EP1516394A1 - Kontakteinrichtung zur elektrischen kontaktierung von kabelschirmungen - Google Patents

Kontakteinrichtung zur elektrischen kontaktierung von kabelschirmungen

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EP1516394A1
EP1516394A1 EP03735360A EP03735360A EP1516394A1 EP 1516394 A1 EP1516394 A1 EP 1516394A1 EP 03735360 A EP03735360 A EP 03735360A EP 03735360 A EP03735360 A EP 03735360A EP 1516394 A1 EP1516394 A1 EP 1516394A1
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EP
European Patent Office
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contact
cable
contact device
cutting teeth
electrical
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EP03735360A
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English (en)
French (fr)
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EP1516394B1 (de
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Walter Gerlich
Roland Plabst
Carsten Siebold
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Siemens AG
Siemens Corp
Original Assignee
Siemens AG
Siemens Corp
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Filing date
Publication date
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Publication of EP1516394A1 publication Critical patent/EP1516394A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1516394B1 publication Critical patent/EP1516394B1/de
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/648—Protective earth or shield arrangements on coupling devices, e.g. anti-static shielding  
    • H01R13/658—High frequency shielding arrangements, e.g. against EMI [Electro-Magnetic Interference] or EMP [Electro-Magnetic Pulse]
    • H01R13/6591—Specific features or arrangements of connection of shield to conductive members
    • H01R13/65912—Specific features or arrangements of connection of shield to conductive members for shielded multiconductor cable
    • H01R13/65917—Connection to shield by means of resilient members
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    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
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    • H01R4/24—Connections using contact members penetrating or cutting insulation or cable strands
    • H01R4/2404—Connections using contact members penetrating or cutting insulation or cable strands the contact members having teeth, prongs, pins or needles penetrating the insulation
    • H01R4/2408—Connections using contact members penetrating or cutting insulation or cable strands the contact members having teeth, prongs, pins or needles penetrating the insulation actuated by clamping screws
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    • H01R4/58—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation characterised by the form or material of the contacting members
    • H01R4/64—Connections between or with conductive parts having primarily a non-electric function, e.g. frame, casing, rail
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01R9/00—Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, e.g. terminal strips or terminal blocks; Terminals or binding posts mounted upon a base or in a case; Bases therefor
    • H01R9/03—Connectors arranged to contact a plurality of the conductors of a multiconductor cable, e.g. tapping connections
    • H01R9/031—Connectors arranged to contact a plurality of the conductors of a multiconductor cable, e.g. tapping connections for multiphase cables, e.g. with contact members penetrating insulation of a plurality of conductors

Definitions

  • the invention relates to a contact device for electrical cables with a cable shield, comprising an arcuate contact part which can be fixed around the cable jacket of the cable and which is provided with radially inwardly projecting contact elements.
  • the earth clamp consists of a frame part connected to a protective conductor and pairs of opposing handle elements that are guided in the frame part.
  • the handle elements In an assembly position, the handle elements form an opening into which an optical waveguide can be threaded.
  • the handle elements are each provided with radially inwardly directed teeth that are pressed in a fastening position by a clamping device onto the metallic sheathing of the optical waveguide. This creates an electrical contact with the protective conductor.
  • Devices connected to the fiber optic cable are replaced by the
  • the contact device consists of a large number of individual parts and is therefore complex to manufacture.
  • a line clip made of plastic is known from DE 197 34 818 C2, in which the line is inserted into a U-shaped part and held by inwardly curved projections.
  • the object of the present invention is to provide a contact device for electrical cables which does not require stripping, which enables reliable contacting and strain relief and is suitable for production in large quantities.
  • each contact element is designed so that it tips toward a tip so that when it is fixed, it penetrates the cable sheath in a substantially radially inward direction of impact and makes electrical contact with the cable shield.
  • the invention is based on the knowledge that it is advantageous for reliable contacting and strain relief if the cable sheath is pierced by the contact elements and is not cut through by blades as in the prior art. This reduces the risk of damaging the insulation of the internal individual wires.
  • the protective cable sheath is only damaged in those areas where the contact elements penetrate. In the area of the penetration, the cable sheath seals against the contact elements. This seal ensures that each contact point is better protected from outside air and moisture. This protection reduces the formation of oxide layers between the
  • the contact resistance can be kept equally low over the entire service life by the invention.
  • the handling of the contact device according to the invention is simple. It is clamped around the cable sheath and, for example, fixed to a carrier by a screw connection. When fixing, the electrical contact and the mechanical strain relief are established at the same time. Since the sheath is pierced and not cut through, the risk of the insulation of the individual wires enclosed by the shield being inadvertently damaged when the shield is contacted is reduced.
