DE4291923C2 - Hochdichtes Koaxialverbindungssystem - Google Patents

Description

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft hochdichte Koaxialverbindungssysteme und Garnituren für den Anschluß von elektrischen Koaxialsignalkabeln an elektrische Signalübertragungssysteme wie zum Beispiel gedruckte Schaltungsplatinen (PCB), die einfach zusammengebaut und an dem Signalübertragungssystem angebracht oder von ihm gelöst werden können.

Hinterrund der Erfindung

Hochschnelle Rechner, der Einsatz von integrierten Großschaltkreisen, starken Änderungen unterliegende, nicht normgerechte Montageprozesse und komplizierte Entwurfsparameter erfordern erhöhte Präzision, Qualität, in Größenordnungen höhere Zuverlässigkeit sowie verbesserte elektrische Eigenschaften von elektrischen Verbindern, die dazu dienen, die hochentwickelte Systeme bildenden Bauteile zu verbinden.

Das Verbindersystem muß in Einklang mit oder besser sein als die Kennwerte von PCBs und Übertragungsleitungen hinsichtlich Impedanz­ steuerung, Dämpfung, Rauschen, Übersprechen, Signalverlusten, und Schaltungs-Standzeit bei erhöhten Signal- und Erdkontaktdichten.

Erhöhte Zuverlässigkeit und Entsprechung der elektrischen Kennwerte von Bauteilen müssen in jedem Bauteil und außerdem an den Schnitt­ stellen zwischen den Bauteilen eines Schaltungssystems berücksichtigt werden.

Gleichwertige Zuverlässigkeit und Reproduzierbarkeit muß für Verbin­ der-Bauteile eingeplant werden, die bei zunehmend höheren Signal- und Erdungsdichten eingesetzt und in immer kleiner werdenden Raumeinhei­ ten aufgenommen werden, während gleichzeitig angepaßte Impedanzen von der Übertragungsleitung durch das System zu einer PCB beibehalten werden.

Aus US 4,605,269 ist ein Koaxialverbindungssystem bekannt, mit dem Koaxialsignalkabel an gedruckte Schaltungsplatten angeschlossen werden können. Dazu werden die Enden der Koaxialkabel in einen linearen Gruppierer in einer Reihe nebeneinander eingesteckt. Der lineare Grup­ pierer wird auf einen Adapter aufgesteckt, der dann in die Platine einge­ steckt wird, um eine elektrische Verbindung zwischen der Platine und den Koaxialkabeln herzustellen. Für eine größere Anzahl von Kabeln ist dieses System allerdings nicht geeignet.

Aus US 4,889,500 ist ein Koaxialverbindungssystem bekannt, um eine größere Anzahl von Koaxialkabeln mit einer Platine in senkrechter Aus­ richtung zu verbinden. Die Kabelenden werden in einem zweidimensio­ nalen Feld parallel zueinander in einen Gruppierer gesteckt. Mehrere solcher Gruppierer werden dann in einen Adapter eingeschoben, der dann auf die Platine aufgesteckt wird. Das System ist allerdings unflexi­ bel in seiner Handhabung, insbesondere was das Zusammensetzen, Aus­ einandernehmen und das Austauschen einzelner oder mehrerer Kabel betrifft.

Die vorliegende Erfindung schafft eine Lösung für viele der obigen Anschluß-Erfordernisse in einem hochdichten Koaxialverbindungssystem zum Anschließen von Koaxial-Signalübertragungsleitungen an PCBs mit geforderten Eigenschaften und Zuverlässigkeit.

Offenbarung der Erfindung

Die Erfindung schafft ein hochdichtes Koaxial-Verbindungssystem oder Verbindungsanordnung einschließlich der folgenden zusammenhängenden Bauteile:
Ein Bauteil besteht aus Koaxial-Signalkabeln, die mit einem Koaxialver­ bindungssystem abgeschlossen sind, welches einen Isolator enthält, wel­ cher das Ende des abgeschlossenen Kabel- und Signalkontakts umgibt, und eine leitende Erdungsbuchse, welche den Isolator und den Signalkon­ takt umgibt. Koaxialverbinder sind im einzelnen in dem US-Patent 4,867,707 beschrieben.

Ein weiteres Bauteil ist ein linearer Gruppierer, den in Form eines länglichen Kunststoffformteil-Gehäuses ausgebildet ist, und in fester linearer Aneinanderreihung mehrere der oben erwähnten Koaxialver­ binder hält. Mittel wie Wülste, Nuten und dergleichen, die in eine Innen­ fläche des linearen Gruppierers eingeformt sind, gelangen mit den ein­ zelnen Verbindern innerhalb des linearen Gruppierers passend in Eingriff und halten sie. Mittel für den Eingriff mit anderen zusammen­ wirkenden Mitteln zu dem Zweck, den linearen Gruppierer in dem System an seiner Stelle zu halten, können an Außenflächen des linearen Gruppierers angeformt sein, beispielsweise Mittel, die in passenden Eingriff mit entsprechenden zusammenwirkenden Mitteln gelangen, welche in eine Innen- oder Außenfläche eines Verbinders- Gruppiererrahmens geformt sind, beispielsweise Schnappverschlüsse. Anstelle der angeformten Mittel kann auch ein Klebstoff verwendet werden, um die Koaxialverbinder innerhalb des linearen Gruppierers an ihrer Stelle zu halten.

Ein Verbinder-Gruppiererrahmen enthält einen geformten, gegossenen oder durch Zerspanung gebildeten Rahmen, welcher derart ausgebildet ist, daß er ein Feld von aneinanderliegenden linearen Gruppierern an ihrer Stelle hält, einschließlich Mitteln, die in den Gruppiererrahmen eingeformt sind, um mit für diesen Zweck in die linearen Gruppierer eingeformten Formmitteln zusammenzuwirken. Die durch die Gruppierer gehaltenen Koaxialverbinder und die in den Gruppiererrahmen eingepaßten Gruppierer erstrecken sich von der Unterseite des Gruppiererrahmens weg, um in Vorsatzgleiter eingeführt zu werden. Die linearen Gruppierer und der Gruppiererrahmen können einen Schnappverschluß oder ähnliche durch Anformen, Gießen oder Zerspanung gebildete Mittel aufweisen, um sie im zusammengebauten Zustand zusammenzuhalten.

