DE19645708C1

DE19645708C1 - Kabelverteiler mit Abschirmung

Info

Publication number: DE19645708C1
Application number: DE1996145708
Authority: DE
Inventors: Horst Meyer
Original assignee: Meyer A & H Leuchten Bueroelek
Current assignee: Meyer A & H Leuchten Bueroelek
Priority date: 1996-11-06
Filing date: 1996-11-06
Publication date: 1998-04-02
Anticipated expiration: 2016-11-07

Description

Die Erfindung betrifft einen Kabelverteiler mit einem äu ßeren Abschirmgehäuse aus spritzbarem Kunststoff mit bei gemengten elektrisch leitenden Metallteilchen, der verar beitet originär eine oberflächlich isolierende Schicht aufweist und nur innerlich elektrisch leitend ausgebildet ist.

Aus der DE 83 30 675 U1 ist ein derartiges Abschirmgehäuse als Verbindungs- und Verteilergehäuse für elektrische Zwecke, inbes. für ein Breibandkommunikationsnetz, be kannt.

Weiterhin sind aus H. J. Mair u. S. Roth, "Elektrisch lei tende Kunststoffe", Carl Hanser Verlag München Wien, 1986, S. 3 und 4, Kunststoffe mit einem Zusatz von elektrisch leitfähigen Stoffen, insbes. Edelstahlfasern, bekannt, wo bei als Kunststoffe u. a. PA, ABS und. PP, empfohlen sind.

Weiterhin ist es aus der EP 0 378 392 A1 bekannt, ober flächlich isolierte und innerlich leitende Gehäuseteile mittels in Gewindebohrungen eingebrachter Kontaktschrauben und mit durch die Isolation in das Leitmaterial eingepreß ter metallischer Kontaktelementen zu verbinden.

Weiterhin ist es aus der DE 39 421 680 A1 bekannt, eine elektrische Baugruppe mit Kunststoff zu umschließen und darum ein abschirmendes Gehäuse aus elektrisch leitendem Kunststoff anzuordnen.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen abgeschirmten Kabelverteiler mit einem abschirmenden Schaltkasten und einen Klemm- und/oder Steckverteiler darin zu schaffen, der bei einfachem Aufbau abschirmwirksamer ist.

Die Lösung besteht darin, daß in dem Abschirmgehäuse eine innere zusätzliche Abschirmung, aus dem gleichartigen, me tallgefüllten Kunststoff bestehend die mindestens einen inneren Verdrahtungs- und Klemmraum umschließt, angeordnet ist, die aus einem Halter-Unterteil mit einem darin ausge bildeten Kabelkanal für einzuführende Enden abgeschirmter Kabel, einem Halter-Oberteil mit mindestens einem darin ausgebildeten Buchsenkanal für Buchsen eines abgeschirmten Steckers und mindestens einer Klemmabdeckung besteht, und daß alle Teile des äußeren Abschirmgehäuses und der inne ren Abschirmung ultraschallverschweißt oder durch in Schraubkanäle eingeschnittene Verbindungsschrauben oder eingepreßte Kontaktstifte oder -buchsen mechanisch und elektrisch untereinander verbunden sind.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Als vorteilhaft hat sich zum Spritzen der Abschirmteile ein Polyamid erwiesen, das mit dünnen Edelstahlfasern ver setzt ist. Es ergeben sich dabei Oberflächenwiderstands werte gemäß DIN 53482 von 10⁴-10⁶ Ohm und Massewider standswerte von 10 bis 50 Ohm gemäß der gleichen Norm ge messen. Auch ABS oder PP läßt sich mit den Stahlfasern versetzt spritzen.

Um eine völlig geschlossen leitende Abschirmhülle um die elektrischen Teile zu schaffen, werden diese mit Masse schrauben, die vorzugsweise Schneidschrauben sind, oder mit, vorzugsweise oberflächlich strukturierten, Einpreß stiften verbunden die einen hervorragenden Kontakt zwi schen den leitenden Kernen der Halteteile oder Gehäusetei le herstellen. Vorteilhaft werden in den Spritzteilen Schraubkanäle vorgesehen, so daß dort die elektrische Schraubverbindung eingebracht werden kann. Falls es vorge sehen ist, daß die Spritzteile ohne zu Schrauben leicht trennbar und wiederbindbar sein sollen, werden an passen den Stellen Schraubbuchsen oder Schraubstecker in die zu verbinden Teile eingetrieben oder eingeschraubt. Auch nach einem Anbohren oder Anschleifen, bei dem die isolierende Oberschicht beseitigt wird, läßt sich ein kraftschlüssiger Kontakt zu der Abschirmung herstellen; eine Schneidschrau be erledigt beide Vorgänge in einem Arbeitsgang.

Falls die Gehäuseteile dauerhaft verbunden werden sollen, werden sie vorteilhaft ultraschallverschweißt. Dabei wer den die inneren, leitenden Bereiche so verflüssigt und aufgeschlossen und die isolierende Haut durchbrochen, daß zwischen den Teilen eine gut leitende Verbindung entsteht.