  • the contact device according to the invention can be installed within a comparatively very short time. Both the shape and the configuration of the contact elements can be designed differently.
  • the contact elements can be formed, for example, by tapered cones or pyramids. A plurality of axially spaced rows of contact elements can be provided in the contact area.
  • the only decisive factor is that the cable sheath is not cut through but pierced, as a result of which the region of the sheath remaining between the contact elements remains intact.
  • the strain relief takes place in the jacket of the cable and is flexible. in the
  • the sealing effect is retained due to the elastic pretension even when the cable is subjected to mechanical loads.
  • the tips of the contact elements remain radially spaced from the individual wires. This does not affect the insulation properties of the Single wires if a mechanical tensile force is applied to the cable with a radially directed force component.
  • the contact elements of the fixed contact part penetrate the cable sheath in such a way that the electrical contact is produced in a surface that runs essentially concentrically in the cable.
  • the electrical contacting and the mechanical strain relief are evenly distributed over several contact elements. Both effects are reliably retained even in harsh operating environments.
  • a simple embodiment of the invention results if the contact part is designed as a cable clamp and the contact elements are formed by cutting teeth of a ring gear.
  • the cable clamp is made from a stamped and bent part and the cutting teeth are formed from radially inwardly bent edges of a sheet metal blank. It is advantageous if the cutting teeth are triangular and the tips are arranged at the same circumferential distance.
  • the cutting teeth are matched to the thickness of the jacket. This is done by executing in which the cutting teeth have a tooth height which is less than or equal to an overall thickness, formed from the thickness of the cable sheath and that of the cable shield. This ensures that the insulation of the single wires is not damaged.
  • a radial stop can be produced in a simple manner by arranging the cutting teeth on the circumference on a gap.
  • the stop can also be made differently, for example by radially inwardly directed spores.
  • the contact part including the cutting teeth, is made in one piece and of the same material from a metallic material.
  • Oxidation of the contact elements can be prevented inexpensively by a coating made of corrosion-resistant material, preferably with tin. However, it can also be advantageous if the contact part is made from a corrosion-resistant material.
  • the mechanical strength of the contact device can be improved by stiffeners, which are designed, for example, as beads or ribs. This is particularly advantageous if the contact device according to the invention is used in an electrical device that is exposed to strong vibrations during operation. Since there is also strain relief in addition to contacting, there is no need for additional ones
  • Clamps and line clips Clamps and line clips.
  • the attachment to a carrier part can be done by screw connections, which creates an inexpensive, robust and long-term stable ground connection between the shield of the cable and the housing ground.
  • the contact part is encapsulated with a polymer or elastomeric material leaving exposed contact surfaces.
  • the rubber-elastic covering of the sharp-edged stamped part reduces the risk of damage to the cable jacket in the area of the clamping point.
  • mechanical vibrations are dampened in the area of the clamping point. This damping property is particularly desirable when the cable is attached to a backplane card, a so-called backplane, which can absorb mechanical vibrations only to a limited extent in continuous operation.
  • the casing provides corrosion protection on the outside.
  • the contact device according to the invention is preferably used in electrical devices, in particular in telecommunications systems. For investments of
  • Figure 1 is a perspective view of a known
  • FIG. 2 shows a perspective view of a first embodiment of the invention
  • FIG. 3 shows a perspective view of a cable clamp on the end faces of which a cutting ring gear is formed
  • FIG. 4 shows a perspective view of a cable clamp in a representation in which the tips of the ring gear touch a concentric contact surface
  • FIG. 5 shows a perspective view of a cable clamp which is clamped around an electrical cable in a partially cut-open representation
  • Figure 6 is a perspective view of a second embodiment as a multiple cable clamp.
  • FIGS. 2 to 6 Exemplary embodiments of the contact device according to the invention are shown in the drawings in FIGS. 2 to 6.
  • FIG. 1 shows a perspective view of a known contact device 1 for an electrical cable 2, as is usually used in telecommunications systems.
  • the cable 2 connects external main distributors, not shown, to various assemblies which are connected via a backplane and are arranged in a housing.
  • Such cables usually consist of insulated Individual cores which are twisted and which are surrounded by a common screen 9, for example: a coiled aluminum foil or a metallic braid.
  • the screen 9 lies directly on the individual wires.
  • the cable 2 protects a plastic jacket 8, which is usually made of PVC or rubber.
  • the cable shield 9 prevents the interference of electromagnetic interference on the individual wires.
  • the cable sheath 8 is stripped at one point. The stripping is usually done manually.
  • the cable sheath 8 is opened and removed in a contact area.
  • the screen 9 of the cable 2 is thereby exposed.
  • a cable clamp 6 is clamped around the film or the braid of the screen 9 and fastened in an electrically conductive manner to the backplane of the device by means of a screw connection 7.