Vorsatzgleiter beinhalten längliche geformte Kunststoffblockbauteile, welche zylindrische, geschlitzte parallele Bohrungen enthalten, welche so aufgebaut sind, daß sie die vorstehenden Enden der leitenden Erdungsbuchsen der als eine Einheit innerhalb der Verbinder-Gruppierer aufgenommen Koaxialverbinder aufnehmen. Eine Anzahl von Vorsatzgleitern werden aneinanderliegend innerhalb eines Vorsatzrah­ mens aufgenommen, welcher in eine Fläche eingeformte Mittel zum Halten der Vorsatzgleiter an ihrer Stelle innerhalb des Rahmens und zum Zusammenwirken mit zu diesem Zweck in die Außenflächen der Vorsatzgleiter eingeformten, gegossenen oder eingearbeiteten Haltemitteln enthalten kann, Die Vorsatzgleiter besitzen elektrische Signalkontaktstifte, die in der Bodenfläche jeder zylindrischen Bohrung oder Öffnung befestigt sind, welche die leitende Erdungsbuchse eines Koaxialverbinders aufnimmt, die sich von der Unterseite des Verbinder-Gruppiererrahmens und der linearen Gruppierer erstreckt. Die Signalkontaktstifte schaffen eine Ver­ bindung durch die Koaxialverbinder hindurch zu den Koaxialkabel- Mittelsignalleitern, wenn das System zusammengebaut ist. Jeder Signal­ kontaktstift wird in dem Boden jeder Öffnung oder Bohrung des Vor­ satzgleiters gehalten durch einen nach oben vorstehenden tragenden Kegel aus mit dem Vorsatzgleiter einstückig geformtem Kunststoff, der sich sowohl oberhalb der Bodenfläche des Gleiters für den Anschluß mit dem Koaxialkabelverbinder als auch unterhalb der Bodenfläche des Gleiters erstreckt, um zu den Anschlußaufnahmen eines elektrischen Signalübertragungssystems wie zum Beispiel einer gedruckten Schaltungsplatine (PCB) zu passen.

Jede Vorsatzgleiter-Bohrung oder -Öffnung besitzt einen vertikalen Schlitz-Einlaß, der eine Seitenwand der Bohrung parallel zur Länge der Bohrung durchsetzt. Der Schlitz nimmt einen elastischen Blattfederkontakt auf, der sich von einer verlängerten perforierten leitenden Erdungsebene aus erstreckt, die an der Außenfläche des Gleiters in der Nachbarschaft der Schlitze innerhalb der Vorsatzgleiterwand befestigt ist, in dem die Perforationen in der Er­ dungsebene über die zusammenwirkenden vorstehenden angeformten Knöpfe aus Plastikformstücken angeordnet werden, die zu diesem Zweck in die Außenfläche jedes Vorsatzgleiters eingeformt sind. Außer daß die Erdungsebene eine elastische Kontaktfeder für jeden Schlitz in dem Vorsatzgleiter liefert, enthält die Erdungsebene Signalkontaktstifte an der Bodenkante der Erdungsebene, die sich unterhalb der Erdungsebene erstreckt, um zu damit zusammenwirkenden entsprechenden Abschluß­ aufnahmen an einem elektrischen Signalübertragungssystem zu passen, damit die Koaxialkabel durch das zusammengesetzte System hindurch zu der Erdungsebene des Übertragungssystems, beispielsweise einer PCB, geerdet werden.

Der Vorsatzgleiterrahmen enthält außerdem in seine Oberflächen . eingeformte Mittel zum Zusammenwirken mit darin eingebundenen Vorsatzgleitern, damit diese an ihrer Stelle zusammengehalten werden, und enthält außerdem Mittel zum Verankern des Vorsatzgleiterrahmens an einer PCB, beispielsweise Schnappverriegelungssysteme oder Klemmschrauben, Bolzen, Stifte und dergleichen.

An dem Gruppiererrahmen sind Ausrichtungsstifte befestigt, um während des Zusammenfügens und Lösens des Verbindersystems eine Führung zu schaffen. Der Vorsatzrahmen besitzt Ausrichtungslöcher, um die in dem Gruppiererrahmen gelagerten Stifte aufzunehmen.

In dem Vorsatzrahmen und entsprechenden Löchern in den Vorsatzglei­ tern und des linearen Gruppierers befindet sich eine Reihe von Löchern. In den linearen Gruppierern positionierte Führungsstifte richten jeden linearen Gruppierer mit dem Vorsatzrahmen und dessen entsprechenden Vorsatzgleiter aus. Dies ist in kleinen Feldern, in denen die Addierung von Toleranzen möglicherweise nicht zu einem angesammelten Fehler führt möglicherweise nicht notwendig. In diesem Fall besteht eine alternative Lösung zum Ausrichten der Vorsatzrahmen und Gruppiererrahmen darin, die Wände des Gruppiererrahmens derart zu erstrecken, daß sie um das Feld von Erdungsbuchsen herum eine Umkleidung schaffen. Diese verlängerten Wände schaffen eine Einführung und eine Ausrich­ tung des den Vorsatzrahmen umgebenden Gruppiererrahmens während des Zusammenfügens.

Das Verbindungssystem wird zusammengebaut, indem ein elektrisches Koaxialkabel in einem Koaxialverbinder angebracht wird. Eine erforderliche Anzahl von Koaxialverbindern wird in die Bohrungen oder Öffnungen eines linearen Gruppierers eingeführt, um die Verbinder an Ort und Stelle zu halten, wobei die Enden der Koaxialverbinder sich aus dem Boden des linearen Gruppierers heraus um ein spezifiertes Stück nach außen erstrecken, um eine Verbindung mit den Signalstiften und elastischen Blattfedern der Erdungsebene eines Vorsatzgleitstücks zu schaffen. Eine spezifizierte Anzahl linearer Gruppierer wird in den Gruppiererrahmen eingeführt und in Form eines parallelen Feldes von diesem gehalten.

