DE2018376B2 - Steckverteilertafel fuer koaxiale steckverbindungen - Google Patents

Description

Diese Erfindung betrifft eine Steckverteilertafel für koaxiale Steckverbindungen, basierend auf dem Oberbegriff des ersten Patentanspruchs.

Die Erfindung bezweckt eine Weiterentwicklung von koaxialen Steckkontaktverbindungen zwischen den sehr nahe beieinanderliegenden Anschlußstellen einer Schaltungs- oder Verteilertafel oder dergleichen und

koaxialen Übertragungsleitungen mit dem Ziel, eine größere Packungsdichte und eine gute Anpassung des Wellenwiderstandes an den Anschlußstellen zu erhalten.

Solche Steckverteilertafeln mit Gitterstruktur für koaxiale Steckverbindungen werden vorzugsweise in elektronischen Schaltungsanordnungen, z. 3. bei Computern, verwendet, welche Schaltungstafeln aufweisen, die als Verteilungen für die verschiedenen Signale und die unterschiedlich hohen Spannungspegel dienen.

so Diese, dem Fachmann bekannten Schaltungs- oder Verteilertafcln dienen als Träger für gedruckte Leiterzüge, welche in bestimmten Mustern sich auf den Außenseiten der Schaltungsplatten befinden, während in den Zwischenschichten der Schaltungstafeln sich Leiterbahnen befinden, die meistens zur Spannungsversorgung vorgesehen sind. Bei diesen Schaltungstafeln befinden sich auf der einen Oberflächenseite eine sehr große Anzahl von nahe beieinander angeordneten Anschlußstellen, die vorwiegend als dünne Kontaktstif-

bo te ausgeführt sind. Auf der anderen gegenüberliegenden Oberflächenseite einer solchen Schaltungstafel sind die steckbaren Schaltkarten angeordnet, welche die diversen Schaltungskreise enthalten. Die Kontaktstifte der Anschlußstellen stehen milden verschiedenen Leitungs-

h^ri zügen und Leiterbahnen in der Schaltungstafel in Verbindung. Die Kontaktstifte auf der einen Schaltungstafel sind durch eine Leitungsverbindung mit Kontaktstiften auf einer anderen Schaltungstafel zur unver-

fälschten Übertragung von Signalen verbunden. Insbesondere bei nachträglichen Schaltungsänderungen ist es erforderlich, verschiedene Kontaktstifte einer Sclhaltungstafel miteinander durch koaxiale Leitungen zu verbinden.

Die erfindungsgemäße Steckverteilertnfel mit Gitterstruktur für koaxiale Steckverbindungen kann auch in anderen Verteilungsanordnungen Verwendung finden, z. B. bei Speicherebenen, die aus Halbleitern bestehen, welche mit einer großen Anzahl von Leitungen verbunden sind. Weitere Anwendungsmögüchkeiten ergeben sich bei Verteilertafeln, bei denen dia lesbaren Schaltverbindungen durch flexible Schaltschnüre hergestellt werden, beispielsweise bei Analogrechnern oder bei elektrischen Steuerungsanlagen.

Durch den Trend zur Miniaturisation von elektronischen Schaltungsanordnungen besteht die Forderung, daß auf einem vorgegebenen Raum auch eine wesentlich größere Anzahl von Kontaktanschlußverbindungen untergebracht werden muß als bisher. So besteht z. B. in der neuzeitlichen Schaltungslechnik die Forderung, daß bei den als Verteiler dienenden Schaltungstafeln die Abstände von zwei einander benachbarten Kontaktstiften, welche verschiedene Potentiale aufweisen können, nur etwa 1,3 mm betragen. Bei derartig kleinen Abständen zwischen zwei benachbarten Kontaktstiften ist es üblich und bekannt, die Leitungen durch eine Lötverbindung anzuschließen. Diese sehr nahe beieinanderstehenden und aus der einen Oberflächenseite einer Verteilertafel vorstehenden Kontaktstifte sind sehr dünn und auch mechanisch ziemlich empfindlich. Es ist außerdem schwierig und es erfordert die Verwendung von Führungshilfen, um eine sichere Kontaktverbindung mit diesen dicht gepackten Kontaktstiften herzustellen. Das Anschlußproblem wird besonders kritisch in Verbindung mit dünnen Koaxialkabeln, weil diese den Anschluß von zwei Kontaktstiften auf der Schaltungstafel bedingen. Der im Zentrum des Koaxialkabels liegende Signalleiter wird mit einem Kontaktstift verbunden, und der Außenleiter des Koaxialkabels, welcher als Schirmung dient, wird mit einem Kontaktstift verbunden, der in den meisten Fällen auf Massepotential liegt.

Durch die amerikanische Patentschrift 3179 914 wurde eine koaxiale Steckverbindung bekannt, bei der das eine Ende des Koaxialkabels mit einem zweipoligen Stecker bestückt ist. Bei diesem Stecker ist der Signalleiter mit einem federnden Kontaktstück verbunden und der Außenleiter bzw. der Schirmleiter mit einem benachbarten Kontaktstück und dem Gehäuse des Steckers. Als Gegenstück dient ein gleicher zweiter Stecker, der mit dem ersten Stecker identisch ist. Beide Stecker sind komplementär ineinandergeschoben. Diese Steckverbindung hat den Nachteil, daß sie zu yroße Abmessungen aufweist, und daß auch für den Schirmleiter ein Einzelkontakt benötigt wird.