  • a first embodiment of the invention is shown in a perspective view in FIG.
  • the illustration shows the contact device 1 in the assembled state.
  • the contact part 3 is designed as a cable clamp 6.
  • Cable sheath is not required.
  • the cable clamp 6 is clamped around the jacket 8 and fixed.
  • a screw connection 7 is used to fasten it to a support 11. In this way, not only is the shield made contact, but at the same time a strain relief of the
  • FIG. 3 shows the cable clamp 6 in an unassembled state without a cable.
  • Edge areas are punched out like claws on the end faces of the cable clamp 6. in the In the area of an arcuate section 4, these claw-like punchings are bent over and point radially inwards. They form the contact elements 5.
  • they are designed in the form of cutting ring gears 15.
  • the tips 13 of the cutting teeth 12 are formed by stamping a sheet metal stamped part.
  • the ends of the contact part 3 each open into a foot part 17, which is provided with a bore through which the cable clamp 6 can be fastened by means of a screw connection.
  • the tips 13 of the teeth 12 of the ring gear 15 end on a surface 14 of the screen 9.
  • the contact elements 5 are designed such that they touch the screen 9 or penetrate slightly.
  • the screen 9 touches or surrounds the tips 13 of the teeth 12. Since the contact is divided into several points and each of these points is sealed off from the outside, a reliable, long-term stable electrical contact between the cable clamp 6 and the screen 9 becomes manufactured.
  • FIG. 5 shows a perspective view of a cable clamp 6 with single wires 10 inserted.
  • the cutting teeth 12 of the front ring gear 15 are visible in the partially sectioned illustration.
  • the height of a tooth 12 is marked with H.
  • the cable jacket has a thickness DM.
  • the screen thickness is identified by the reference symbol DS.
  • the teeth 12 are arranged on a gap. Each gap between two cutting teeth 12 forms a stop 18 in the foot region. When the contact device is fixed, these stops 18 cause stop centering. This ensures that the circular cross section of the cable 2 is not squeezed round and round when the cable clamp 6 is fastened.
  • each cutting tooth 12 is less than or equal to a total thickness D, formed from the sheath thickness DM and the shield thickness DS, ie D is less than or equal to DM + DS, it is ensured that the insulation of the individual wires is not damaged by the shield contact.
  • the basic principle of a contact device explained above can also be used with an arrangement with several cables. This is shown in FIG. 6 in a second embodiment as a multiple cable clamp.
  • the contact part 3 has, for example, three arcuate sections 4, each of which encloses an electrical cable 2 by clamping. The definition of this

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  • Insulated Conductors (AREA)
  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)
  • Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)

Abstract

Kontakteinrichtung für elektrische Kabel mit einem Kabelschirm, umfassend ein bogenförmiges Kontaktteil (3), das um den Kabelmantel des Kabels festlegbar ist, das mit radial nach innen vorstehenden Kontaktelementen versehen ist, wobei jedes Kontaktelement (5) auf eine Spitze (13) hin zulaufend so ausgebildet ist, dass es beim Festlegen in einer im wesentlichen radial nach innen gerichteten Stossrichtung den Kabelmantel (8) durchstösst und einen elektrischen Kontakt mit dem Kabelschirm (9) herstellt.

Description

Kontakteinrichtung zur elektrischen Kontaktierung von
Kabelschirmungen
Beschreibung
.Bezeichnung der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Kontakteinrichtung für elektrische Kabel mit einem Kabelschirm, umfassend ein bogenförmiges Kontaktteil, das um den Kabelmantel des Kabels festlegbar ist und das mit radial nach innen vorstehenden Kontaktelementen versehen ist.
Stand der Technik
Um den Schirm eines elektrischen Kabels zu kontaktieren und eine Verbindung mit einem Massepotenzial eines Gehäuses herzustellen ist es üblich, die Isolation des Kabels längs eines Abschnittes zu entfernen und den freigelegten Schirm mittels einer elektrisch leitfähigen Kabelschelle oder Kabelklemme an einem Gehäuseteil zu befestigen. Das Entfernen des Kabelmantels erfolgt meist manuell, ist zeitaufwendig und birgt die Gefahr in sich, dass die Isolation der unter dem Kabelmantel liegenden Einzeladern beschädigt wird. Neben der Kontaktierung der Schirmung des Kabels wird häufig gleichzeitig auch eine Zugentlastung des Kabels gewünscht. Bei einem abisolierten Kabel werden die Zugkräfte aber über die Klemmung des Schirms direkt auf die Kabellitzen übertragen. Die Einzeladern können aber nur in geringem Ausmaß mechanische Kräfte aufnehmen.