Vorsatzgleiter mit einer Größe und in einer Anzahl, die zu der Anzahl der linearen Gruppierer und Koaxialverbinder paßt, werden in einem Vorsatzrahmen angeordnet, welcher die Vorsätze in ihm in einer parallelen Feldanordnung hält. Der zusammengebaute Vorsatzrahmen wird mit einer PCB in Verbindung gebracht, indem die Signalkontaktstifte und die Erdungsebenen-Kontaktstifte in die Anschluß­ aufnahmen der PCB eingeführt werden. Der Gruppiererrahmen wird in Richtung auf den Vorsatzrahmen gedrückt, um die Anschlußenden des Feldes von Koaxialverbindern in die Bohrungen oder Öffnungen der Vorsatzgleitstücke einzuführen und so die Koaxial-Signalkontakte an die Signalstifte der Vorsatzgleiter anzuschließen und einen Erdungskontakt der Erdungsbuchsen der Koaxialverbinder mit den elastischen Blattfedern der Vorsatzgleiter-Erdungsebene zu bewirken, welche in die Schlitze in den Seiten der Bohrungen oder Öffnungen innerhalb der Vorsatzgleiter vorstehen.

Die zusammengebauten Vorsatz- und Gruppiererrahmen des Verbin­ dungssystem können mit der PCB durch geeignete Niederhaltrahmen, Klemmschrauben, Bolzen oder andere derartige im Stand der Technik als für diesen Zweck geeignete Hilfsmittel in Kontakt gehalten werden. Die Vorsatzrahmen und der Gruppiererrahmen können aus Metall oder Kunststoff, die Vorsatzgleiter und die linearen Gruppierer können aus Kunststoff bestehen.

Einzelne Verbinder-Gruppierer lassen sich aus dem mit einer PCB ver­ bundenen System entfernen, und die davon gehaltenen Koaxialverbinder lassen sich einzeln lösen, um beispielsweise einen Austausch für ein defektes Kabel oder eine Neuanordnung einer Schaltung vorzunehmen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung der Bauteile eines Koaxialverbindungssystems.

Fig. 2 ist eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung eines Koaxialverbinderabschnitts gemäß der Erfindung.

Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht von Koaxialverbindern, die in einen linearen Gruppierer eingefügt sind.

Fig. 4 ist eine Querschnittansicht eines in eine Bohrung oder Öffnung eines linearen Gruppierers eingepaßten Koaxialverbinders.

Fig. 5 ist ein Abschnitt eines Längsschnitts eines linearen Gruppierers, um die Positionierung eines Verriegelungsarms und eines Verriegelungsarmwulsts in eine Außenwand des linearen Gruppierers darzustellen.

Fig. 6 ist eine perspektivische Ansicht von Koaxialverbindern, die in einen linearen Gruppierer eingepaßt sind, wobei mehrere lineare Gruppierer parallel zueinander angeordnet sind, um einen Gruppiererrahmen auszufüllen.

Fig. 7 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht eines Vorsatzgleiters, einer leitenden Erdungsplatte, die in einen Schlitz an der Seite des Vorsatzgleiters paßt, und eines Vorsatzrahmens, in den eine parallele Anordnung von Vorsatzgleitern paßt.

Fig. 8 ist eine horizontale Querschnittansicht eines Vorsatzgleiters.

Fig. 9 ist eine vertikalische Schnittansicht eines Vorsatzgleiters.

Fig. 10, 11, 12 und 13 sind Querschnittansichten durch vier verschiedene Schnitte eines Vorsatzgleiters.

Fig. 14 ist eine perspektivische Ansicht eines Gruppiererrahmens, der vollständig mit linearen Gruppieren aufgefüllt ist, die ihrerseits mit Koaxialverbindern aufgefüllt sind, die von Koaxialsignalkabeln abgeschlossen sind. Die Gruppiererrahmen-Unterseite mit den vorstehenden Enden der Koaxialverbinder und Ausrichtungsstifte befindet sich in der Position, in der er auf einen Vorsatzrahmen gedreht und mit diesem abgeschlossen wird, welcher mit einer der Anzahl von Koaxialverbin­ dern entsprechenden Anzahl von Vorsatzgleitern aufgefüllt ist.

Fig. 15 ist eine perspektivische Ansicht alternativer Ausführungsformen eines Gruppiererrahmens, eines Vorsatzrahmens und eines linearen Gruppierers.

Fig. 16 ist eine Draufsicht auf eine leitende Erdungsplatte mit flexiblen "T"-förmigen Blättern.

Ausführliche Beschreibung der Erfindung

Das hochkompakte Koaxialverbindungssystem nach der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen beschrieben, um die ver­ schiedenen Bauteile gemäß der Erfindung ebenso besser zu veranschauli­ chen wie die Verfahren zum Zusammenbau der Bauteile zu einem vollständigen System und das Anbringen des Systems an einer PCB oder einem anderen elektrischen Signalübertragungssystem, wobei die Merk­ male, Funktionen der Merkmale und Bauteile und die dadurch erreichten Vorteile angegeben werden.

Fig. 1 beschreibt in einer vertikal auseinandergezogenen, perspektivi­ schen Darstellung das vollständige Verbindungssystem gemäß der Erfindung, beginnend oben mit den Bauteilen eines Koaxialkabels 1, welches mit einem Signalkontakt 3 abgeschlossen ist, der von einem Isolator 4 umgeben ist, der seinerseits von einer leitenden metallischen Erdungshülse 5 umgeben ist.

Eine erforderliche Anzahl von Koaxialverbindern wird in Bohrungen oder Öffnungen eines linearen Gruppierers 10 untergebracht. Zum Füllen eines Gruppiererrahmens 20 vorgesehene lineare Gruppierer 10 werden in einen Gruppiererrahmen 20 eingesetzt, wobei die Erdungshülsen 5 der Koaxialverbinder sich unter den Gruppiererrahmen 20 erstrecken, so daß sie in entsprechende Bohrungen an Signal- und Erdungskontaktstiften eines Vorsatzgleiters 40 eingepaßt werden können. Vorsatzgleiter 40 bilden in der Mitte der Bohrungen Signalkontaktstifte und entlang ihren Außenwänden eine Erdungsebene 50, die die Erdungshülsen 5 der Koaxialverbinder mit elastischen Blattfedern kontaktiert, die durch einen Wandschlitz gegen die Erdungshülsen 5 innerhalb der Vorsatzgleiter 40 anliegen, wenn sie vollständig in die Bohrungen eingesetzt sind. Die Signalkontaktstifte und die Erdungskon­ taktstifte jedes Vorsatzgleiters und dessen angebrachte Erdungsebene erstrecken sich unten, um mit zugehörigen Signal- und Erdungsanschlußbuchsen oder -aufnahmen in einer gedruckten Schaltungsplatine (PCB) 70 in Eingriff zu treten. Die Vorsatzgleiter werden in einer parallelen Anordnung 60 innerhalb eines Vorsatzrahmens 30 in ähnlicher Weise gehalten, wie der Gruppiererrah­ men 20 eine parallele Anordnung 11 von linearen Gruppierern hält.