In der amerikanischen Patentschrift 29 39 100 ist eine Steckverteilertafel beschrieben, die ein Gitter mit eingesetzten Isolierbuchsen enthält, welche zur Aufnahme der Stecker von Schaltschnüren dienen. Die ω Isolierbuchsen sind an den Enden mit einem Flansch versehen, der verhindert, daß beim Einstecken eines Steckers dessen vorstehender unter elektrischer Spannung stehender Kontaktstift einen ungewollten Kontakt mit dem auf Massepotential liegenden Metallgitter t>'i macht. Außerdem soll durch die Isolierbuchsen ein zwischen den Schaltschnüren und dem Metallgitter fließender Ableitstrom auf einem Minimalwert begrenzt werden. Das Gitter dieser bekannten Steckverteilertafel ist aus parallel zueinander in horizontaler und vertikaler Richtung verlaufenden Metallstreifen zusammengesetzt, die kammartig mit Schlitzen versehen sind und so ineinandergefügt sind, daß sich zwischen den Kreuzungsstellen der Streifen rechteckförmige Hohlräume bilden. Diese bekannte Steckverteilertafel ist nur für einpolige Schaltschnüre ausgelegt, und es ist keine Einrichtung vorgesehen, welche eine Schirmung gegen Störsignale oder Strahlungseffekte bewirkt. Außerdem sind die Anschlußstellen nicht an den Wellenwiderstand der Übertragungsleitung angepaßt. Diese bekannte Schaltverteilungstafel und Gitterstruktur gibt keine Lehre, um eine Steckverteilertafel zu schaffen, welche zum Anschluß von Koaxialkabeln bei einer großen Packungsdichte geeignet ist.

Die amerikanische Patentschrift 34 05 384 offenbart ebenfalls einen gitterförmigen Steckverteiler, der aus kammartig gestanzten Bandstreifen, die aus Isoliermaterial bestehen, zusammengesetzt ist. Die im Gitter des Steckverteilers gebildeten rechteckförmigen Höhlräume dienen als ein- oder mehrpolige Fassungen bzw. Buchsen, in welche ebenfalls rechteckförmige ein- oder mehrpolige Stecker einsteckbar sind, welche als Träger für Bauelemente oder als Anschlußelemente für Leitungen dienen. Diese Stecker sind an ihren Seitenwänden mit federnden Kontaktstreifen versehen, die im gesteckten Zustand eine Kontaktverbindung mit Anschlußstreifen herstellen, welche in einem bestimmten Muster auf den Seitenwänden angeordnet sind, die die Buchsen- bzw. Fassungshohlräume begrenzen. Dieser bekannte gitterförmige Steckverteiler, welcher verhältnismäßig viel Raum beansprucht, enthält keine zentral angeordneten Kontaktstifte als empfindliche Anschlußelemente, sowie keine Schirmungseinrichtung, außerdem sind keine Maßnahmen zur Anpassung des Wellenwiderstandes vorgesehen.

Eine Steckverteilertafel mit Gitterstruktur zum Anschluß von koaxialen Kontaktsteckern wurde durch die amerikanische Patentschrift 34 06 V>9 bekannt. Ein Metallgitter, das aus ineinandergesteckten, sich rechtwinklig kreuzenden Bandstreifen besteht, ist zur Fixierung in kreuzförmig angeordnete Nuten eingesetzt, die sich sowohl in einer metallischen Grundplatte und in einer metallischen Deckplatte befinden, wobei die letztere mit Bohrungen versehen ist, welche als Einstecköffnungen für die Koaxialstecker dienen. Von der Grundplatte isoliert, ragen in die durch das Gitter gebildeten Hohlräume zentral angeordnete gebogene Kontaktfedern. Das Gitter, die Grundplatte und die gelochte Deckplatte werden durch Rahmenschenkel zusammengehalten und bilden eine voluminöse Baueinheit, welche fertigungstechnisch ziemlich aufwendig ist und demzufolge teuer sein dürfte. Bei dieser Steckverteilertafel ist außerdem nachteilig, daß sie eine große Bauhöhe aufweist, weil die in die Einstecköffnungen der Deckplatte gesteckten Koaxialstecker, bedingt durch ihre Konstruktionsart, eine relativ große Längs haben. Bei dieser bekannten Steckverteüertafel sind die Forderungen nach einer großen Packungsdichte bei kleinstem Raumvolurnen nicht zufriedenstellend erfüllt. Weitere Bedenken bestehen über die Sicherheit einer zuverlässigen Kontaktgabe zwischen den Steckerstiften und den Kontaktfedern. Beim Einstecken der Koaxialstecker besteht die Möglichkeit, daß ein Steckerstift Berührungskontakt mit der Deckplatte macht und sich eventuell auch verbiegen kann.

Es ist deshalb die Aufgabe der Erfindung, eine neue

verbesserte Steckverteilertafel, die eine Gitterstruktur enthält, für koaxiale Steckverbindungen zu schaffen, welche die Nachteile der bekannten Konstruktionen nicht aufweist und die außerdem für eine große Packungsdichte der Anschlußstellen und eine kleine Bauhöhe der koaxialen Kontaktsteckverbindungen ausgelegt ist.