Zur elektrischen Kontaktierung und zum Befestigen einer elektrischen Leitung sind unterschiedliche Vorrichtungen bekannt . Aus DE 19743353 ist eine Anordnung zur elektrischen Kontaktierung von Kabelabschirmungen bekannt, bei der ein ü- förmiger Kontaktierungskörper auf das zu kontaktierende Kabel aufgesteckt wird. Der elektrische Kontakt mit dem Kabelschirm wird durch messerartig ausgeführte Kanten hergestellt, die innenseitig an den U-förmigen Schenkeln angeordnet sind. Beim Aufstecken des Kontaktierungskörpers, oder wenn in montiertem Zustand auf das Kabel Zugkräfte übertragen werden, kann es vorkommen, dass die Messerkanten nicht nur den Kabelmantel durchtrennen, sondern auch das Geflecht des Kabelschirms durchschneiden und die darunter liegende Isolation der Einzelleiter beschädigt wird.
Aus US 5,636,306 ist eine Erdungsklemme für Lichtwellenleiter bekannt. Die Erdungsklemme besteht aus einem mit einem Schutzleiter verbundenen Rahmenteil und paarweise sich gegenüberstehenden Griffelementen die im Rahmenteil geführt sind. Die Griffelemente bilden in einer Montagestellung eine Öffnung, in die ein Lichtwellenleiter einfädelbar ist. Die Griffelemente sind jeweils mit radial nach innen gerichteten Zähnen versehen, die in einer Befestigungsstellung durch eine Klemmeinrichtung auf die metallische Ummantelung des Lichtwellenleiters gepresst werden. Dadurch wird ein elektrischer Kontakt mit dem Schutzleiter hergestellt. An den Lichtwellenleiter angeschlossene Geräte werden durch die
Erdung vor statischer Aufladung und Blitzschlag geschützt. Von Nachteil ist, dass die Kontakteinrichtung aus einer Vielzahl von Einzelteilen besteht und damit in der Herstellung aufwendig ist.
Zur Befestigung einer Leitung an einer Wand oder an einer Abstützung ist aus DE 197 34 818 C2 ein Leitungsclip aus Kunststoff bekannt, bei dem die Leitung in ein U-förmiges Teil eingelegt und durch nach innen gekrümmte Vorsprünge gehalten wird. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Kontakteinrichtung für elektrische Kabel zu schaffen, die ohne Abisolierung auskommt, die eine zuverlässige Kontaktierung und Zugentlastung ermöglicht und für die Herstellung in großen Stückzahlen geeignet ist.
Darstellung der Erfindung
Diese Aufgabe wird bei einer erfindungsgemäßen Kontakteinrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Auf vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung nehmen die Unteransprüche Bezug.
Bei der erfindungsgemäßen Kontakteinrichtungen ist vorgesehen, dass jedes Kontaktelement auf eine Spitze hin zulaufend so ausgebildet ist, dass es beim Festlegen in einer im wesentlichen radial nach innen gerichteten Stoßrichtung den Kabelmantel durchstößt und einen elektrischen Kontakt mit dem Kabelschirm herstellt.
Dabei geht die Erfindung von der Kenntnis aus, dass es für eine zuverlässige Kontaktierung und Zugentlastung vorteilhaft ist, wenn der Kabelmantel durch die Kontaktelemente durchstoßen wird und nicht wie im Stand der Technik durch Klingen durchschnitten wird. Dadurch verringert sich die Gefahr der Beschädigung der Isolierung der innenliegenden Einzeladern. Der schützende Kabelmantel ist nur in jenen Bereichen verletzt, in denen die Kontaktelemente eindringen. Im Bereich der Durchdringung liegt der Kabelmantel an den Kontaktelementen dichtend an. Diese Dichtung bewirkt, dass jede Kontaktstelle vor von außen eindringender Luft und Feuchtigkeit besser geschützt ist. Dieser Schutz verringert die Ausbildung von Oxydschichten zwischen den