Ein Signal wird dann von dem Signalleiter des Kabels 1 direkt durch den Koaxialkabelverbinder zu den Stiften des Vorsatzgleiters 40 geführt, die in die entsprechenden Signalbuchsen der PCB 70 passen. Die Er­ dungsabschirmung des Kables hat ihre vollständige Fortsetzung in der Abschirmung des Signalleiters über die Erdungsbuchse 5 zu den Er­ dungsstiften der Erdungsebene 50, die in entsprechende Erdungsbuchsen der PCB 70 passen. Diese Besonderheit vereinfacht in starkem Maß die Zunahme der Signaldämpfung und die Abnahme des Signalverlusts sowie die Verringerung des Nebensprechens zwischen Signalleitern.

In Fig. 2 ist ein abgeschirmtes Koaxialkabel 1 mit abisoliertem Anschluß dargestellt. Die Kabelabschirmung 2 liegt für den Erdungs­ anschluß an der Erdungsbuchse 5 frei. Der signalführende Mittelleiter 7 ist nach einem von mehreren bekannten Verfahren, beispielsweise Quetschen, Löten oder Rückfluß-Löten, Schweißen oder dergleichen mit einem 3-4-seitigen elektrischen Verbinder 3 abgeschlossen. Ein kurzes Band der freiliegenden Kabel-Primärisolierung 6 trennt außerdem die Abschirmung 2, den Mittelleiter 7 und den Verbinder 3. Nach dem Anschließen des Leiters 7 an den Verbinder 3 wird der Verbinder 3 in den Isolator 4 eingeführt, welcher den Verbinder 3 elektrisch von der Erdungsbuchse 5 trennt. Bei der Abschirmung 2 kann es sich um irgendein leitendes Metall handeln, welches sich zum Erden von Schaltungen auf dem Gebiet der Kabeltechnik eignet, so zum Beispiel Kupfer, Kupferlegierung, Aluminium oder ein anderes leitendes Metall in Form vom behandeltem Draht, geflochtenem Draht oder Band oder leitenden, mit Metall beschichteten Kunststoffen, beispielsweise. Die Abschirmung 2 kann und ist gewöhnlich abgedeckt von einem gewickelten oder extrudierten Schutzmantel aus einem Polymer, welcher wasserabweisende, ölabweisende oder abriebfeste Eigenschaften auf­ weisen kann, je nach dem wie sie für den speziellen Einsatzzweck des Kabels benötigt werden. Die Isolierung 6 kann irgendein elektrischer Isolator sein, vorzugsweise handelt es sich jedoch um einen porösen Isolator, speziell bevorzugt um poröses, expandiertes Polytetrafluorethylen, wie es zum Beispiel in den US-Patent 3,953,566; 3,962153; 4,096,227; 4,187,390 und 4,902,423 offenbart ist. Man kann auch andere poröse oder feste Isolatoren mit geringer Dielektrizitätskonstante verwenden. Der Isolator 4, der den an den Leiter 7 angeschlossenen Binder 3 aufnimmt, wird dann in die Erdungs­ buchse 5 eingeführt, die durch ähnliche Verfahren, wie sie oben angege­ ben sind, mit der Erdungsabschirmung 2 des Kabels 1 verbunden wird, um ein Koaxialverbinder zu schaffen.

Fig. 3 zeigt einen linearen Gruppierer 10, der in Öffnungen oder Bohrungen eine parallele Reihe oder ein lineares Feld von Koaxial­ verbindern aufnimmt. Die Kabel 1 sind so dargestellt, daß sie in die Rückseite des linearen Gruppieres 10 eintreten, während die Enden der Erdungsbuchsen 5 aus der Vorderseite des linearen Gruppierers vor­ stehen. Ausrichtungsöffnungen 12 parallel zu den Bohrungen dienen zur Aufnahme von Ausrichtungsstiften. Ein federnder Arm 13 eines Verriegelungsmechanismus ist als eintückiges Anformteil des linearen Gruppieres 10 dargestellt. Außerdem sind in der Seite des linearen Gruppierers 10 federelastische Verriegelungsarme 24 ausgebildet, die in Schlitzen innerhalb der Wand des linearen Gruppierers eingeformt sind, und die auf der zu den in der Bohrung befindlichen Koaxialverbindern weisenden Innenfläche einen Verriegelungswulst tragen, der in eine Sicke 9 oder ein Fenster paßt, die bzw. das in der Erdungsbuchse 5 ausgebildet ist, um den Koaxialverbinder innerhalb des linearen Gruppierers 10 an seiner Stelle zu halten.

Einzelheiten des Koaxialverbinders sind in Fig. 4 dargestellt, in der das abgeschlossene Kabel im Querschnitt dargestellt ist. Die Koaxialverbinder-Erdungsbuchse 5 umgibt den Isolator 4, welcher seinerseits die Buchse 5 von dem Verbinder 3 trennt, die an dem Mittelleiter 7 angebracht ist. Die Kabel-Primärisolierung 6 erstreckt sich von unterhalb der Kabelabschirmung 2 aus nach außen. Eine Sicke 8 unterstützt das Halten des Isolators 4 in dem angeschlossenen Koaxialverbinder.

