mechanischen Beanspruchungen

ausgesetzt ist oder/und das Wellrohr aus einer verhältnismäßig weichen und deshalb plastisch verformbaren Kupferlegierung besteht. Dabei ist eine nicht ausreichende Klemmung gleichbedeutend mit einer längs des Umfangs des Außenleiters unterschiedlichen Kontaktierungsgüte, die ihrerseits zum Entstehen von Intermodulationsprodukten in dem über den Steckverbinder übertragenen Signal führt. Ein weiterer, in der Praxis bedeutsamer Nachteil des bekannten Steckverbinders liegt darin, daß er ausschließlich für Koaxialkabel verwendbar ist, deren Außenleiter eine Ringwellung aufweist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Steckverbinder zu schaffen, dessen Konstruktionsprinzip eine Verwendung sowohl für Koaxialkabel mit schraubgewelltem als auch für solche mit ringgewelltem Außenleiter zuläßt und bei dem eine zuverlässige Klemmung und Abfangung des Außenleiters auch bei hohen mechanischen Beanspruchungen gewährleistet ist, so daß eine dauerhafte, über den Um-0 fang des Stirnrandes des Außenleiters gleichmäßig gute Kontaktierung erhalten und damit dem Entstehen von Intermodulationsprodukten vorgebeugt wird.

Eine erste Lösung dieser Aufgabe ist im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegeben. Diese Lösung beruht auf dem Grundgedanken, einerseits die Abfang- und Kontaktierungshülse von dem Druckglied zu trennen, und andererseits das kabelseitige oder hintere Hülsenende radial bis zur Anlage an den nächstliegenden Wellen-Scheitel zu komprimieren. Auf diese Weise werden nicht nur auf den vorderen Stirnrand der Hülse wirkende Umfangskräfte weitgehend vermieden sondern es werden auch die bei dem Steckverbinder nach dem einleitend genannten Stand der Technik konstruktionsbedingt unvermeidbaren Relativbewegungen des Wellrohraußenleiters gegenüber dem Steckverbinder insbesondere an der Stelle, an der das Koaxialkabel in das Verbindergehäuse eintritt, verhindert.

In der im Anspruch 1 gekennzeichneten Ausführung eignet sich der Steckverbinder für Koaxialkabel mit ringgewelltem Außenleiter. Bei Koaxialkabeln mit schraubgewelltem Außenleiter ist lediglich eine Anpassung des radial nach innen vorspringenden Teiles des Wulstes am vorderen Stirnrand der Hülse an den Verlauf der Schraubwellung notwendig.

Eine weitere Verbesserung der mit dem Anspruch 1 vorgeschlagenen, doppelten Einspannung des Außenleiters wird durch die im Anspruch 2 angegebene Ausführungsform erreicht, die durch geringere Wandstärke der gebildeten Segmente oder Lamellen die Elastizität der Hülse in radialer Richtung erheblich erhöht oder wahlweise eine Verringerung der Zahl der Segmente erlaubt.

Anders als bei dem Steckverbinder nach dem einleitend genannten Stand der Technik ist bei der Abfang- und Kontatkierungshülse nach dem vorliegenden Vorschlag eine hohe radiale Elastizität nicht nur möglich sondern besonders bevorzugt. Eine entsprechende Ausführungsform ist im Anspruch 3 angegeben. Für diese Ausführungsform ist bei geringer Wandstärke der Hülse der im Anspruch 2 genannte Ringbund, mit dem sie sich gegen die Innenwand der Bohrung des Verbindergehäuses abstützt, vorteilhaft. Dieser Ringbund läßt auch bei der Ausgestaltung der Hülse gemäß dem Anspruch 3 das Aufbringen hoher axialer Kräfte zu, ohne daß das Risiko besteht, daß eines oder mehrere Segmente der Hülse ausknicken.

In der Ausführungsform nach Anspruch 4 können auf die Hülse einwirkende, durch das Eindrehen des Druckgliedes verursachte Torsionskräfte nahezu völlig vermieden werden.

Eine weitere Verbesserung der Abfangung ergibt sich bei der Ausführungsform nach Anspruch 5, bei der ein zusätzlicher Formschluß zwischen der Hülse und dem zweiten

Wellental des Außenleiters (bei ringgewelltem Außenleiter) bzw. zwischen der Hülse und einem weiteren Gang des Außenleiters (bei schraubgewelltem Außenleiter) erreicht wird.
5

Die sinngemäß gleiche Maßnahme läßt sich gemäß Anspruch 6 auch im Bereich des kabelseitigen Endes der Hülse vorsehen.

