DE19533721A1 - Einrichtung zur Verbindung eines Koaxialsteckers mit einem Koaxialkabel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Verbindung eines Koaxialsteckers mit einem Koaxialkabel gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Derartige Koaxialkabel mit gewelltem Außenleiter und gege­ benenfalls gewelltem Innenleiter einschl. der entsprechend anmontierten Steckverbinder werden in unterschiedlicher Größe und Leistung zur Übertragung von Hochfrequenzenergie, beispielsweise in Mobilfunknetzen, Rundfunk- und Fernsehan­ lagen, Richtfunksystemen, Radar- und Satellitenbodenstatio­ nen usw., verwendet und gelangen weltweit in sehr großer Stückzahl zum Einsatz.

Hierbei ist für die Verbindung zwischen den Leiterteilen des Koaxialsteckers und dem gewellten Außenleiter bzw. In­ nenleiter des Koaxialkabels eine außerordentlich gute Mon­ tagequalität gefordert, um den hohen elektrischen und me­ chanischen Anforderungen, insbesondere im Hinblick auf gute Kontaktgabe und auf eine möglichst verlustfreie Übertra­ gung, gerecht zu werden.

Bei den bisher bekannten Verbindungseinrichtungen dieser Art erfolgt der Anschluß beispielsweise des Außenleiters des Wellmantelkabels an den entsprechenden Außenleiter des Koaxialsteckers dadurch, daß auf den Kabelaußenleiter eine Kontakthülse in Form einer Abfanghülse bis zum Anschlag an den Kunststoffisoliermantel des Kabels geschraubt wird. Darauf wird dann das vorstehende Außenleiterrohr des Well­ mantelkabels mittels Handarbeit oder mittels aufwendiger Montagevorrichtungen nach außen um 90° umgebördelt, so daß es der Stirnfläche der aufgeschraubten Kontakthülse an­ liegt.

In gleicher Weise wird das gewellte Kabelinnenleiterrohr mit dem Stecker-Innenleiter verbunden. Zu diesem Zweck wird in den Kabelinnenleiter ein Innenleiterkontaktstück einge­ schraubt, worauf ein entsprechend vorstehendes Ende des Ka­ belinnenleiters auf ein kegelig verlaufendes Teil dieses Innenleiterkontaktstückes nach innen umgebördelt wird, und zwar etwa um 45°.

In beiden Fällen bewirkt die Bördelung der Kabelleiterwell­ rohre einerseits die mechanische Festlegung der Kontakt­ hülse bzw. des Innenleiterkontaktstückes an dem betreffen­ den Kabelleiter; andererseits bildet die Bördelung gleich­ zeitig die elektrische Kontaktfläche. Dies bedeutet, daß die elektrische Qualität der Verbindung zwischen Koaxialka­ bel und Koaxialstecker entscheidend von der Güte der Börde­ lung abhängt.

Die Montage einer derartigen Kabelarmatur erfordert je nach Größe eine Arbeitszeit von 20-120 Minuten. Somit ist die erwähnte Verbindung nur mit zeitlich sehr hohem Aufwand durchführbar, was entsprechende Kosten verursacht.

Schließlich ist es zum Phasenabgleich häufig erforderlich, die montierte Verbindung zwischen Koaxialstecker und Koaxi­ alkabel nochmals zu demontieren, um das Kabel um eine Länge von beispielsweise 2-5 mm kürzen zu können. Dies ist gleichfalls sehr zeitaufwendig, da die Bördelung in die Ausgangslage zurückgebogen werden muß, damit die Kontakt­ hülse bzw. das Innenleiterkontaktstück wieder abgeschraubt und der betreffende Kabelleiter entsprechend nachgeschnit­ ten werden kann. Anschließend muß der betreffende Kabellei­ ter wieder umgebördelt werden. Dies hat insgesamt einen zu­ sätzlichen Zeitaufwand zur Folge.

Ausgehend von diesem Stand der Technik, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Verbindungseinrichtung der gat­ tungsgemäßen Art zur Beseitigung der geschilderten Nach­ teile derart auszugestalten, daß sie ohne Spezialwerkzeuge einfach und schnell zu montieren bzw. zu demontieren ist und bei einfacher Konstruktion ihrer Bauteile sowohl den elektrischen als auch den mechanischen Anforderungen in ho­ hem Ausmaß entspricht.