Fig. 5 zeigt einen Querschnitt eines linearen Gruppierers 10 über dessen Länge derart, daß der Verriegelungsarm 24, der in jeden Schlitz des linearen Gruppierers 10 eingeformt ist, deutlich zu sehen ist. An jeden Verriegelungsarm 24 ist ein Verriegelungsarmwulst 25 angeformt, der in die Sicke 9 an dem obigen Koaxialverbinder eingreift, um diesen innerhalb des linearen Gruppierers 10 an Ort und Stelle zu halten. Der Verriegelungsarm 24 biegt sich von dem linearen Gruppierer 10 nach außen fort, wenn ein Koaxialverbinder in diesen eingedrückt wird, und er kehrt in eine Stellung parallel zu der Wand 23 zurück, wenn der Wulst 25 in die Sicke 9 des Koaxialverbinders eingreift. Damit befindet sich der Arm 24 außerhalb des Weges der Ebene der Oberfläche des linearen Gruppierers, wenn ein linearer Gruppierer in Nachbarschaft weiterer linearen Gruppierer 10 parallel innerhalb eines Gruppenrahmens 20 angeordnet wird, wie in Fig. 6 dargestellt ist. Der Gruppiererrahmen 20 hält mehrere lineare Gruppierer 10, die durch die federelastischen Arme 13 des Verriegelungsmechanismus der linearen Gruppierer in den Rahmen 20 eingeschnappt sind, an Ort und Stelle und schließt sie ein, wobei die elastischen Arme in Kerben passen, die in den Innenflächen des Rahmens 20 ausgebildet sind, um die Arme auf­ zunehmen. Ausrichtungsstifte 29 passen in Ausrichtungsstiftaufnahmen 12 (die Stifte sind nicht dargestellt) sowohl der linearen Gruppierer 10 als auch des Gruppiererrahmens 20. Die Erdungsbuchse 5 der Koaxial­ verbinder stehen von der Unterseite der linearen Gruppierer innerhalb des Gruppiererrahmens ab. Eine oder mehrere Kerben 21 können in den Außenflächen des Gruppiererrahmens 20 vorhanden sein, um einen Teil eines Niederhalte-Verriegelungsmechanismus zum Halten des Systems an einer PCB 70 zu bilden.

Fig. 7 zeigt eine Vorsatzgleiter 40, gebildet aus einem länglichen Kunststoffblock mit geschlitzen Bohrungen 43, die in einem parallel angeordneten linearen Feld in den Block eingeformt sind, um die Enden der Koaxialverbinder zu halten, deren Erdungsbuchsen 5, eingeführt in die Bohrungen 43, mit den in den Bohrungen befindlichen Signalkontakt­ stiften 42 verbunden sind. Jeder Vorsatzgleiter besitzt Ausrichtungsöffnungen 41, die in jedes Ende eingeformt sind. Signalkontaktstifte 42 sind in die Bodenfläche jeder Bohrung 43 eingesetzt und erstrecken sich in die Bohrung, um mit den Signalkon­ takten 3 in Verbindung zu stehen, und sie erstrecken sich unter den Boden der Vorsatzgleiter hinaus, um in Kontakt mit Verbinderbuchsen einer PCB 70 zu gelangen. Zwischen jeder Bohrung 43 ist an einem äußeren Rand in der Nähe des Bodens des Vorsatzgleiters eine Warze 45 angeformt, die von der ebenen Oberfläche vorsteht. Jede Warze 45 paßt in eine Erdungsebene-Ausrichtungsöffnung 51, um die Erdungsebene 50 fest an der geschlitzen Fläche des Vorsatzgleiters 40 zu halten. Über die Länge jedes Vorsatzgleiters 40 erstrecken sich elastische Blätter 52, die aus der Erdungsebene 50 ausgeschlitzt sind und sich, wenn die Erdungsebene 50 an der Seite des Vorsatzgleiters 50 gehalten wird, in Vorsatzgleiter-Bohrungsschlitze 44 hineinerstrecken, um mit Erdungs­ buchsen 5 der Koaxialverbinder in Eingriff zu treten, wenn sie in die Bohrungen 43 eingesetzt werden. Erdungskontaktstifte 53 sind an der unteren Kante der Erdungsebene 50 angeformt. Eine Anzahl von Vor­ satzgleitern wird in einer parallelen Anordnung im Inneren des Vorsatz­ rahmens 30 gemeinsam aufgenommen. Ausrichtungsstiftöffnungen sind in den Vorsatzrahmen 30 eingeformt, um Ausrichtungsstifte 29 zu halten, die, auch in Öffnungen 12 des Gruppiererrahmens 20 passen. Ausrichtungsstiftöffnungen 32 sind in den Vorsatzrahmen 30 eingeformt, um mit Öffnungen 12 des Gruppierers 10 in Ausrichtung zu gelangen. Die Erdungsebene 50 ist aus einem leitenden Metallblech gebildet, wo­ bei elastische Metalle wie zum Beispiel Berrilium-Kupferlegierungen bevorzugt werden.

Fig. 8-13 zeigen verschiedene Querschnitte eines Vorsatzgleiters 40, um den Aufbau des Vorsatzgleiters 40 zu verdeutlichen. Fig. 8 ist eine Querschnittansicht entlang der Bohrungen 43 eines Vorsatzgleiters 40. Ausrichtungsbohrungen. 41 und Vorsatzgleiterbohrungen 43 liegen parallel zueinander. Öffnungen 47 nehmen Signalkontaktstifte 42 auf. Vertiefungen 46 dienen zur Aufnahme der angeformten Warzen 45 benachbarter Vorsatzgleiter 40 und sind in die Wände des Gleiters 40 auf der den Warzen 45 gegenüberliegender Seite eingelassen. In dem Boden jeder Vorsatzgleiterbohrung ist ein Kontaktstiftträgerkegel 48 eingeformt, um das Halten und feste Lagern eines Signalkontaktstiftes 42 parallel zu der Bohrung zu unterstützten. Der Kontaktstiftträgerkegel wird in den Einführungsbereich des Isolators eingeführt, welcher den Signalkontakt des Koaxialkabels umgibt.

Fig. 9 ist eine Schnittansicht über die Länge des Vorsatzgleiters 40 parallel zu der Länge der Vorsatzgleiterbohrungen 43. In die Seite jeder Bohrung 43 ist parallel zu dessen Länge ein Schlitz 44 eingeformt. Die Öffnungen 47 für die Signalkontaktstifte 42, die Ausrichtungsbohrungen 41 und die Kontaktstiftträgerkegel 48 sind ebenfalls dargestellt.