Die Bandstreifen für das Gitter sollen aus einfachen, in der Massenfertigung billig herstellbaren Teilen bestehen, welche auf einfache Weise schnell zu einem stabilen, sich selbst haltenden und in der richtigen Lage fixierten Gitter zusammensetzbar sind, ohne die Verwendung von Rahmenteilen. Das Gitter soll einen mechanischen Schutz für die empfindlichen Signalkontaktstifte bilden und als elektrische Schirmung der Koaxialleitung dienen. Hierbei soll gewährleistet sein, daß bei eingestecktem Koaxialstecker einerseits eine zuverlässige Kontaktverbindung zwischen der Signalleitung und dem Signalkontaktstift besteht, und daß andererseits eine ebenfalls sichere Kontaktverbindung zwischen dem Gitter und dem Schirmleiter gewährleistet ist. Die einen Hohlraum im Gitter begrenzenden Seitenwände sollen als Führung für den einzusteckenden Kontaktstecker dienen, welcher in seiner Kontaktstellung durch Reibungskräfte im Hohlraum gehalten werden soll. Das Gitter soll außerdem so ausgelegt sein, daß sich bei einer offenen Anschlußstelle oder bei einem in den Hohlraum eingesteckten Koaxialstecker ein angepaßter Wellenwiderstand ergibt.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Kombination der im Kennzeichnungsteil des ersten Patentanspruchs enthaltenen Merkmale.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Steckverteilertafel mit einer Gitterstruktur zur Herstellung von koaxialen Kontakt-Steckverbindungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Das auf der Schaltungs- oder Verteilertafel angeordnete zu den Kontaktstiften ausgerichtete unf fixierte Gitter bildet durch seine Seitenwände rechteckförmige Hohlräume, welche als Fassungen oder Buchsen für die einsteckbaren koaxialen Kontaktstecker dienen. Diese Seitenwände, welche elektrisch leitend sind oder eine Leitschicht aufweisen, dienen gleichzeitig für verschiedene Zwecke: beispielsweise als Schutzmantel für die empfindlichen Kontaktstifte, als Führung für die Kontaktstecker, als Außenleiter der koaxialen Übertragungsleitung, als Schirmung der Anschlußstelle und als Anpassungsglied zur Erzielung eines gleichen Wellenwiderstandes an der Anschlußstelle. Das Gitter der Steckverteilertafel besteht aus ineinandergesteckten, sich rechtwinklig kreuzenden Bandstreifen, deren im Rastermaß angeordnete Einsteckschlitze mit einer Rasteinrichtung komplettiert sind, die auf einfache Weise den Zusammenhalt und die Stabilität des Gitters gewährleistet. Zur Erzielung einer sicheren, erschütterungsbeständigen Kontaktverbindung zwischen den Koaxialsteckern und der gitterfönnigcn Fassung sind entweder die Wände der Hohlräume mit federnden Kontaktfingern versehen, und/oder die Koaxialsteckcr enthalten an der Oberfläche federnde Kontaktelemente, /.. B. gekrümmte Blattfedern oder unter Federspannung stehende Kugel- bzw. Warzenkontakte.

Die erfindungsgemäße Stcckverteilertafel für koaxiale Steckverbindungen hat im Vergleich mit bekannten Ausführungen den Vorzug, daß sie eine wesentlich größere Packungsdichte der Kontakt-Anschlußstellen ermöglicht, weil zur Herstellung der Kontaktvcrbindung mit einer zweipoligen Übertragungsleitung nur ein Kontaktstift erforderlich ist und weil die die Einsteck öffnung begrenzenden Seitenwände des Gitters gleich zeitig mehrere Funktionen erfüllen. Ein anderer Vortei in bezug zu der bekannten durch die in dei amerikanischen Patentschrift 34 06 369 beschriebener Steckverteilertafel besteht darin, daß die Gesamtbauhöhe der koaxialen Steckverbindung wesentlich geringei ist, weil die Kontaktstellen für die Signal- unc Außenleiter nebeneinander auf einer Höhe liegen unc

ίο nicht hintereinander wie bei der bekannten Steckverbindung.

Ein Ausführungsbeispiel dieser Erfindung wird in" folgenden anhand von Zeichnungen (F i g. 1 bis 5] ausführlicher beschrieben. Es stellen dar

Fig. 1 in Perspektiv-Darstellung eine erfindungsgemäße Steckverbindung zwischen einer Schaltungstafe und einem Koaxialkabel, bei der zur besserer Anschaulichkeit deren Teile — Koaxialstecker, gitterförmige Fassung und die auf einer Schaltungstafe angeordneten Kontaktstifte — in auseinandergezogenem Zustand abgebildet sind,

Fig. 2 eine Perspektiv-Ansicht von zwei sich kreuzenden und ineinander zu steckenden Metallstreifen, aus denen die gitterförmige Steckerfassung besteht, Fig.3 die Ansicht eines Längsschnittes durch eine erfindungsgemäße koaxiale Steckverbindung,

Fig.4 eine Perspektiv-Ansicht eines Koaxialkabels mit einem angeschlossenen Koaxialstecker, an desser Außenflächen vorgespannte Federn angeordnet sind zwecks Erzielung eines guten Kontaktes zwischen dei Fassung und dem Stecker,

F i g. 5 eine Perspektiv-Ansicht eines Streifens au; teilweise beschichtetem Isoliermaterial, der zur Bildung der Gitterstruktur dient und der an vorbestimmter Stellen mit in gedruckter Schaltungstechnik ausgeführten, elektrisch leitenden Zwischenverbindungen versehen ist.

In der F i g. 1 ist auf der rechten Seite ausschnittsweise ein Teilstück einer Schaltungstafel 10 dargestellt, die mit einer Anzahl gedruckter oder geätzter Leiterbahnen versehen ist, welche jedoch nicht abgebildet sind Aus der einen Oberflächenseite dieser Schaltungstafel 10 ragen in rasterförmiger Anordnung sehr nahe beieinanderstehend eine Anzahl von Kontaktstiften 12 welche als Anschlußstellen dienen. Diese Kontaktstifte 12 sind vorwiegend mit den die Signale bzw. die Spannungspotentiale führenden Leitungszügen auf der Schaltungstafel 10 verbunden und stehen ziemlich eng reihen- oder spaltenweise nebeneinander. Die koaxialer Steckverbindungen für diese Kontaktstifte 12 können ebenfalls wie die Schaltungsanordnungen auf der Schaltungstafel 10 in Miniaturtechnik ausgeführt oder entsprechend angepaßt sein. Bei diesem Ausführungsbeispiel haben die Kontaktstifte 12 einen Durchmesser

γ, von etwa 0,4 mm und eine freie Länge von etwa 2,6 bis 3 mm. Der Abstand zwischen zwei einander benachbarten Kontaktstiften 12 kann etwa 1,3 mm betragen. Bei dieser Schaltungstafel 10 können in einem spezifischen Flächenbereich mit den Abmessungen 25,4 χ 25,4 mm

mi bis zu 400 Kontaktstifte 12 in Reihen angeordnet sein Bedingt durch die kleinen Abmessungen der Kontaktstifte 12 und ihre geringen Abstände zueinander, sowohl durch die relativ kleinen Betriebsspannungen können auf einer Schaltungstafcl 10 somit eine sehr große