Kontaktpartnern. Bei Geräten der Kommunikationstechnik, die oft eine Mindestnutzungsdauer von vielen Jahren aufweisen müssen, ist diese zuverlässige und langzeitstabile Masseverbindung des Kabelschirms sehr vorteilhaft. Insbesondere dann, wenn diese Geräte unter rauen Umgebungsbedingungen mit Temperaturschwankungen betrieben werden und die Kontaktstelle mechanischen Spannungen ausgesetzt ist, kann durch die Erfindung der Kontaktwiderstand über die gesamte Nutzungsdauer gleich niedrig gehalten werden. Die Handhabung der erfindungsgemäße Kontakteinrichtung ist einfach. Sie wird um den Kabelmantel geklemmt und beispielsweise durch eine Schraubverbindung an einem Träger festgelegt. Beim Festlegen wird gleichzeitig der elektrische Kontakt und die mechanische Zugentlastung hergestellt. Da der Mantel durchstoßen und nicht durchschnitten wird, verringert sich die Gefahr, dass beim Kontaktieren des Schirms unbeabsichtigt auch die Isolation der vom Schirm umschlossenen Einzeladern beschädigt wird. Ein kostenintensives Abmanteln des Kabels ist nicht erforderlich. Die erfindungsgemäße Kontakteinrichtung kann innerhalb einer vergleichsweise sehr kurzen Zeit montiert werden. Sowohl die Form als auch die Ausgestaltung der Kontaktelemente können unterschiedlich ausgeführt sein. Die Kontaktelemente können beispielsweise durch spitz zulaufende Kegel oder Pyramiden gebildet sein. Im Kontaktbereich können mehrere axial beabstandete Reihen von Kontaktelementen vorgesehen sein. Entscheidend ist lediglich, dass der Kabelmantel nicht durchschnitten sondern durchstoßen wird, wodurch der zwischen den Kontaktelementen verbleibende Bereich des Mantels unversehrt bleibt. Die Zugentlastung findet im Mantel des Kabels statt und ist flexibel. Im
Bereich der Durchdringung bleibt die Dichtwirkung aufgrund elastischer Vorspannung auch dann erhalten, wenn mechanische Beanspruchungen auf das Kabel einwirken. Im festgeklemmten Zustand bleiben die Spitzen der Kontaktelemente radial beabstandet zu den Einzeladern. Dadurch kommt es auch dann nicht zu Beeinträchtigung der Isolationseigenschaft der Einzeladern, wenn eine mechanische Zugkraft mit einer radial gerichteten Kraftkomponente auf das Kabel eingeleitet wird.
Es ist von besonderem Vorteil, wenn die Kontaktelemente des festgelegten Kontaktteils den Kabelmantel so durchdringen, dass der elektrische Kontakt in einer im wesentlichen konzentrisch im Kabel verlaufenden Fläche hergestellt wird. Dadurch ist die elektrische Kontaktierung und die mechanische Zugentlastung gleichmäßig auf mehrere Kontaktelemente aufgeteilt. Beide Wirkungen bleiben auch in rauer Betriebsumgebung zuverlässig erhalten.
Eine einfache Ausführungsform der Erfindung ergibt sich, wenn das Kontaktteil als Kabelschelle ausgebildet ist und die Kontaktelemente durch Schneidzähne eines Zahnkranzes gebildet sind.
Hierbei ist günstig, wenn die festgelegte Kabelschelle durch radial innenseitig zwischen den Schneidzähnen angeordneten Anschläge zentriert wird. Die Anschläge begrenzen die
Eindringtiefe der Kontaktelemente. Es kommt nicht zu einer ovalen Verformung des Kabelquerschnitts, mit der Folge von unregelmäßig tief eingedrungenen Kontaktelementen. Von besonderem Vorteil ist dies bei Kabel, deren Mantel aus einem vergleichsweise weichelastischen Kunststoff besteht, und deren Schirm aus einer leicht durchstoßbaren gewendelten, dünnen Folie oder aus einem dünnen Metallgeflecht besteht.
Für die Fertigung in großen Stückzahlen ist es günstig, wenn die Kabelschelle aus einem Stanz-Biegeteil hergestellt ist und die Schneidzähne aus radial nach innen gebogenen Rändern eines Blechzuschnittes gebildet sind. Dabei ist vorteilhaft, wenn die Schneidzähne dreieckförmig ausgebildet sind und die Spitzen in gleichem Umfangsabstand angeordnet sind.
Es ist vorteilhaft, wenn die Schneidzähne auf die Dicke des Mantels abgestimmt sind. Dies erfolgt durch eine Ausführung, bei der die Schneidzähne eine Zahnhöhe aufweisen, die kleiner oder gleich einer Gesamtdicke, gebildet aus der Dicke des Kabelmantels und der des Kabelschirms, ist. Dadurch ist sicher gestellt, dass die Isolation der Einzeladern nicht verletzt wird.
Hierbei kann ein radialer Anschlag auf einfache Weise dadurch hergestellt werden, indem die Schneidzähne umfangsseitig auf Lücke angeordnet sind. Der Anschlag kann auch anders, beispielsweise durch radial nach innen gerichtete Sporen hergestellt sein.
Fertigungstechnisch günstig ist es, wenn das Kontaktteil samt Schneidzähne einstückig und materialeinheitlich aus einem metallischen Werkstoff hergestellt ist.