Fig. 10 ist ein Querschnitt A-A gemäß Fig. 8 und zeigt eine Vorsatz­ gleiterbohrung 43, einen Kontaktstiftträgerkegel 48 und eine Kontakt­ stiftöffnung 47.

Fig. 11 ist ein Querschnitt BB in Fig. 8, der einen Erdungsebenen­ aufnahmeschlitz 54 in der Seite des Vorsatzgleiters 40 zeigt, die auch die Vorsatzgleiterbohrungsschlitze 44 aufnimmt.

Fig. 12 zeigt einen Schnitt C-C in Fig. 8, in welchem der Erdungs­ ebenenaufnahmeschlitz 54, der angeformte Kopf 45, die Vertiefung 46 zur Aufnahme einer Warze 45 eines benachbarten Vorsatzgleiters darge­ stellt sind.

Fig. 13 ist eine Schnittansicht D-D nach Fig. 9, einschließlich einer Bohrung 43, eines Kontaktstiftträgerkegels 49 und einer Kontaktstiftöf­ fnung 47.

Fig. 14 zeigt einen Gruppiererrahmen 20, der mit Koaxialverbinder enthaltenden Gruppierern aufgefüllt ist. Öffnungen 12 bilden jeweils eine Linie mit Öffnungen 32, um Ausrichtungsstifte zu halten. Ausrichtungs­ stifte 29 werden in Stiftöffnungen 31 eingesetzt, um den Rahmen 20 an dem Rahmen 30 positioniert zu halten.

Fig. 15 zeigt perspektivische Ansichten eines linearen Gruppierers 10, in welchem Koaxialkabel mit Hilfe eines Klebemittels anstatt mit Hilfe eines an ihn und das Kabel angeformte Halte- oder Verriegelungsmecha­ nismus positioniert gehalten werden, eines Gruppiererrahmens mit einem in dessen verlängerte Wand eingeformten Schlitz 80 für den Sitz auf einer an die Außenwand des Vorsatzrahmens 30 angeformten Polarisierungsfeder 81, wenn die beiden Rahmen zusammengebaut wer­ den.

Fig. 16 ist eine Draufsicht auf eine abgewandelte Form einer Erdungs­ ebene 82, welche die Erdungsebene 50 ersetzen kann. In die Erdungsebene 82 eingeschnittene Schlitze 85 haben "T"-Form zur Aufnahme von "T"-förmigen Kontaktfedern 86. Der "T"-Kopf der Kon­ taktzunge verhindert in der Praxis, daß die Spitze der Kontaktfeder in das Innere des entsprechenden Schlitzes 44 in der Wand des Vorsatz­ gleiters 40 gelangt, und einen Verbinder behindert, der in die Öffnung 43 eingeführt wird, in der der Schlitz 44 eingelassen ist. Diese Form der Erdungsebene 82 bietet eine höhere Leistungsfähigkeit für die Verbin­ deranordnung insofern, als das Nebensprechen zwischen den Schaltkrei­ sen um annähernd 50% reduziert ist, verglichen mit einer Erdungsebene, bei der Blattfedern oben angebracht und unten frei sind, wie es bei der Erdungsebene 50 der Fall ist.

Auf die Erfindung geht eine Reihe von Vorteilen gegenüber den herköm­ mlichen Verfahren, Strukturen und Stoffen zurück, einschließlich das Ersetzen von metallischen Rahmen durch Kunststofformrahmen, zur Erzielung eines geringeren Gewichts, niedrigerer Herstellungskosten und weniger Problemen der elektrischen durchgehenden Verbindung oder der elektrischen Isolation. Das erfindungsgemäße System errreicht eine kleinere Packungsgröße durch den Einsatz von weniger reduntanten Ausrichtungsstiften und die Reduzierung der Wandstärke des Gruppiererrahmens und des Vorsatzgleiters. Eine Polarisierungsfeder (wie sie in Fig. 15 gezeigt ist) kann zusammen mit Ausrichtungsstiften in den Rahmen vorgesehen sein. Der bodenlose Vorsatzrahmen verbessert die elektrische Leistungsfähigkeit dadurch, das die Signal- und Erdungsstifte direkt in ein elektrisches Signalübertragungssystem, bei­ spielsweise eine PCB, eingebracht werden können. Der Gruppiererrahmen und die linearen Gruppierer bilden eine Zugentlastung für die Koaxialverbinder und -kabel sowie eine Einrichtung zum Erfassen eines Bündels, um es zu lösen. Ein Auswerfersystem kann in Verbindung mit der Rückenabdeckung (dem Gruppiererrahmen oder den Gruppierern) eingesetzt werden, wobei Hebeschrauben oder ein Hebelsystem zum Einsatz gelangen. Die linearen Gruppierer lassen sich aus dem Gruppiererrahmen gleichzeitig herausziehen oder ersetzen, und jeder einzelne Koaxialverbinder läßt sich separat aus jedem linearen Gruppierer entfernen und ersetzen. Das Stapeln von Anordnungen parallel zueinander unter Bildung einer Ziegelmauer im Inneren der Rahmen sorgt für eine bequeme und einfache Herstellung und Montage der verschiedenen Einheiten zu dem erfindungsgemäßen ultrahochkompakten System. Der vorliegend offenbarte Verriegelungsmechanismus ermöglicht eine Mauerbildung der Gruppierereinheiten innerhalb des Gruppiererrahmens. Mit Mauerbildung ist das dichte Zusammenfügen der Bauteile in der Weise gemeint, daß die Bauteile als Einheit ohne nennenswerte gegenseitge Relativbewegung gehalten werden. Es kann jedoch ein anderes Verfahren und ein anderer Mechanismus zum Verriegeln verwendet werden, allerdings ist eine Einrichtung, die ein Entfernen individueller Koaxialverbinder aus dem zusammengebauten System gestattet, wenn die Mauerbildung vollständig ist, nicht erwünscht.