ι.-. Anzahl von Kontaktstiften 12 als Anschlußclcmentc, die als Inncnleitcr der Kontaktverbindung dienen, untergebracht werden. Auf der einen Oberflächenseite der Schaltungstafcl 10 ist ein elektrisch leitendes Fassungs-

gitter 14 angeordnet, dessen Wände 30 als rechteckförmige Fassungen oder Buchsen gestaltet sind, die zur Führung und zur Aufnahme der Koaxialstecker 20 dienen. Außerdem dienen diese Gitterwände 30 zur Schirmung und zur Anpassung des Wellenwiderstandes der Anschlußstelle bzw. der Übertragungsleitung. Die gitterförmigen Fassungen sind so gestaltet und angeordnet, daß in die Mitte jedes Holraumes einer Fassung, der durch eine Gittermasche gebildet wird, zentral ein Kontaktstift 12 einragt. Weil die Abstände zwischen den Kontaktstiften 12 zu den Seitenwänden der Fassungen im Gitter 14 ziemlich klein sind, ist eine sehr genaue Ausrichtung des Fassungsgitters 14 zu den Kontaktstiften 12 erforderlich. Nach der erfolgten Ausrichtung wird das Fassungsgitter 14 auf der Schaltungstafel 10 fixiert und befestigt.

Das Fassungsgitter 14 dieses Ausführungsbeispiels wird aus ineinandergesteckten, sich kreuzenden Streifen 16, 18 gebildet, welche aus einem dünnen, elektrisch leitenden Federmaterial, z. B. Phosphorbronze, bestehen. Die durch die Maschen des Fassungsgitters 14 gebildeten Hohlräume über der Schaltungstafel 10 dienen besonders für zwei Zwecke: I. Als Anhaltspunkt (INDEXING) und Führungseinrichtung für einen einzusteckenden Koaxialstecker 20 bei der Herstellung einer Kontaktverbindung mit einem Kontaktstift 12 und II. als elektrische Abschirmung der Kontaktverbindung. Da alle Seitenwände der Maschen im Fassungsgitter 14 elektrisch leitend miteinander verbunden sind, dient dieses Fassungsgitter 14 auch als gemeinsamer Bezugspunkt für die Masse- bzw. Erdleitung. Der Abschirmmantel 50 eines jeden Koaxialsteckers 20 ist wenigstens über ein federndes Kontaktelement 48, 54 mit dem Fassungsgitter 14 verbunden und liegt somit auf Massepotential.

Die Fig.2 zeigt zwei sich rechtwinklig kreuzende und ineinandergesteckte Streifen 16, 18, aus denen das Fassungsgitter 14 besteht. Alle Bandstreifen 16, 18 des Fassungsgitters 14, ob sie sich in Längs- oder in Querrichtung erstrecken, haben die gleiche Gestalt und 4« die gleichen Abmessungen, dadurch wird eine rationelle Fertigung der Streifen 16,18 ermöglicht. Jeder Streifen 16, 18 ist über seine gesamte Länge mit quer zur Längsrichtung verlaufenden Querschlitzen 22 versehen, die sich über die halbe Breite der Streifen 16, 18 4"> erstrecken und deren Abstand zueinander der Maschenweite des Fassungsgitters 14 entspricht. In den Bandstreifen 16, 18 ist jeweils in dem Streifenteil, der sich über einem Querschlitz 22 befindet, eine auf der Längsachse der Querschlitze 22 liegende rechteckförmige Ausstanzung 24 vorgesehen. Jeder Querschlitz 22 weist in seinem vorderen Bereich halbkreisförmige oder nasenförmige Ausbuchtungen 26 auf, die eine Engstelle im Querschlitz 22 bilden und die bei zusammengesteckten Streifen 16,18 in die rcchtcckförmigen Ausstanzun- ^γλ gen 24 des anderen eingesteckten Streifens 16, 18 einrasten. Dadurch werden die beiden zusammengesteckten Streifen 16,18selbstsperrcnd zusammengehalten und sind nur durch größere Krafteinwirkung wieder voneinander lösbar. Zur Herstellung einer derartigen wi mechanischen Kreuzungs-Steckverbindung werden die Streifen 16, 18 rechtwinklig so aufcinandergeset/t, daß die offenen Seiten der Querschlitze 22 in der schmalen Längskante der Streifen 16, 18 übereinander liegen. Durch die Ausübung eines Druckes auf clic beiden </> Streifen 16, 18 werden dann diese so weit in ihren Querschlilzen 22 ineinandergeschoben, bis die Ausbuchtungen 26 im Qiicrschlil/ 22 des einen Streifens in die Aussparung 24 des anderen Streifens einrastet. Die Streifen 16, 18 sind in den die Querschlitze 22 und Aussparungen 24 umgebenden Bereichen 28 auf beiden Seiten verzinnt oder mit einem aufplattierten Streifen aus Lötmateriai umgeben. Die zwischen den verzinnten Bereichen 28 liegenden Streifenbezirke 30 der Streifen 16, 18 sind vergoldet, siehe Fig.2. Jeweils in der Mitte der vergoldeten Streifenbezirke 30 sind die Streifen 16, !8 mit U-förmigen Einschnitten versehen, so daß sich federnde einseitig eingespannte Kontaktfinger 48 ergeben. Diese Kontaktfinger 48 sind an ihrem Fuß etwas abgewinkelt und ragen schräg aus den planen Flachseiten der Streifen 16, 18 heraus, wobei die Kontaktfinger 48 im Bereich des freien Endes so gebogen sind, daß dieser Endbereich etwa parallel zur Oberfläche der Streifen 16,18, jedoch in einer anderen Ebene, verläuft. In den Streifen 16, 18 sind die Kontaktfinger 48 in wechselnder Folge nach iinks oder rechts so abgewinkelt, daß z. B. im ersten Streifenbezirk 30 der Kontaktfinger 48 aus der linken Flachseite des Streifens 18 ragt und der Kontaktstreifen 48 des benachbarten Streifenbezirkes aus der rechten Flachseite dieses Streifens 18. Diese vergoldeten Kontaktfinger 48 ragen, wenn das Fassungsgitter 14 komplettiert ist, in den von einer Masche gebildeten Hohlraum und sie dienen als Kontaktverbindungselement zwischen dem Fassungsgitter 14, das vorzugsweise auf Massepotential liegt und der leitenden Oberfläche eines eingesteckten Koaxialsteckers 20. Weitere Einzelheiten werden später erläutert.