Eine Oxydation der Kontaktelemente kann kostengünstig durch eine Beschichtung aus korrosionsbeständigem Material, vorzugsweise mit Zinn, verhindert werden. Es kann aber auch von Vorteil sein, wenn das Kontaktteil aus einem korrosionsbeständigem Material hergestellt ist.
Die mechanische Festigkeit der Kontakteinrichtung kann durch Versteifungen, die beispielsweise als Sicken oder Rippen ausgeführt sind, verbessert werden. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die erfindungsgemäße Kontakteinrichtung in einem elektrischen Gerät verwendet wird, das in Betrieb starken Erschütterungen ausgesetzt ist. Da neben der Kontaktierung gleichzeitig auch eine Zugentlastung erfolgt, entfallen zusätzliche
Klemmvorrichtungen und Leitungsclips . Selbstverständlich können an einer Leitung mehrere Kontakteinrichtungen vorgesehen sein. Die Befestigung an einem Trägerteil kann durch Schraubverbindungen erfolgen, wodurch eine kostengünstige, robuste und langzeitstabile Masseverbindung zwischen dem Schirm des Kabels und der Gehäusemasse geschaffen wird. Wenn das elektrische Kabel in Betrieb starken mechanischen Beanspruchungen und rauen Umgebungsbedingungen ausgesetzt ist, kann es vorteilhaft sein, wenn das Kontaktteil unter Freilassung von Kontaktflächen mit einen polymeren oder elastomeren Werkstoff umspritzt ist. Durch die gummielastische Umhüllung des scharfkantigen Stanzteils wird die Gefahr einer Beschädigung des Kabelmantels im Bereich der Klemmstelle reduziert. In gewissem Maße werden auch mechanische Schwingungen im Bereich der Klemmstelle gedämpft. Diese Dämpfungseigenschaft ist insbesondere dann gewünscht, wenn das Kabel an einer Rückwandkarte, einer sogenannten Backplane, die im Dauerbetrieb nur in begrenztem Ausmaß mechanische Schwingungen aufnehmen kann, befestigt ist. Gleichzeitig schafft die Umhüllung außenseitig einen Korrosionsschutz .
Bevorzugt wird die erfindungsgemäße Kontakteinrichtung bei elektrischen Geräten, insbesondere bei Anlagen der Telekommunikation eingesetzt. Bei Anlagen der
Vermittlungstechnik und bei Nebenstellenanlagen sind meist eine Vielzahl elektrischer Kabel zuverlässig mit dem Massepotenzial eines Baugruppenträgers zu verbinden. Bei diesen Geräten werden nicht nur hohe schirmungstechnische Anforderung gestellt, sondern der ohmsche Widerstand der Masseverbindung muss über einen vergleichsweise langen Betriebszeitraum gleich niedrig eingehalten werden.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnungen Bezug genommen in deren Figuren zwei verschiedene Ausführungsformen gemäß der Erfindung schematisch dargestellt sind: Es zeigen: Figur 1 eine perspektivische Ansicht einer bekannten
Kontakteinrichtung für ein elektrisches Kabel,
Figur 2 eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform der Erfindung,
Figur 3 eine perspektivische Ansicht einer Kabelschelle an deren Stirnflächen jeweils ein schneidender Zahnkranz ausgebildet ist,
Figur 4 eine perspektivische Ansicht einer Kabelschelle in einer Darstellung in der die Spitzen des Zahnkranzes eine konzentrische Kontaktfläche berühren,
Figur 5 eine perspektivische Ansicht einer Kabelschelle die um ein elektrisches Kabel geklemmt ist in teilweise aufgeschnittener Darstellung,
Figur 6 eine perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform als Mehrfachkabelschelle.
Ausführung der Erfindung
In den Zeichnungen der Figuren 2 bis 6 sind beispielhaft Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Kontakteinrichtung wiedergegeben .
Figur 1 zeigt zunächst in einer perspektivischen Ansicht eine bekannte Kontakteinrichtung 1 für ein elektrisches Kabel 2 wie es üblicherweise bei Telekommunikationsanlagen verwendet wird. Das Kabel 2 verbindet in Figur 1 externe, nicht dargestellte Hauptverteiler mit verschiedenen Baugruppen, die über eine Backplane verbunden und in einem Gehäuse angeordnet sind. Derartige Kabel bestehen in der Regel aus isolierten Einzeladern, die verdrillt sind und die von einem gemeinsamen Schirm 9, z.B.: einer gewendelten Aluminiumfolie oder einem metallischen Geflecht, umgeben sind. Der Schirm 9 liegt dabei direkt auf den Einzeladern auf. Außenseitig schützt das Kabel 2 ein Kunststoffmantel 8, der üblicherweise aus PVC oder Gummi hergestellt ist. Der Kabelschirm 9 verhindert die Einstreuung elektromagnetischer Störungen auf die Einzeladern. Um eine Massekontaktierung herzustellen, ist der Kabelmantel 8 an einer Stelle abisoliert. Das Abisolieren erfolgt in der Regel manuell. Hierzu wird der Kabelmantel 8 in einem Kontaktierungsbereich geöffnet und entfernt. Der Schirm 9 des Kabels 2 ist dadurch freigelegt. Eine Kabelschelle 6 wird um die Folie bzw. das Geflecht des Schirms 9 geklemmt und mittels einer Schraubverbindung 7 elektrisch leitend an der Backplane des Gerätes befestigt.