Die Merkmale der zur Lösung dieser Aufgabe geschaffenen Er­ findung ergeben sich aus Anspruch 1. Vorteilhafte Ausge­ staltungen hiervon sind in den weiteren Ansprüchen be­ schrieben.

Bei der erfindungsgemäßen Verbindungseinrichtung ist eine solche Kontakthülse vorgesehen, die an ihrem steckerseiti­ gen Ende eine Spannzange mit federnden Spannsegmenten bil­ det; diese Spannzange weist eine konisch verlaufende Druck­ fläche auf und ist von einem hiermit zusammenwirkenden steckerseitig vorgesehenen Druckkegel radial an das Kabel­ leiterwellrohr anpreßbar.

Hierdurch wird in äußerst wirkungsvoller Weise die Kontakt­ hülse auf dem betreffenden Kabelleiterwellrohr festgelegt; gleichzeitig ist durch die radial federnden Spannsegmente eine definierte Kontaktgabe im ersten Steigungsgang des Ka­ belleiterwellrohres gewährleistet. Diese Kontaktgabe an der erwähnten Stelle ist von entscheidender Bedeutung, wobei dies erfindungsgemäß dadurch erreicht wird, daß das dem Ka­ belleiterwellrohr angepaßte, beispielsweise als Profilge­ winde ausgestaltete Gewindeteil der Kontakthülse nach dem ersten Steigungsgang um 360° freigedreht ist. Hierdurch können die Spannsegmente der Spannzange federn und aufgrund ihres durch den steckerseitigen Druckkegel bewirkten radia­ len Zusammenspannens im ersten Steigungsgang des betreffen­ den Kabelleiterwellrohres über einen Umfangswinkel von 360° angepreßt werden sowie eine definierte Kontaktgabe erzie­ len.

Die erfindungsgemäß ausgestaltete Kontakthülse ist vorzugs­ weise aus einem Material, beispielsweise aus versilbertem Messing, hergestellt, das gute Hochfrequenz-Leiteigenschaf­ ten besitzt.

Das Gewindeteil bzw. Profilgewinde der Kontakthülse er­ streckt sich vorzugsweise über deren gesamte Länge einschl. der Spannzange. Hierbei sind die Spannsegmente der Spann­ zange, wie schon erwähnt, derart ausgebildet, daß sie in ihrer durch den steckerseitigen Druckkegel bewirkten radial zusammengespannten Stellung den ersten Steigungsgang des Kabelleiterwellrohres kontaktieren.

Um dieses radiale Zusammenspannen der Spannsegmente zu er­ möglichen bzw. zu begünstigen, liegt es im Rahmen der Er­ findung, daß die Spannzange gegenüber dem restlichen Teil der Kontakthülse durch eine Ringnut abgesetzt ist, die eine größere Tiefe als die Gewindegangnuten des Profilgewindes aufweist. Anstelle einer Ringnut kann die Federeigenschaft der einzelnen Spannsegmente der Spannzange auch auf andere geeignete Weise erzielt werden, beispielsweise mittels einer entsprechend verringerten Wandstärke der Spannzange.

Wenn die erfindungsgemäße Verbindungseinrichtung zum An­ schluß des Außenleiterteils des Koaxialsteckers an das ge­ wellte Kabelaußenleiterrohr zum Einsatz gelangt, ist die Anordnung derart getroffen, daß das Profilgewinde der Kon­ takthülse ein Innengewinde ist und daß sich die konisch verlaufende Druckfläche der Spannzange an deren Außenumfang befindet.

In diesem Fall entspricht es dann auch einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung, daß der steckerseitige Druck­ kegel an der Innenumfangsfläche des das Außenleiterteil bildenden Steckergehäuses vorgesehen ist.