Nach der Zusammenfügung aller Streifen 16,18 in der bereits vorstehend beschriebenen Weise, und nach erfolgter Ausrichtung mit den Kontaktstiften 12 ergibt sich das Fassungsgitter 14, das durch seine rasterförmig angeordneten Fassungshohlräume eine gewisse Ähnlichkeit mit einer Wabe hat. Dieses Fassungsgitter 14 wird anschließend in einem Ofen oder durch ein Heißluftgebläse so stark erhitzt, daß die Verzinnung bzw. das aufplattierte Lötmaterial in den Bereichen 28 schmilzt, wodurch sich in den Ecken der Hohlräume und in den Querschlitzen 22 und Aussparungen 24 feste Lötverbindungen ergeben. Es wurde festgestellt, daß nach diesem Lötprozeß das Fassungsgitter 14 sehr stabil ist und daß die Streifen 16, 18 nicht mehr relativ zueinander bewegbar sind.

Koaxialkabel bzw. Koaxialleitungen 55 bestehen im Prinzip aus einem im Zentrum des Kabels angeordneten Innenleiter 36, der als Signalleiter dient und der von einem Mantel aus Isoliermaterial bestimmter Dicke umgeben ist, wobei das Isoliermaterial bestimmte spezifische Eigenschaften aufweist. Auf diesem dielektrischen Isoliermaterial ist ein Außenleiter 46 in Form eines Drahtgeflechtes oder als gewickelter Leitungsstreifen angeordnet. Dieser Außenleiter 46, der den Innenlciter 36 konzentrisch in einem bestimmten Abstand umgibt, liegt in den meisten Fällen elektrisch auf Masse- oder Erdpotential, und er dient auch zur Schinnung des Innenlcitcrs 36 gegen äußere Störsignale. Bei den Schaltungstafeln 10 oder ähnlichen Vertcilcrplattcn verwende! man zum Anschluß der Schaltungskreise und für die Querverbindungen zu den Schaltungstafeln 10 ähnliche dünne und flexible Koaxialleilungen 55. Dies ist bedingt durch die hohe Signalfrcqucnz, die steilen Impulsflanken und durch die niederen Signalpcgel bei derartigen Schaltungsanorclnungcn in Hochleistungsrcchnern. Bei elektrischen Verbindungen mit solchen Koaxiallcitungcn 55 wurden bisher meistens der Signalleiter 36 mit einem Kontakt-

stift 12 verbunden und der Außenleiter 46 der Koaxialleitung wurde an einen anderen benachbarten Kontaktstift 12 angeschlossen, der vorzugsweise auf Massepotential liegt. Werden die Kontaktverbindungen zwischen den Anschlußstellen auf der Schaltungstafel 10 und den Koaxialleitern 55 auf diese bekannte Weise hergestellt, dann benötigt man die doppelte Anzahl von Kontaktstiften 12 auf einer Schaltungstafel 10, da jede Anschlußstelle zwei Kontaktstifte (einen Kontaktstift 12 für den Signalleiter 36 und einen Kontaktstift 12 für den Außenleiter 46) benötigt.

Der zu dieser Steckverteilertafel mit Gitterstruktur gehörige Koaxialstecker 20 enthält nach F i g. 3 innen eine längliche Buchse 34, die an ihrem rückseitigen Ende mit dem Signalleiter 36 des Koaxialkabels 55 z. B. durch Lötung verbunden ist. Um eine gute Kontaktverbindung zwischen der Buchse 34 und einem Kontaktstift 12 zu erzielen, ist die Buchse 34 in ihrem vorderen Teil, der zur Aufnahme des Kontaktstiftes 12 dient, in der Längsrichtung geschlitzt. Die Buchse 34 ist in ihrer gesamten Länge zur Verhinderung von Kurzschlüssen mit dem Außenleiter 46 des Koaxialkabels 55 mit einer Hülse 40 aus Isoliermaterial umgeben. Auf der Einsteckseite der Hülse 40 befindet sich eine nach außen erweiternde trichterförmige öffnung 42, deren Mittelachse genau mit der Mittelachse der Buchse 34 übereinstimmt. Diese trichterförmige öffnung 42 in der Hülse 40 dient als Führung für den Kontaktstift 12 beim Aufstecken eines Kcaxialsteckters 20 auf die Schaltungstafel 10. Dadurch wird das Aufsetzen des Koaxialsteckers 20 erleichtert, und außerdem wird verhindert, daß der Kontaktstift 12 beim Aufsetzen beschädigt oder verbogen wird. Auf die Isolierhülse 40 ist als Abschirmmantel eine Metallhülse 50 aufgeschoben, die an ihrem zum Koaxialkabel 55 zeigenden Ende ebenfalls auf dessen Außenleiter 46 aufgeschoben und mit diesem elektrisch leitend fest verbunden ist. Diese Verbindung zwischen der Metallhülse 50 und dem Außenleiter 46 erfolgt am zweckmäßigsten dadurch, daß man diese beiden Teile vor der Montage verzinnt und nach der Komplettierung so erwärmt, bis das Lot schmilzt.