Die vorgeschlagenen Art der Abfangung des Außenleiters in einem von dessen Stirnrand axial beabstandeten Umfangsbereich ist sowohl bei einem Kabel mit ringgewelltem als auch bei einem Kabel mit schraubgewelltem Außenleiter mechanisch so zuverlässig, daß in bestimmten Fällen auf eine zusätzliche mechanische Klemmung des Stirn-* randbereiches des Außenleiters verzichtet werden kann. Eine weitere Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden, oben angegebenen Aufgabe besteht daher in einem Steckverbinder mit den im Anspruch 7 angegebenen Merkmalen. Bei dieser Lösung ist die mechanische Klemmung des Randes des Stirnendes des Außenleiters, bei der die Abfang- und Kontaktierungshülse im Bereich ihres steckseitigen Stirnrandes im Sinne einer radialen Aufweitung beansprucht wird, durch eine begrenzte radiale Kompression ersetzt. Diese radiale Kompression wird dadurch erreicht, daß die konische Ringfläche am Bodenumfang der Bohrung des Verbindergehäuses und die am kabelseitigen Ende der Hülse ausgebildete Kegelringfläche im Verhältnis zu den entsprechenden Flächen des Steckverbinders 0 nach der ersten Lösung die umgekehrte Orientierung haben. Ohne daß hierbei ein fester mechanischer Formschluß zwischen dem vorderen, steckseitigen Stirnrand der Hülse und der Wellung des Außenleiters erforderlich ist, wird durch die radiale Kompression in diesem Bereich jedenfalls eine über den Umfang gleichmäßige, elektrische Kontaktierung zwischen dem Außenleiter und dem steckseitigen Ende der Hülse sowie zwischen deren Vorderrand und dem Verbindergehäuse geschaffen.

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Der Steckverbinder nach dieser zweiten Lösung kann in gleicher Weise verbessert und weiter ausgestaltet werden, wie dies zuvor im Zusammenhang mit dem Steckverbinder nach der ersten Lösung beschrieben wurde.

In der Zeichnung sind Steckverbinder der erfindungsgemäßen Art in mehreren Ausführungsformen schematisch vereinfacht im Längsschnitt dargestellt. Es zeigen:

Figuren 1 bis 3

drei Ausführungsformen des Steckverbinders nach der ersten Lösung, für ein Kabel mit ringgewelltem Außenleiter,

Figuren 4 bis 6

die gleichen Ausführungsformen, jedoch angepaßt an ein Kabel mit schraubgewelltem Außenleiter,

Figuren 7 bis 9

drei Ausführungsformen des Steckverbinders nach der zweiten Lösung, hier für ein Kabel mit schraubgewelltem Außenleiter, und

Figuren 10 und 11 vergrößerte Halbschnitte der Ab-

fang- und Kontaktierungshülse in Fig. 1 bzw. in Fig. 4.

In den Figuren 1 bis 9 ist jeweils ein Steckverbinder mit einem Verbindergehäuse 1, einer Schraubüberwurfhülse 0 in Form einer Hohlmutter 2 und einem Druckring 3 dargestellt. Der Steckverbinder sitzt am Ende eines Koaxialkabels mit einem Innenleiter 4, einem Dielektrikum 5 und entweder einem Außenleiter 6a mit Ringwellung (Fig. 1 bis 3) oder einem Außenleiter 6b mit Schraubwellung (Fig. 4 bis 9), sowie einem Kabelmantel 7.

Die den Außenleiter 6a bzw. 6b aufnehmende Bohrung des Verbindergehäuses 1 hat an ihrem Bodenumfang eine konische Ringfläche la (Fig. 1 bis 6) bzw. Ib (Fig. 7 bis

9) ·
5

In der Ausführungsform nach Fig. 1 wird das Endes des Kabelaußenleiters 6a von einer Abfang- und Kontaktierungshülse 11 umschlossen, deren Einzelheiten genauer aus Fig. 10 ersichtlich sind. Die Hülse 11 hat einen vorderen Stirnrand in Form eines Wulstes 111. Dieser umfaßt

- einen radial nach innen vorspringenden Teil 111, mit dem er in das erste Wellental des Außenleiters 6a eingreift (vergl. Fig. 1),

- einen radial nach außen vorspringenden Teil 11.1b, mit dessen Umfangsflache er gegen die Innenwand Ic der Bohrung des Verbindergehäuses 1 anliegt (vergl.