Claims (20)

1. Hochdichtes Koaxialverbindungssystem, umfassend die integralen Bestand­ teile:

• a) einen Gruppiererrahmen (20), der zum Halten mindestens eines linearen Gruppierers (10) ausgebildet ist;
• b) mindestens einen linearen Gruppierer (10), der in dem Gruppiererrahmen (20) angeordnet und an seiner Innenfläche mit Mitteln ausgestattet ist, um mit einer Anzahl von Koaxialverbindern zusammenzuwirken und diese in dem linearen Gruppierer zu halten;
• c) ein Feld von den in den linearen Gruppierern (10) aufgenommenen Ko­ axialverbindern, enthaltend ein Koaxial-Signalkabel (1), das mit einem Signalkontakt (3) abgeschlossen ist, einen das abgeschlossene Kabel und den Kontakt umgebenden Isolator (4) und eine den Isolator und den Kontakt umgebende leitende Erdungsbuchse (5);
• d) wobei der Gruppiererrahmen (20) an einem Vorsatzrahmen (30) befestigt ist, welcher derart ausgebildet ist, daß er ein Feld von aneinander gela­ gerten Vorsatzgleitern (40) sowie Mittel zum Befestigen des Vorsatz­ rahmens an darin aufgenommenen Vorsatzgleitern (40) aufnimmt;
• e) Vorsatzgleiter (40), umfassend längliche Kunststofformteile, die zylindri­ sche parallele Bohrungen (43) enthalten, die so aufgebaut sind, daß sie die vorstehenden Enden der leitenden Erdungsbuchsen (5) der in den li­ nearen Gruppierern (10) aufgenommenen Koaxialverbinder aufnehmen, wobei die Vorsatzgleiter (40) Signalkontaktstifte (42) besitzen, die in den Bodenflächen jeder darin befindlichen zylindrischen Bohrung befestigt sind, die jede leitende Erdungsbuchse (5) ausgerichtet aufnehmen, um einen abschließenden elektrischen Kontakt mit jedem der Signalkontakte jedes der Koaxial-Signalkabel im zusammengebauten Zustand des Sys­ tems zu bilden, wobei jeder Signalkontaktstift in einer zylindrischen Öff­ nung (43) des Vorsatzgleiters gelagert wird durch einen vorstehenden Kegel (48) aus Kunststofformmasse, die einstückig mit der Bodenfläche jedes Vorsatzgleiters ausgebildet ist und sich sowohl oberhalb als auch unterhalb der Bodenfläche der zylindrischen Bohrung des Vorsatzgleiters erstreckt; jede zylindrische Bohrung jedes Vorsatzgleiters einen vertikalen Schlitz (44) in einer Außenwand parallel zu der Länge der Bohrung auf­ weist, der einen elastischen Zungenkontakt (52) aufnimmt, der aus einer länglichen leitenden Erdungsebene (50) herausragt, die angrenzend an die Außenseite neben den Schlitzen (44) in dem Vorsatzgleiter dadurch befestigt ist, daß sie durchsetzende Ausrichtungsöffnungen (51) über damit zusammenwirkende vorstehende Knöpfe (45) aus Kunststoff pas­ sen, die zu diesem Zweck in die Wand des Vorsatzgleiters eingeformt sind, wobei die Erdungsebene außerdem Signalkontaktstifte (53) enthält, die an einer unteren Kante der Erdungsebene (50) einstückig angeformt sind, sowie Mittel (41) zum Anbringen der Vorsatzgleiter an dem Vor­ satzrahmen (30);
• f) wobei die Stifte der Erdungsebene und die in den zylindrischen Bohrun­ gen des Vorsatzgleiters aufgenommenen Signalstifte ausgerichtet sind für den Anschluß in den Signal- und Erdungskontaktbuchsen eines elektri­ schen Signalübertragungssystems;
• g) wobei der Gruppiererrahmen und der Vorsatzrahmen eine Anordnung aus gemeinsam ausgerichteten Bohrungen enthalten, welche deren Obersei­ ten und Bodenseiten durchsetzten; und
• h) eine Vielzahl von Ausrichtungsstiften (29), welche in den Rahmen ne­ beneinander liegend aufgenommen sind, diese durchsetzen und sie ver­ binden, um den Zusammenbau der Rahmen zu einem System zu vervollständigen und das System in Signal- und Erdungsbuchsen eines elektrischen Signalübertragungssystems anzuschließen.

2. System nach Anspruch 1, bei dem jeder lineare Gruppierer (10) separat aus dem Gruppiererrahmen (20) entnehmbar und austauschbar ist.

3. System nach Anspruch 2, bei dem der Koaxialverbinder separat aus dem li­ nearen Gruppierer (20) entnehmbar und ersetzbar ist.

4. System nach Anspruch 1, bei dem die linearen Gruppierer, Gruppiererrahmen, Vorsatzrahmen und Vorsatzgleiter aus Kunststoff geformt sind.

5. System nach Anspruch 1, bei dem der lineare Gruppierer (10) aufweist:

• a) eine längliche Hülse mit parallel ausgerichteten, die Ober- und Unterseite der Hülse durchsetzenden Bohrungen, in welchen eine Anzahl von Ko­ axialverbindern aufgenommen sind;
• b) eine in einer Außenfläche des linearen Guppierers (10) eingeformte Ein­ richtung (13) für den passenden Eingriff mit zusammenwirkenden Mitteln am Gruppiererrahmen (20), um den linearen Gruppierer (10) darin in Position zu halten;
• c) wobei die Koaxialverbinder ein abgeschlossenes Koaxial-Signalkabel (1) mit einem, mit einem Signalkontakt (3) verbundenen Mittelleiter (7), einem das mit dem Kontakt abgeschlossene Kabel umgebenden Isolator (4) und einer den Isolator und den Kontakt umgebenden leitenden Erdungshülse (5) aufweist;
• d) wobei die Koaxialverbinder aus der Bodenfläche des linearen Gruppierers (10) ein solches Stück vorstehen, wie es erforderlich ist, um sowohl an Erdungs- als auch an Signalkontakte (3) eines elektrischen Signalüber­ tragungssystems angeschlossen zu werden.