Bei einer Schaltungstafel 10 mit einer Anzahl von Anschlußstellen besteht eine koaxiale Steckverbindung somit aus einem geschirmten Innenleiter 36 als Signalleiter eines Koaxialkabels 55, der über eine geschirmte Buchse 34 im Koaxialstecker 20 mit einem geschirmten Kontaktstift 12 eines Schaltkreises auf der Schaltungstafel 10 verbunden ist, wobei die Schirmung durch den Außenleiter 46 des Koaxialkabels 55, die damit verbundene MetallhUlse 50 und durch die leitenden Wände der Hohlräume im Fassungsgitter 14 gebildet wird. Bei einem in das Fassungsgitter 14 eingesteckten Koaxialstecker 20 liegen die abgewinkelten und unter Vorspannung stehenden Kontaktfinger 48 auf der Mctallhülse 50 des Koaxialsteckers 20 auf und stellen damit die kontaktmäßige Verbindung des Außenleiters bzw. der Schimiung her. Zur Herstellung einer Steckverbindung wird somit für eine koaxiale Anschlußstelle auf der Schaltungstafel 10 nur ein Kontaktstift 12 benötigt.

Die kontaktmäßige Verbindung zwischen der äußeren Metallhülse 50 eines jeden Koaxialsteckers 20 und den Seitenwänden in einem Hohlraum des Fassungsgitters 14 kann auf verschiedene Weise ausgeführt werden. Es wurde bereits erwähnt und aus der Fig. 2 ist ersichtlich, daß in jedem vergoldeten Streifenbereich 30 ein großer U-förmigcr Einschnitt vorgenommen wird, wodurch die Kontaktfinger 48 entstehen, deren Längsachsen quer zur Längsachse der Streifen 16, 18 verlaufen und deren Fußpunkte sich in der Nähe der Seitenkanten der Streifen 16, 18 befinden. Diese Fußpunkte der Kontaktstreifen 48 befinden sich entweder in der Nähe der einen oder der anderen Seitenkante der Streifen 16, 18 je nachdem, ob der Streifen 16, 18 umgekehrt, oder nicht mit dem anderen Streifen 16, 18 zwecks Herstellung einer Kreuzungs-Verbindung zusammengefügt wird. Auf der F i g. 2 ist zu

ίο ersehen, daß beim Streifen 16, der in bezug zum Streifen 18 invertiert aufgesetzt ist, die Fußpunkte der Kontaktfinger 48 sich auf der Seite des Streifens 16 befinden, in der auch die rechteckförmigen Ausstanzungen 24 angeordnet sind. Die Kontaktfinger 48 aller Streifen 18, 18 sind an ihren Fußpunkten etwas abgewinkelt, so daß sie bei dem fertig montierten Fassungsgitter 14 jeweils in die durch die Gittermaschen gebildeten Hohlräume einragen und bei eingesteckten Koaxialsteckern 20 auf deren metallischen Oberfläche aufliegen und eine kontaktmäßige Verbindung zwischen dem Außenleiter 46 bzw. der Schirmung 50 des Koaxialkabels 55 und dem Fassungsgitter 14 herstellen. Weil die Kontaktfinger 48 aus einem gut federnden Material bestehen und sie bei eingesetztem Koaxialstekker 20 unter Vorspannung stehen, wird eine gute Kontaktübergangsstelle geschaffen. In den Bandstreifen 16, 18 sind die Kontaktfinger 48 in einer stetigen Folge abwechselnd nach links und rechts abgewinkelt. Die Richtung der Abwinkelung der Kontaktfinger 48 ist bei den Streifen 16, 18 so gewählt, daß bei einem fertig montierten Fassungsgitter 14 in jeden von einer Masche gebildeten Hohlraum jeweils an zwei einander gegenüberliegenden Wänden auch zwei Kontaktfinger 48 in diesen Hohlraum einragen. Die Kontaktfinger 48 in dem anderen gegenüberliegenden Wandpaar dieses Hohlraumes ragen dagegen in die benachbarten Hohlräume. In jedem Hohlraum des Fassungsgitters 14 ragen somit jeweils zwei Kontaktfinger 48, die von zwei einander gegenüberliegenden Wänden des Hohlraumes ausgebe hen. In den nebeneinanderliegenden Hohlräumen des Fassungsgitters 14 sind somit die Kontaktfingerpaare 48 eines Hohlraumes in wechselnder Folge angeordnet, z. B. in einem Hohlraum liegen sie in einer waagerechten Ebene und im benachbarten Hohlraum in einer senkrechten Ebene und im folgenden Hohlraum wieder in der waagerechten Ebene und so fort. Über diese federnden Kontaktfinger 48 in den Wänden der Hohlräume wird somit die Schirmung bzw. der Außenleiter 46 jedes angeschlossenen Koaxialkabels 55

so mit dem Fassungsgitter 14 verbunden, das, falls es gewünscht ist, über einen speziellen Kontaktstift 12 oder eine andere Verbindung auf Masse- bzw. Erdpotential gelegt werden kann. Anstelle der Kontaktfinger 48 kann zur Hersteilung einer gleitenden Kontaktverbindung zwischen dem Fassungsgitter 14 und dem Außenleiter 46 des Koaxialkabels 55 eine andere Ausführung in der nachstehend beschriebenen Art verwendet werden.

Aus der Fig.4 ist zu ersehen, daß auf zwei einander

to gegenüberliegenden Oberflächenseiten des Koaxialsteckers 20, der mit einem Koaxialkabel 55 verbunden ist, jeweils eine gekrümmte Blattfeder 54 angeordnet ist. Über diese vorgespannten Blattfedern 54 wird die Schirmung bzw. der Außenleiter 46 des Koaxialkabels

b5 55 mit dem Fassungsgitter verbunden. Die als Schleifkontakt dienende Blattfeder 54 erstreckt sich wenigstens von einer Oberflächenseite des Koaxialstekkers 20 in Längsrichtung und ist vorzugsweise nach