In Figur 2 ist in einer perspektivischen Ansicht eine erste Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Die Darstellung zeigt die Kontakteinrichtung 1 in montiertem Zustand. Das Kontaktteil 3 ist als Kabelschelle 6 ausgebildet. Die
Kontaktelemente 5, die in der Darstellung der Figur 2 nicht sichtbar sind, durchstoßen den Mantel 8 des Kabels 2 in einer im wesentlichen radial nach innen gerichteten Stoßrichtung und stellen im Inneren des Kabels 2 einen elektrischen Kontakt mit dem Schirm 9 her. Ein Abisolieren des
Kabelmantels ist nicht erforderlich. Die Kabelschelle 6 wird um den Mantel 8 geklemmt und festgelegt. Mittels einer Schraubverbindung 7 erfolgt die Befestigung auf einem Träger 11. Auf diese Weise wird nicht nur eine Kontaktierung des Schirms, sondern gleichzeitig auch eine Zugentlastung des
Kabels geschaffen. Durch Anliegen der Fußteile 17 und durch Anschläge 18 ist sichergestellt, dass die Isolierung der Einzeladern 10 unverletzt bleibt.
Die Figur 3 zeigt die Kabelschelle 6 in einem nicht montierten Zustand ohne Kabel. An den Stirnseiten der Kabelschelle 6 sind Randbereiche krallenartig ausgestanzt. Im Bereich eines bogenförmigen Abschnittes 4 sind diese krallenartigen Austanzungen umgebogen und weisen radial nach innen. Sie bilden die Kontaktelemente 5. Sie sind in der dargestellten Ausführungsform in Form schneidender Zahnkränze 15 ausgebildet. Die Spitzen 13 der Schneidzähne 12 werden durch Anprägungen eines Blech-Stanzteiles gebildet. Die Enden des Kontaktteils 3 münden jeweils in einem Fußteil 17, das mit einer Bohrung versehen ist, durch welche die Kabelschelle 6 mittels einer Schraubverbindung befestigt werden kann.
Wie aus der Darstellung in Figur 4 anschaulich zu entnehmen ist, enden die Spitzen 13 der Zähne 12 des Zahnkranzes 15 auf einer Fläche 14 des Schirms 9. In ihrer radial nach innen gerichteten Erstreckung sind die Kontaktelemente 5 so ausgeführt, dass sie den Schirm 9 berühren bzw. geringfügig durchdringen. In den Kontaktpunkten 16 berührt oder umfängt der Schirm 9 die Spitzen 13 der Zähne 12. Da die Kontaktierung auf mehrere Punkte aufgeteilt ist und jeder dieser Punkt zum Außenraum hin abgedichtet ist, wird ein zuverlässiger, langzeitstabiler elektrischer Kontakt zwischen der Kabelschelle 6 und dem Schirm 9 hergestellt.
In der Figur 5 ist in einer perspektivischen Ansicht eine Kabelschelle 6 mit eingeblendeten Einzeladern 10 dargestellt. Die Schneidzähne 12 des vorderen Zahnkranzes 15 sind in der teilweise geschnittenen Darstellung sichtbar. Die Höhe eines Zahns 12 ist mit H gekennzeichnet. Der Kabelmantel weist eine Dicke DM auf. Die Schirmdicke ist mit dem Bezugszeichen DS gekennzeichnet. Wie aus der Zeichnung leicht zu erkennen ist, sind die Zähne 12 auf Lücke angeordnet. Jede Lücke zwischen zwei Schneidzähnen 12 bildet im Fußbereich einen Anschlag 18. Beim Festlegen der Kontakteinrichtung bewirken diese Anschläge 18 eine Anschlagzentrierung. Diese stellt sicher, dass der Kreisquerschnitt des Kabels 2 beim Befestigen der Kabelschelle 6 nicht eirund gequetscht wird. Wenn die Zahnhöhe H eines jeden Schneidzahns 12 kleiner oder gleich einer Gesamtdicke D, gebildet aus der Manteldicke DM und der Schirmdicke DS ist, d.h. D ist kleinergleich DM + DS, ist gewährleistet, dass die Isolation der Einzeladern durch die Schirmkontaktierung nicht beschädigt wird.