Fig. 1),

- eine konische Klemmfläche 111c, die die gleiche Orientierung wie die konische Ringfläche la des Verbindergehäuses 1 hat.

Zwischen den konischen Ringflächen 111c und la wird ein ringförmiger Stirnrandbereich des Außenleiters 6a unter der Wirkung der Hohlmutter 2 und des Druckgliedes 3 festgeklemmt und kontaktiert. Bei einem ringgewellten Außenleiter ist es daher wichtig, die Schnittebene so zu legen, daß sie näherungsweise durch den Scheitel einer Wellung verläuft, siehe Fig. 1.

Von dem Wulst 111 um eine Wellung beabstandet hat die Hülse 11 einen zweiten, lediglich radial nach innen vorspringenden Wulst 112, der gemäß Fig. 1 in das zweite Wellental des Außenleiters 6a eingreift.

Etwa in der Mitte ihrer Länge weist die Hülse 11 einen umlaufenden, radial nach außen vorspringenden Ringbund 113 auf, mit dem sie sich gemäß Fig. 1 gegen die Innenwand Ic der Bohrung des Verbindergehäuses 1 abstützt. 5

An ihrem kabelseitigen, hinteren Ende hat die Hülse 11 eine radial nach außen gerichtete Verdickung 114, an der eine Kegelringfläche 114a ausgebidet ist, die mit einer am Vorderrand des Druckgliedes 3 in Fig. 1 vorgesehenen, gleichlaufenden Kegelringfläche 3a im Sinne einer radialen Kompression des hinteren Hülsenendes beim Anziehen der Hohlmutter 2 zusammenwirkt.

Schließlich weist die Hülse 11 mehrere axiale Schlitze 115 auf, die von ihrem vorderen Wulst 111 ausgehen, in Umfangsrichtung·gleichmäßig beabstandet sind und sich bis an die Verdickung 114 der Hülse 11 erstrecken. Gleichartige Schlitze 116 reichen von dem hinteren Rand der Hülse 11 bis an deren Wulst 111 heran und sind ge-0 genüber den Schlitzen 115 in Umfangsrichtung entsprechend versetzt angeordnet. Die durch die Schlitze 115 und 116 bewirkte Segmentierung der Hülse 11 verleiht ihr eine hohe, von der Zahl der Schlitze, dem Hülsenwerkstoff und dessen Materialstärke abhängige, radiale EIastizität.

Die axiale Länge der Hülse 11 ist so bemessen, daß sie im Bereich ihres hinteren, kabelseitigen Endes mit ihrer Innenwand vorzugsweise auf einem Wellenscheitel aufliegt. Beim Anziehen der Hohlmutter 2 wird also das hintere Ende der Hülse 11 durch den Druckring 3 radial komprimiert und der Außenleiter 6a in diesem Bereich fest eingespannt. Gleichzeitig wird auf die Hülse 11 ein Axialschub ausgeübt, der die mechanische Klemmung und 5 elektrische Kontaktierung des Vorderrandes des Außenleiters 6a bewirkt, wobei die Hülse 11 sich über ihren Ringbund 113 gegen die Innenwand Ic der Bohrung des Verbindergehäuses 1 abstützt, so daß nicht nur ein Aus-

knicken der Hülse 11 oder einzelner deren Segmente verhindert sondern gleichzeitig eine kniehebelartige Wirkung erzielt wird.

Der Steckverbinder nach Fig. 2 unterscheidet sich von demjenigen nach Fig. 1 lediglich dadurch, daß die Hülse 11 im Bereich ihres hinteren Endes mit einem dritten, in ein Wellental des Außenleiters 6a eingreifenden Wulst 117 ausgestattet ist, so daß in diesem Bereich ein noch weiter verbesserter Formschluß auftritt.

Der Steckverbinder nach Fig. 3 unterscheidet sich von demjenigen nach Fig. 1 dadurch, daß die Hülse 11 zwar (wie in Fig. 2) einen dritten Wulst 117 hat, jedoch ohne den zweiten Wulst 112 (vergl. Fig. 10) auskommt, weil häufig der am kabelseitigen Ende der Hülse 11 vorgesehene Formschluß völlig ausreichend ist.