auswärts vorgespannt, so daß beim Einstecken des Koaxialsteckers 20 in einen Hohlraum des Fassungsgitters 14 die gekrümmte Blattfeder 54 etwas zusammengepreßt wird und dadurch einen Druck auf die vergoldete Seitenwand 30 des Hohlraumes ausübt, wodurch sich wiederum eine gute Kontaktverbindung ergibt. Diese gekrümmten Blattfedern zur Herstellung einer Gleit-Kontaktverbindung sind bezüglich ihrer Kontaktsicherheit gleichwertig den bereits beschriebenen Kontaktfingern 48. Alle Koaxialstecker 20, die in einem der Hohlräume des Fassungsgitters 14 gesteckt sind, verbinden über die Kontaktfinger 48 oder über die gekrümmten Blattfedern 54 die Schirmung bzw. die Außenleiter 46 der mit den Koaxialsteckern 20 verbundenen Koaxialkabeln 55. Die auf jeden Koaxialstecker 20 angeordnete Metallhülse 50 ist ein wesentliches Verbindungsglied zwischen der Schirmung der Koaxialkabel 55 und den Bandstreifen 16, 18. Das gesamte Fassungsgitter 14 liegt in den meisten Fällen auf Massepotential und dient somit als gemeinsamer Bezugspunkt für jedes an die Schaltungstafel 10 anzuschließende Koaxialkabel 55.

Falls es gewünscht ist, daß nicht alle Außenleiter 46 der Koaxialkabel 55 auf dem gleichen Masse- bzw. Spannungspotential liegen sollen und daß Bezirke gefordert werden, die elektrisch voneinander isoliert sind, oder wo verschiedene Spannungspotentiale für die Außenleiter 46 bedingt sind, werden zweckmäßigerweise für das Fassungsgitter 14 Streifen aus isolierendem Material verwendet, in der Ausführung entsprechend der Darstellung gemäß Fig. 5. Der in der Fig. 5 dargestellte Streifen 57 besteht aus einem elektrisch nichtleitenden Material, z. B. Epoxyharz. Bei diesem isolierenden Streifen 57 ist die Umgebung der Querschlitze 62 und der Ausstanzungen 64 mit einer streifenförmigen Plattierung 58 aus Lotmaterial versehen. Im Abstand von diesen Plattierungsstreifen 58 sind auf den Oberflächenseiten der isolierenden Streifen 57 metallische Kontaktstreifen 56 angeordnet, die teilweise in Abhängigkeit von den zu schaffenden Potentialbezirken durch Querstege 66 miteinander verbunden sind. Jeder dieser Kontaktstreifen 56 dient zur Herstellung einer Kontaktverbindung zwischen der metallischen Hülse 50 eines Koaxialsteckers 20 und dem Streifen 57 des Fassungsgitters. Die Kontaktstreifen 56 sind von den Plattierungsstreifen 58 bzw. den von ihnen angenommenen Bereichen isoliert. Die Beschichtung der isolierenden Streifen 57 durch die Plattierungsstreifen 58 und die Kontaktstreifen 56, sowie die Isolierung dieser Streifen voneinander geschieht durch ein Ätzverfahren, bei dem zuerst die Oberflächen der isolierenden Streifen 57 mit einem Kupferüberzug 59 versehen werden, wobei die zwischen den Plattierungsstreifen 58 und den Kontaktstreifen 56 liegende Kupferschicht nach dem Aufbringen der Leitungsmuster durch Ätzung entfernt wird. Auf die Kupferschicht 59 wird im Bereich der Plattierungsstreifen 58 eine Schicht aus Lotmaterial aufgetragen und im Bereich der Kontaktstreifen 56 eine dünne Schicht aus Gold. Die Plattierungsstreifen 58 befinden sich jeweils in unmittelbarer Nachbarschaft zu den Kanten der Querschlitze 62 und der Ausstanzungen 64 in den isolierenden Streifen 57. Nach dem erfolgten Auftragen der Plattierungsstreifen 58 und der Kontaktstreifen 56 nach einem der bekannten Verfahren ist spätestens die zwischen diesen Streifen liegende Kupferschicht 59 zu entfernen, um die

ίο gewünschte Isolierung zu erhalten. Je nach den vorliegenden Erfordernissen, in Abhängigkeit von den zu schaffenden Potentialbezirken auf der gitterförmigen Fassung 14 können die Kontaktstreifen 56 durch gedruckte elektrisch leitende Querstege 66 miteinander

i^r> verbunden werden. Durch den Gebrauch von isolierenden Streifen 57 in der vorstehend erwähnten Ausführung können z. B. durch die paarweise Anordnung von einander benachbarten Streifen 57 eine Reihe von Hohlräumen im Fassungsgitter 14 geschaffen werden, deren Kontaktstreifen 56 alle auf dem gleichen Spannungspotential liegen. Die dieser Reihe unmittelbar benachbarten Hohlräume, die lediglich durch die Isolierstreifen 57 voneinander getrennt sind, können dagegen mit Kontaktstreifen 56 versehen sein, die auf einem anderen Spannungspotential liegen. Es ist selbstverständlich und auch dem Zweck dienlich, daß solch ein Fassungsgitter 14, in dem die Kontaktstreifen 56 der einzelnen Hohlräume auf verschiedenen Potentialen liegen, und wo die Kontaktstreifen 56 von Hohlräumen gleicher Potentiale zu Gruppen zusammengefaßt sind, am vorteilhaftesten mit isolierenden Streifen 57 vorstehend beschriebener Ausführung gefertigt wird. Es ist für den Fachmann klar, daß die einander gegenüberliegenden Oberflächenseiten des

)5 gleichen Streifens 57 aus Isoliermaterial und die darauf angeordneten Kontaktstreifen 56 an verschiedenen Potentialen liegen können. Es ist ebenfalls verständlich, daß jeder Kontaktstreifen 56 bzw. jedes Kontaktstreifenpaar 56 eines Hohlraumes auf einem ihm zugeordneten Potential, z. B. Masse, liege kann.