Grundsätzlich ist das oben erläuterte Grundprinzip einer Kontakteinrichtung auch bei einer Anordnung mit mehreren Kabeln anwendbar. In Figur 6 ist dies in einer zweiten Ausführungsform als Mehrfachkabelschelle gezeigt. Das Kontaktteil 3 weist dabei beispielhaft drei bogenförmige Abschnitte 4 auf, die jeweils ein elektrisches Kabel 2 klemmend umschließen. Die Festlegung dieser
Mehrfachkabelschelle kann wie oben dargestellt wieder durch Schraubverbindungen auf einem Träger erfolgen.
Bezugszeichenliste
1 Kontakteinrichtung
2 elektrisches Kabel
3 Kontaktteil
4 bogenförmiger Abschnitt
5 Kontaktelement
6 Kabelschelle
7 Klemmeinrichtung
8 Mantel des Kabels
9 Schirm des Kabels
10 Einzeladern
11 Träger
12 Schneidzahn
13 Spitze
14 Fläche
15 Zahnkranz
16 Kontaktpunkt
17 Fußteil
18 Anschlag
H Zahnhöhe
DM Dicke des Mantels
DS Dicke des Schirms
D Gesamtdicke

Claims

Patentansprüche
1. Kontakteinrichtung für elektrische Kabel mit einem Kabelschirm, umfassend ein bogenförmiges Kontaktteil, das um den Kabelmantel des Kabels festlegbar ist, das mit radial nach innen vorstehenden Kontaktelementen versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Kontaktelement (5) auf eine Spitze (13) hin zulaufend so ausgebildet ist, dass es beim Festlegen in einer im wesentlichen radial nach innen gerichteten Stoßrichtung den Kabelmantel (8) durchstößt und einen elektrischen Kontakt mit dem Kabelschirm (9) herstellt.
2. Kontakteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktelemente (5) des festgelegten Kontaktteils (3) den Kabelmantel (8) so durchdringen, dass der elektrische Kontakt in einer im wesentlichen konzentrisch im Kabel verlaufenden
Fläche (14) hergestellt wird.
3. Kontakteinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktteil (3) als Kabelschelle (6) ausgebildet ist und die
Kontaktelemente (5) durch Schneidzähne (12) eines Zahnkranzes (15) gebildet sind.
4. Kontakteinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die festgelegte Kabelschelle (6) durch radial innenseitig zwischen den Schneidzähnen (12) angeordneten Anschlägen (18) zentriert wird.
5. Kontakteinrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kabelschelle (6) aus einem
Stanz-Biegeteil hergestellt ist und die Schneidzähne (12) aus radial nach innen gebogenen Rändern eines Blechzuschnittes gebildet sind.
6. Kontakteinrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die
Schneidzähne (12) dreieckförmig ausgebildet sind und die Spitzen (13) in gleichem Umfangsabstand angeordnet sind.
7. Kontakteinrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidzähne (12) eine Zahnhöhe (H) aufweisen die kleiner oder gleich einer Gesamtdicke D, gebildet aus einer Dicke (DM) des Kabelmantels (8) und einer Dicke (DS) des Kabelschirms (9), ist.
8. Kontakteinrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidzähne (12) umfangsseitig auf Lücke angeordnet sind.
9. Kontakteinrichtung nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktteil (3) und die Schneidzähne (12) einstückig und materialeinheitlich aus einem metallischen Werkstoff hergestellt ist.
10. Kontakteinrichtung nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktteil (3) mit einem korrosionsbeständigen
Material, vorzugsweise mit Zinn, beschichtet ist.
11. Kontakteinrichtung nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktteil (3) aus korrosionsbeständigem
Material hergestellt ist.
12. Kontakteinrichtung nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktteil (3) an einer vom Kabel (2) abgewandten Seite mit einer Sicke oder einer Rippe versehen ist.
13. Kontakteinrichtung nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktteil (3) durch eine Schraubverbindung an einem Trägerteil (11) eines elektrischen Gerätes festgelegt ist und den Kabelschirm (9) mit dem Massepotenzial des Trägerteils elektrisch verbindet.
14. Kontakteinrichtung nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktteil (3) unter Freilassung von Kontaktflächen mit polymerem oder elastomerem Werkstoff umspritzt ist.
15. Elektrisches Gerät, umfassend einen Träger für
Baugruppen, die durch geschirmte elektrische Kabel verbunden sind, wobei zumindest ein Kabelschirm eines dieser Kabel durch eine Kontakteinrichtung nach einem der vorstehenden Patentansprüche mit Massepotenzial des Trägers verbunden ist.
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