Wenn demgegenüber die erfindungsgemäße Verbindungseinrich­ tung zum Anschluß des Innenleiterteils des Koaxialsteckers an das gewellte Kabelinnenleiterrohr vorgesehen ist, ist das Profilgewinde der Kontakthülse ein Außengewinde, und die konisch verlaufende Druckfläche der Spannzange befindet sich an deren Innenumfang.

In diesem Fall ist dann erfindungsgemäß der steckerseitige Druckkegel an der Außenfläche eines Kontaktbolzens vorgese­ hen, der an seinem einen Ende zum radialen Anpressen der Spannsegmente an das Kabelinnenleiterrohr mit einem Außen­ gewindeteil in die Kontakthülse einschraubbar ist und an seinem anderen Ende einen zylindrischen Abschnitt zur fe­ dernd klemmenden Kupplung mit dem Innenleiterteil des Ko­ axialsteckers aufweist.

Es liegt schließlich im Rahmen der Erfindung, daß die In­ nenleiter-Kontakthülse an ihrem steckerseitigen Ende einen Anschlag in Form eines Ringbundes aufweist, der am freien Ende der Spannzange vorgesehen ist und nach außen ragt. Da­ durch wird in einfacher Weise eine definierte Lage der In­ nenleiter-Kontakthülse in bezug auf den Kabelinnenleiter erreicht, ohne daß es besonderer Bearbeitungsmaßnahmen am Kabelinnenleiter bedarf.

Insgesamt ermöglicht die Erfindung somit die Reduzierung der bisher bekannten Montagezeiten und -kosten um bis zu 50% und mehr. Ein weiterer bedeutender Vorteil besteht darin, daß zur Durchführung der Verbindung Spezialwerkzeuge nicht erforderlich sind. Somit ist auch die Montage an der Baustelle problemlos durchzuführen. Ein evtl. erforderli­ cher Phasenabgleich, der ein Kürzen des Kabels bedingt, ist ebenfalls problemlos in kurzer Zeit zu bewerkstelligen.

Aufgrund der Erfindung ergeben sich auch äußerst vorteil­ hafte Vereinfachungen in der Konstruktion der Steckerein­ zelteile. Dies ermöglicht erhebliche Einsparungen gegenüber bekannten Verbindungseinrichtungen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigen:

Fig. 1 schematisch im Schnitt die Verbindungseinrichtung gemäß der Erfindung im montierten Zustand;

Fig. 2 die Kontakthülse für den Kabelaußenleiter im Schnitt und

Fig. 3 in Vorderansicht;

Fig. 4 die Kontakthülse für den Kabelinnenleiter im Schnitt und

Fig. 5 in Vorderansicht.

Wie aus der Zeichnung, insbes. aus Fig. 1, ersichtlich, dient die dargestellte Verbindungseinrichtung zum Anschluß eines Koaxialsteckers 1 an ein Koaxialkabel 2. Dieses Ko­ axialkabel 2 ist beim dargestellten Ausführungsbeispiel als flexibles Kupferwellmantelkabel ausgestaltet und weist zu diesem Zweck einen von einem Kunststoffmantel 3 umhüllten Kabelaußenleiter 4 in Form eines gewellten Kupferrohres so­ wie einen mittels einer Isolierung zentrisch hierzu gehal­ tenen Kabelinnenleiter 5 auf, der ebenfalls als gewelltes Kupferrohr ausgeführt ist.

Zum Anschluß des gewellten Kabelaußenleiterrohres 4 an das entsprechende Außenleiterteil des Koaxialsteckers 1, also an das Steckergehäuse 6, ist eine Kontakthülse 7 vorgese­ hen, welche die aus Fig. 1, 2 und 3 ersichtliche Ausgestal­ tung aufweist. Diese Kontakthülse 7 besitzt ein Gewindeteil 8 in Form eines Innengewindes, das als ein an das Gewinde des Kabelaußenleiters 4 angepaßtes Profilgewinde ausge­ staltet ist. Es läßt sich somit in einfacher Weise auf den Kabelaußenleiter 4 aufschrauben, und zwar derart, daß das freie Ende des Kabelaußenleiters 4 bündig mit dem stecker­ seitigen Ende der Kontakthülse 7 abschließt.