6. System nach Anspruch 5, bei dem der lineare Gruppierer (10) ein Kunststoff­ formteil aufweist.

7. System nach Anspruch 1, bei dem der Vorsatzgleiter (40) umfaßt:

• a) einen länglichen Kunststofformblock mit einem Feld von parallelen zylin­ drischen Bohrungen (43), die den Block von oben nach unten durchsetz­ ten und so ausgebildet sind, daß sie Signalstifte (3) und Erdungsbuchsen (5) mehrerer Koaxialverbinder aufnehmen und abschließen,
• b) wobei der Block Signalkontaktstifte (42) aufweist, die in dem Boden jeder zylindrischen Bohrung (43) befestigt sind, indem sie von einem vorste­ henden Kegel (48) aus Material gehaltert werden, welches einstückig mit der Bodenfläche der Bohrung ist, die Stifte (42) sich sowohl oberhalb als auch unterhalb des Bodens jedes Blocks erstrecken, um mit den Signal­ kontakten (3) der Koaxialverbinder in den Bohrungen ebenso verbindbar zu sein wie mit Anschlußbuchsen eines elektrischen Signalübertra­ gungssystems, welches sich unterhalb des Blocks befindet;
• c) wobei der Block (40) vertikale Schlitze (44) enthält, die in eine Seite jeder der Bohrungen parallel zur Längserstreckung der Bohrung (43) ausge­ bildet sind;
• d) wobei der Block (40) Knöpfe (45) enthält, die an der Seite des Blocks zwischen den Schlitzen (44) in den Bohrungen (43) ausgebildet sind, und Öffnungen (46) aufweist, die in der den Knöpfen (45) abgewandten Seite des Blocks (40) ausgebildet und so geformt sind, daß sie die Enden der Knöpfe (45) aufzunehmen vermögen, welche in einem an diesen Block angrenzenden benachbaren Block ausgebildet sind; und
• e) eine leitende Erdungsebene (50) (82), die an den Knöpfen (45) benach­ bart zu den Schlitzen (44) in dem Block (40) befestigt ist und Ausrich­ tungsöffnungen (51) enthält, um die Knöpfe (45) aufzunehmen und die Erdungsebene an dem Block zu halten, wobei aus dem Material der Er­ dungsebene längliche elastische Zungenkontakte (52) (86) ausgebildet sind, die sich teilweise in die Schlitze (44) des Blocks hinein erstrecken, an den unteren Rand der Erdungsebene einstückig Kontaktstifte (53) (84) geformt sind, welche sich unter die Erdungsebene und den Block in einer gleichmäßigen Ausrichtung so erstrecken, daß sie zu Erdungsanschluß­ buchsen eines elektrischen Übertragungssystems passen.

8. System nach Anspruch 7, bei dem der Vorsatzgleiter (40) ein Kunststofformteil aufweist.

9. System nach Anspruch 8, bei dem die Erdungsebene (50) (82) des Vorsatz­ gleiters (40) ein elektrisch leitendes Metall aufweist.

10. System nach Anspruch 1, bei dem der Gruppiererrahmen (20) einen recht­ winkligen offenen Rahmen aufweist und enthält:

• a) Kerben, die in Innenflächen des Gruppiererrahmens (20) eingelassen sind, um in paralleler, aneinanderliegender Anordnung ein Feld aus meh­ reren linearen Gruppierern (10) aufzunehmen, und
• b) in dem Gruppiererrahmen (20) ausgebildete Öffnungen, die den Grup­ piererrahmen von oben nach unten durchsetzen, um Ausrichtungsstifte (29) aufzunehmen, welche den Gruppiererrahmen mit anderen Teilen eines Verbindungssystems verbinden.

11. System nach Anspruch 10, bei dem der Gruppiererrahmen (20) ein Kunst­ stofformteil aufweist.

12. System nach Anspruch 11, bei dem der Gruppiererrahmen (20) in seinen Außenflächen Kerben (21) aufweist, die in den Rahmen eingeformt sind, um mit einer Niederhaltevorrichtung zusammenzuwirken.

13. System nach Anspruch 1, bei dem der Vorsatzrahmen (30) aufweist:

• a) einen rechteckigen offenen Rahmen (30), der so aufgebaut ist, daß er ein aneinanderliegendes Feld von mehreren Vorsatzgleitern (40) einschließt und hält, welche Signalstifte (52) und eine Erdungsebene (50) sowie Er­ dungsstifte (53) enthält;
• b) in dem Vorsatzrahmen (30) ausgebildete Öffnungen (32) zur Aufnahme von Ausrichtungsstiften, um die Vorsatzgleiter (40) auszurichten und de­ ren Signalstifte (52) in einer solchen Position zu halten, daß ein Anschluß mit Anschlußbuchsen eines elektrischen Signalübertragungssystems er­ folgt; und
• c) in dem Vorsatzrahmen (30) ausgebildete Öffnungen (31) zum Ausrichten des Vorsatzgleiters (40) mit anderen Teilen eines Verbindungssystems.

14. System nach Anspruch 1, bei dem der Vorsatzrahmen (30) aus Kunststoff geformt ist.

15. System nach Anspruch 1, bei dem der Vorsatzrahmen (30) Schlitze oder Vorsprünge aufweist, die in den Rahmen eingeformt sind, um mit einer Nie­ derhaltevorrichtung zusammenzuwirken.

16. System nach Anspruch 1, bei dem der Gruppiererrahmen (20) zusätzlich ver­ längerte Seitenwände aufweist, von denen eine Seitenwand einen Schlitz (80) enthält, der zu einer Polarisationsfeder (81) paßt, die in eine Seitenwand des Vorsatzrahmens (30) eingeformt ist.

17. System nach Anspruch 1, bei dem der Vorsatzrahmen (30) zusätzlich eine Polarisationsfeder (81) besitzt, die in eine Seitenwand eingeform ist und zu einem Schlitz (80) in einem Gruppiererrahmen (20) paßt.

18. System nach Anspruch 1, bei dem die Mittel zum Zusammenwirken mit dem und zum Halten des Koaxialverbinders einen Klebstoff umfassen.

19. System nach Anspruch 1, bei dem der elastische Zungenkontakt innerhalb des Vorsatzgleiters (40) eine "T"-förmige Kontaktfeder (86) aufweist.

20. System nach Anspruch 7, bei dem die länglichen federelastischen Zungen­ kontakte (52) (86) der leitenden Erdungsebene "T"-förmige Zungenkontakte aufweisen.