Die in den Fig. 4 bis 6 dargestellten Steckverbinder entsprechen denjenigen der Figuren 1 bis 3, mit der Maßgabe, daß anstelle der Hülse 11 eine Hülse 12 eingesetzt wird, die für die Ausführungsform nach Fig. 4 in Fig. 11 im einzelnen dargestellt ist und sich von der Hülse 11 nur dadurch unterscheidet, daß das Innenprofil an die Schraubwellung des Außenleiters 6b angepaßt ist, vergl. die Bezugszeichen 121a und 122 in Fig. 11.

Die in den Figuren 7 bis 9 dargestellten drei Ausführungsformen eines Steckverbinders nach der zweiten Lö-0 sung sind jeweils für Koaxialkabel mit schraubgewelltem Außenleiter 6b vorgesehen und entsprechen daher in allen Teilen den Ausführungsformen des Steckverbinders nach der ersten Lösung in den Figuren 4 bis 6, mit dem einzigen Unterschied, daß auf eine Klemmung des vorderen 5 Stirnrandbereiches des Außenleiters 6b verzichtet wird. Deshalb wird auch kein Formschluß zwischen der äußeren ringförmigen Randfläche des Stirnendes des Außenleiters 6b und einer der Fläche 111c in Fig. 10 entsprechenden

Kegelringfläche am Vorderende der Hülse 12 angestrebt. Statt dessen ist am Vorderrand des Wulstes 121 der Hülse 12 eine Kegelringfläche 12Id (vergl. Fig. 11) ausgebildet, die gleichlaufend zu der konischen Ringfläche Ib am Boden der Bohrung des Verbindergehäuses 1 verläuft, und zwar so, daß beim Anziehen der Hohlmutter 2 nicht nur das hintere, kabelseitige Ende der Hülse 12 sondern auch deren vorderer, steckseitiger Bereich radial komprimiert werden.

Zur sicheren mechanischen Abfangung des Kabels ist allerdings an wenigstens einer Stelle ein Formschluß zwischen der Hülse 12 und dem Außenleiter 6b erforderlich. Dieser Formschluß kann durch einen nach innen vorspringenden, zweiten Wulst 122, wie in Fig. 7, durch einen dritten Wulst 127 im Bereich des kabelseitigen Endes der Hülse 12, wie in Fig. 9 oder auch durch diese beiden Wulste 122 und 127 gleichzeitig, wie in Fig. 8, erfolgen.

Die in den Figuren 7 bis 9 veranschaulichten Ausführungsformen des Steckverbinders nach der zweiten Lösung lassen sich durch entsprechende Gestaltung des Innenprofils der Abfang- und Kontaktierungshülse an einen Außenleiter mit Ringwellung anpassen, wie auch die korrespondierenden Bezugszeichen der Fig. 10 und 11 zeigen.

Claims

SCHUTZANSPRÜCHE:

1. Steckverbinder für einen Wellrohraußenleiter (6a, 6b) aufweisende Koaxialkabel, mit einem Verbindergehäuse (1), das eine den Außenleiter aufnehmende Bohrung hat, die an ihrem Bodenumfang eine konische Ringfläche (la) zur Kontaktierung der inneren ringförmigen Randfläche des Stirnendes des Außenleiters aufweist, sowie mit einer den Außenleiter konzentrisch umgebenden Abfang- und Kontaktierungshülse (11, 12), die von ihrem vorderen, steckseitigen Stirnrand ausgehende, axiale Schlitze (115) hat, und deren vorderer Stirnrand als zumindest radial nach innen vorspringender Wulst (111, 121) ausgebildet ist, der in das erste Wellental des Außenleiters eingreift, eine zur Anlage an die äußere ringförmige Randfläche des Stirnendes des Außenleiters bestimmte, konische Klemmfläche (111c, 121c) hat und mit seiner äußeren Umfangsflache an der Innenwand (Ic) der Bohrung des Verbindergehäuses (1) anliegt, und mit einem das hintere, kabelseitige Ende der Hülse in axialer Richtung belastenden, mit dem Verbindergehäuse verschraubbaren Druckglied (2, 3), dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (11, 12) von ihrem hinteren, kabelseitigen Ende ausgehende axiale Schlitze (116) hat, die in Umfangsrichtung gleichmäßig versetzt gegenüber den von dem vorderen Stirnrand der Hülse ausgehenden, axialen Schlitzen (115) sind, und daß das kabelseitige Ende der Hülse eine Stirnfläche hat, die als Kegelringfläche (114a, 124a) ausgebildet ist und mit einer am Vorderrand des Druckgliedes (3) vorgesehenen, gleichlaufenden Kegelringfläche (3a) im Sinne einer radialen Kompression des hinteren Hülsenendes beim Anziehen des Druckgliedes (2, 3) zusammenwirkt.

2. Steckverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der überwiegende Teil der Hülse (11, 12) durch einen Ringspalt von der Innenwand (Ic) der Boh-

rung des Verbindergehäuses (1) beabstandet ist, daß die Hülse jedoch etwa in der Mitte ihrer Länge außenseitig einen Ringbund (113, 123) hat, mit dem sie sich gegen die Innenwand (Ic) der Bohrung des Verbindergehäuses (1) abstützt.

3. Steckverbinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die von dem vorderen Stirnrand der Hülse ausgehenden, axialen Schlitze (115) sich bis nahe an das kabelseitige Ende der Hülse erstrecken, und daß die von dem kabelseitigen Ende der Hülse ausgehenden, axialen Schlitze (116) sich bis nahe an den vorderen Stirnrand der Hülse erstrecken.

4. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckglied aus einem die Kegelringfläche (3a) tragenden Druckring (3) und einem den Druckring formschlüssig aufnehmenden Schraubglied (2) besteht, das mit dem Verbindergehäuse (1) im Gewindeeingriff steht.

5. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse innenseitig einen in das zweite Wellental des Außenleiters (6a, 6b) eingreifenden, zweiten Wulst (112, 122) hat.

6. Steckverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse im Bereich ihres kabelseitigen Endes innenseitig einen dritten, in ein Wellental des Außenleiters eingreifenden Wulst (127) hat.

7. Steckverbinder für einen Wellrohraußenleiter (6a, 6b) aufweisende Koaxialkabel mit einem Verbindergehäuse 5 (1), das eine den Außenleiter aufnehmende Bohrung hat, die an ihrem Bodenumfang eine konische Ringfläche (Ib) aufweist, sowie mit einer den Außenleiter konzentrisch umgebenden Abfang- und Kontaktierungs-

hülse (11, 12), die von ihrem vorderen, steckseitigen Stirnrand ausgehende, axiale Schlitze (115) hat und deren vorderer Stirnrand als zumindest radial nach innen vorspringender Wulst (111, 121) ausgebildet ist, der in das erste Wellental des Außenleiters eingreift und mit seiner äußeren Umfangsflache an der Innenwand (Ic) der Bohrung des Verbindergehäüses (1) anliegt, und mit einem das hintere, kabelseitige Ende der Hülse in axialer Richtung belastenden, mit dem Verbindergehäuse (1) verschraubbaren Druckglied (2, 3), dadurch gekennzeichnet, daß die konische Ringfläche (Ib) am Bodenumfang der Bohrung des Verbindergehäuses (1) so orientiert ist, daß sie mit einer am Vorderrand des Wulstes (111, 121) der Hülse (11, 12) vorgesehenen, gleichlaufenden Kegelringfläche (12Id) im Sinne einer radialen Kompression des Wulstes der Hülse beim Anziehen des Druckgliedes (2, 3) zusammenwirkt, daß die Hülse (11, 12) von ihrem hinteren kabelseitigen Ende ausgehende, axiale Schlitze (116) 0 hat, die in Umfangsrichtung gleichmäßig versetzt gegenüber den von dem vorderen Stirnrand der Hülse ausgehenden, axialen Schlitzen (115) sind, und daß das kabelseitige Ende der Hülse eine Stirnfläche hat, die als Kegelringfläche (114a, 124a) ausgebildet ist und 5 mit einer am Vorderrand des Druckgliedes (2, 3) vorgesehenen, gleichlaufenden Kegelringfläche (3a) im Sinne einer radialen Kompression des hinteren Hülsenendes beim Anziehen des Druckglieds (2, 3) zusammenwirkt.

8. Steckverbinder nach Anspruch 7, mit den kennzeichnenden Merkmalen mindestens eines der Ansprüche 2 bis