Wie weiterhin aus der Zeichnung ersichtlich, weist die Kon­ takthülse 7 an ihrem steckerseitigen Ende eine Spannzange 10 mit federnden Spannsegmenten 11 auf, die beim darge­ stellten Ausführungsbeispiel dadurch gebildet sind, daß die Spannzange 10 mit vier im gleichen Abstand voneinander an­ geordneten Axialschlitzen 12 versehen ist. Selbstverständ­ lich ist es möglich, beliebig viele Schlitze 12 vorzusehen.

Wie ersichtlich, erstreckt sich das Gewindeteil 8 der Kon­ takthülse 7 über deren gesamte Länge einschl. der Spann­ zange 10. Um die Feder- und Klemmfunktion der Spannzange 10 zu gewährleisten, ist diese derart ausgebildet, daß sie ge­ genüber dem restlichen Teil der Kontakthülse 7 durch eine Ringnut 13 abgesetzt ist, die eine größere radiale Tiefe als die Gewindegangnuten 14 des Profilgewindes 8 (s. Fig. 2 der Zeichnung) aufweist.

Die Spannzange 10 bzw. deren federnde Spannsegmente 11 wei­ sen an ihrem Außenumfang eine konisch verlaufende Druckflä­ che 15 auf. Diese wirkt mit einem entsprechend konisch aus­ gebildeten Druckkegel 16 zusammen, der an der Innenumfangs­ fläche des das Außenleiterteil bildenden Steckergehäuses 6 vorgesehen ist, und zwar derart, daß die federnden Spannsegmente 11 der Spannzange 10 in der durch den steckerseitigen Druckkegel 16 bewirkten radial zusammenge­ spannten Stellung den vollständigen ersten Steigungsgang des Kabelaußenleiters 4, d. h. also über einen Umfangswinkel von 360°, definiert kontaktieren.

Diese radial zusammengespannte Stellung der Spannsegmente 11 ergibt sich im übrigen dann, wenn der Koaxialstecker 1 am Koaxialkabel 2 festgelegt ist. Dies erfolgt in üblicher Weise beim dargestellten Ausführungsbeispiel mittels einer Schraubverbindung, wobei Schrauben 17 entsprechende Durch­ gangsbohrungen 18 in einem Ringflansch 19 der Außenleiter- Kontakthülse 7 durchsetzen und in Gewindebohrungen eines am Koaxialstecker 1 vorgesehenen Ringflansches 20 einge­ schraubt sind.

Die beschriebene Verbindungseinrichtung gelangt in sinnge­ mäß gleicher Weise auch zum Anschluß des gewellten Kabelin­ nenleiterrohres 5 an das betreffende Innenleiterteil des Koaxialsteckers 1 zur Anwendung. Dieses Stecker-Innenlei­ terteil ist beim dargestellten Ausführungsbeispiel eine Fe­ derhülse 21, die mittels einer im Steckergehäuse 6 festge­ legten Isolierscheibe 22 zentrisch im Koaxialstecker 1 gehalten ist.

Die der Außenleiter-Kontakthülse 7 entsprechende Innenlei­ ter-Kontakthülse 107 weist demgemäß als Gewindeteil 108 ein Außengewinde in Form eines Profilgewindes auf. Außerdem be­ findet sich die konisch verlaufende Druckfläche 115 der Spannzange 110 am Innenumfang der Spannzange 110. In glei­ cher Weise ist die Spannzange 110 bzw. deren federnde Spannsegmente 111 durch eine äußere Ringnut 113 gegenüber dem restlichen Teil der Innenleiter-Kontakthülse 107 abge­ setzt. Auch hier weist diese äußere radiale Ringnut 113 eine größere Tiefe als die Gewindegangnuten 114 des Profilgewindes 108 auf, um die Federeigenschaft der Spann­ segmente 111 zu garantieren.