Das Fassungsgitter 14 dient für verschiedene Zwecke, beispielsweise als Schutzmantel für die Kontaktstifte 12, als Anpassungselement für den Wellenwiderstand der Übertragungsleitung bei offener Anschlußstelle, als Führungsmittel für die Koaxialstecker 20 und als Hilfsmittel zur erleichterten Auffindung der richtigen Anschluß-Position, d. h. auf welchen Kontaktstift 12 der Schaltungstafel 10 ein Koaxialstecker 20 zu stecken ist. Außerdem dient das Fassungsgitter 14, das ein gemeinsames oder verschiedene Spannungspotentiale aufweisen kann, für die Außenleiter 46 der eingesteckten Koaxialkabel 55 als Bezugspunkt und als Außenleiter der Übertragungsleitung.
In den meisten Fällen liegt das Fassungsgitter 14 auf Massepotential, und es dient als Schirmung für die koaxialen Anschlußstellen

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

1 Patentansprüche:

1. Steckverteilertafel für koaxiale Steckverbindungen, bei der aus einer Oberfläche rasterförmig angeordnete Signalkontaktstifte vorstehen, von denen jeder zentral in einen Hohlraum ragt, der von den Seitenwänden eines auf der Verteilertafel angeordneten, elektrisch gut leitenden und vorzugsweise auf Massepotential liegenden Gitters begrenzt ist, das aus sich rechtwinklig kreuzenden metallischen oder metallisierten Bandstreifen besteht, deren Breite wenigstens gleich der freien Länge der Signalkontaktstifte ist, die in Abständen, welche dem Gitterraster entsprechen, jeweils einen von einer Kante der Längsseite ausgehenden, sich rechtwinklig über die halbe Streifenbreite erstreckenden Schlitz aufweisen, in den der sich in Querrichtung erstreckende Bandstreifen mit seinem dieser Kieuzungsstelle zugeordneten Schlitz eingesteckt ist, wobei die als elektrische Schirmung und Führungseinrichtung dienenden Seitenwände der Bandstreifen so gestaltet sind, daß wahlweise in jeden Hohlraum ein sich durch Reibungskräfte selbsthaltender Koaxialstecker einsteckbar ist, der zentral ein den Signalstift kontaktierendes gabel- oder buchsenförmiges mit einem Signalleiter einer Koaxialleitung verbundenes Kontaktstück enthält und dessen mit dem Schirmleiter der Koaxialleitung verbundener Mantel über eine Kontaktfeder leitend mit dem metallischen oder metallisierten Gitter verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß an jeder Kreuzungsstelle eine beim Zusammenfügen der Bandstreifen (16, 18, 57) betätigte Rasteinrichtung (24, 26) vorgesehen ist, die die Halteverbindung fixiert, daß in den durch die Schlitze (22, 62) begrenzten Flächen (30) der Bandstreifen (16,18,57), welche jeweils eine Seitenwand bilden, wenigstens eine durch Stanzung entstandene federnde Kontaktzunge (48) vorhanden ist, daß diese Kontaktzungen (48) in wechselnder Folge nach links und rechts etwas abgewinkelt sind, so daß deren freie Enden jeweils einen kleinen Auslenkhub zur Flachseite des Bandstreifens (16, 18, 57) aufweisen, und daß die Bandstreifen (16, 18, 57) so zu einem Gitter (14) zusammengefügt sind, daß die Kontaktzungen (48) von zwei einander gegenüberliegenden Seitenwänden (30) in einen Hohlraum ragen und die Fußpunkte dur Kontaktzungen (48) sich nahe den Einstecköffnungen der Hohlräume befinden.

2. Steckverteilertafel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung der Rasteinrichtung (24, 26), die die Walzverbindung jeder Kreuzungsstelle sichert, in die Bandstreifen (16, 18, 57) jeweils ein der Dicke eines Bandstreifens (16,18, 57) entsprechendes und mit dem Schlitz (22, 62) fluchtendes Loch (24, 64) eingestanzt ist, daß der Schlitz (22, 62), dessen Breite der Dicke eines Bandstreifens (16, 18, 57) entspricht, im Bereich seiner Einstecköffnung eine durch zwei in den Schlitz ragende nasenförmige Ausbuchtungen (26) gebildete Engstelle aufweist, und daß diese beiden Ausbuchtungen (26) bei der Zusammenfügung der Bandstreifen (16, 18, 57) in das Loch (24, 64) des Gegen-Bandstreifens (16,18,57) einrasten.

3. Steckverteilertafel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bandstreifen (16, 18,57) beidseitig in einem schmalen Flächenbereich, der den Schlitz (22,62) und das Loch (24,64) umgibt,

eine Verzinnung (58) aufweisen, so daß bei einem zusammengefügten ausgerichteten Gitter (14) nach der Einwirkung von Wärme nach bekannten Verfahren eine feste Lötverbindung an jeder Kreuzungsstelle besteht.

4. Steckverteilertafel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktzungen (48) an ihrem Endbereich etwas abgewinkelt sind und parallel zu den Seitenwänden (30) verlaufen und daß die Außenseite dieses Endbereiches der Kontaktzungen (48) vergoldet ist.

5. Steckverteilertafel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bandstreifen (16, 18) aus federharter Phosphorbronze oder aus einem Isoliermaterial (57) bestehen, bei dem die Seitenwände (30), welche die Hohlräume begrenzen, in bestimmten Bereichen mit elektrisch gut leitenden Kontaktstreifen (56) beschichtet sind und daß diese durch gedruckte oder geätzte leitende Querstege (66) wahlweise miteinander verbunden sind.

6. Steckverteilertafel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein in den Hohlraum einsteckbarer Koaxialstecker (20) zentral in eine Längsrichtung geschlitzte Kontaktbuchse (34) enthält, die eine Isolierbuchse (40) umgibt, welche an ihrem vorderen Ende als Führung eine konische Einstecköffnung (42) für den Signalkontaktstift (12) aufweist und daß die Außenfläche der Isolierbuchse (40) mit einer elektrisch leitenden Metallhülse (50) umgeben ist.