Der Druckkegel 116, der mit der inneren konischen Druckflä­ che 115 der Innenleiter-Kontakthülse 107 zusammenwirkt, ist, wie deutlich aus Fig. 1 ersichtlich, an der Außenflä­ che eines Kontaktbolzens 23 vorgesehen. Dieser ist zum ra­ dialen Anpressen der federnden Spannsegmente 111 der Spann­ zange 110 an den gewellten Kabelinnenleiter 5 mit einem Außengewindeteil 24 in die Innenleiter-Kontakthülse 107 einschraubbar. Außerdem weist dieser Kontaktbolzen 23 einen zylindrischen Abschnitt 25 auf, der zum Zweck der Kupplung mit dem Innenleiterteil des Koaxialsteckers 1 in die ent­ sprechend ausgebildete Federhülse 21 einsteckbar und dort mittels einer Innenleiter-Zentralschraube 26 festlegbar ist.

Zum Einschrauben der Innenleiter-Kontakthülse 107 in den gewellten Kabelinnenleiter 5 über eine vorbestimmte Ein­ schraublänge weist die Kontakthülse 107 an ihrem stecker­ seitigen Ende einen Anschlag 27 auf. Dieser besitzt die Form eines nach außen ragenden Ringbundes und ist am freien Ende der Spannzange 110 vorgesehen.

Hinsichtlich vorstehend nicht im einzelnen beschriebener Merkmale der Erfindung wird im übrigen ausdrücklich auf die Ansprüche sowie die Zeichnung verwiesen.

Claims (8)

1. Verbindungseinrichtung zum Anschluß eines Koaxial­ steckers (1) an ein Koaxialkabel (2), mit einer Kontakt­ hülse (7, 107), die einerseits über ein Gewindeteil (8, 108) in Schraubeingriff mit dem Kabelleiterwellrohr (4 bzw. 5) bringbar und andererseits mit dem Steckerkopf (6) des Koaxialsteckers (1) verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakthülse (7, 107) an ihrem steckerseitigen Ende eine Spannzange (10, 110) mit federnden Spannsegmenten (11, 111) bildet, die eine konisch verlaufende Druckfläche (15, 115) aufweist und von einem hiermit zusammenwirkenden steckerseitig vorgesehenen Druckkegel (16, 116) radial an das Kabelleiterwellrohr (4 bzw. 5) anpreßbar ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannsegmente (11, 111) der Spannzange (10, 110) derart ausgebildet sind, daß sie in ihrer durch den steckerseitigen Druckkegel (16, 116) bewirkten radial zusammengespannten Stellung den ersten vollständigen Stei­ gungsgang des Kabelleiterwellrohres (4 bzw. 5) kontaktie­ ren.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Spannzange (10, 110) gegenüber dem rest­ lichen Teil der Kontakthülse (7, 107) durch eine Ringnut (13, 113) abgesetzt ist, die eine größere radiale Tiefe als die Gewindegangnuten (14, 114) des Gewindeteils (8, 108) aufweist.

4. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, zum Anschluß des Außenleiterteils des Koaxialsteckers (1) an das gewellte Kabelaußenleiterrohr (4), dadurch gekenn­ zeichnet, daß sich die konisch verlaufende Druckfläche (15) der Spannzange (10) an deren Außenumfang befindet.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der steckerseitige Druckkegel (16) an der Innenumfangs­ fläche des das Außenleiterteil bildenden Steckergehäuses (6) vorgesehen ist.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, zum An­ schluß des Innenleiterteils des Koaxialsteckers (1) an das gewellte Kabelinnenleiterrohr (5), dadurch gekennzeichnet, daß sich die konisch verlaufende Druckfläche (115) der Spannzange (110) an deren Innenumfang befindet.

7. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der steckerseitige Druckkegel (116) an der Außenfläche eines Kontaktbolzens (23) vorgesehen ist, der zum radialen Anpressen der Spannsegmente (111) an das Kabelinnenleiter­ rohr (5) mit einem Außengewindeteil (24) in die Kontakt­ hülse (107) einschraubbar ist und einen zylindrischen Ab­ schnitt (25) zur Kupplung mit dem Innenleiterteil (21) des Koaxialsteckers (1) aufweist.

8. Einrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Innenleiter-Kontakthülse (107) an ihrem steckerseitigen Ende einen Anschlag (27) in Form eines nach außen ragenden Ringbundes am freien Ende der Spannzange (110) aufweist.