Die die elektrischen Bauteile haltenden Spritzteile sind sowohl Abschirmmantel als auch Isoliergehäuse, was zu ex trem wenigen und einfach zu montierenden Bauteilen einer Baugruppe führt. Die Inneneinbauten von Stecker- oder Klemmverteilereinsätzen werden aus Gründen der Variabili tät der Bestückungsarten in ein Umgehäuse vorgenommen. Es werden in jedem Fall die Einbauteile auch aus dem Zwei funktionskunststoff hergestellt und massemäßig miteinander kontaktiert und mechanisch verbunden, und darüberhinaus ist das Umgehäuse daraus hergestellt und so als weitere Abschirmung zusätzlich genutzt.

Die Fig. 1 bis 7 zeigen ein Beispiel von Kommunika tions-Steckdosen-Baugruppen, die als Einbaugruppen in ein Umgehäuse eingesetzt sind.

Fig. 1 zeigt eine Stirnansicht einer Steckdosenbaugruppe in einem quer geschnittenen Umgehäuse;

Fig. 2 zeigt zwei Steckdosenbaugruppen von unten mit Verkabelung;

Fig. 3a zeigt eine Unteransicht einer Klemmen-Abdeckung:

Fig. 3b zeigt eine Seitenansicht zu 3a;

Fig. 3c zeigt eine Aufsicht zu 3a;

Fig. 3d zeigt einen Schnitt A-B;

Fig. 3e zeigt einen Schnitt C-D zur Klemmen-Abdeckung;

Fig. 4a zeigt eine Innenseite eines Halter-Unterteils;

Fig. 4b zeigt eine Außenseite eines Halter-Unterteils;

Fig. 4c zeigt ein Halter-Unterteil im Schnitt A-B;

Fig. 5a zeigt ein Halter-Oberteil von oben;

Fig. 5b zeigt ein Halter-Oberteil von unten;

Fig. 5c zeigt ein Halter-Oberteil im Schnitt V-V;

Fig. 6a-6c zeigen eine zweite Art eines Buchsenhalter- Oberteiles von unten, von oben und im Schnitt VI-VI;

Fig. 7 zeigt eine Schaltplatine für zwei Kommunikationsbuchsen.

Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch ein Gehäuse einer modu laren Mehrfach-Anschluß- und Verteilervorrichtung, das aus einem Gehäuseunterteil GU und einem Gehäuseoberteil GO be steht und sich äußerlich von herkömmlichen isolierenden Gehäusen praktisch nicht unterscheidet. Der stirnseitig geöffnete Gehäuse-Schnitt gibt die Seitenansicht eines Einbaumoduls frei, das Kabelanschlüsse und eine Verteil- und Steckbuchsenbaugruppe umfaßt und mit einer Zentralab deckplatte Z im Gehäuse GO gehalten ist. Beidseitig eines unten mittig durchlaufenden Kabelkanals, in dem beispiels weise zwei Kabel K2, K3 durchlaufend angeordnet sind, be finden sich Klemmabdeckungen 3, in die jeweils ein Kabel K1, K4 eingeführt ist, das dort festgeklemmt ist, wobei jeweils ggf. dessen Kabel-Abschirmung elektrisch mit den Abschirmverbindungen des Einbaumoduls verbunden ist.

Das hier gezeigte Beispiel einer Nachrichtleitungs steckdose eignet sich für die Verkabelung der derzeit üblichen Kabel, die für eine Übertragungsrate von 100 Mbit/sec ausgelegt sind und 4-paarig, paarweise verseilte und i.a. abgeschirmte Einzelkabel enthält. Bei der Verlegung der Kabel darf ein Biegeradius vom 8-fachen Ka beldurchmesser nicht unterschritten werden, um unzulässige Störungen und Verluste zu vermeiden. Die vorliegende Aus bildung der schrägen Kabelabführungen vom Kabelkanal in die entsprechend angeordneten Klemmenhalter tragen dem bis zu einem Kabeldurchmesser von 9,5 mm Rechnung. Diese Kon struktion vereinfacht die Kabelführung gegenüber herkömm lichen Verteilern ganz erheblich.

Auf den Klemmenabdeckungen 3 ist ein Halter-Unterteil 4 elektrisch masseverbindend aufgeschraubt, und darauf ist ein Halteroberteil 5, 6 masseleitend verschraubt, das wie derum mit dem Gehäuseoberteil GO und der Zentralplatte Z, die das Profil des einzusetzenden Steckers freiläßt mecha nisch und massemäßig elektrisch verbunden. Die Begriffe Masse und Abschirmanschluß sind hier alternativ benutzt, da gewöhnlich Abschirmungen an Masse angeschlossen werden.

Die innenliegenden Spannungen und elektrische Störfelder führenden Teile sind somit doppelt von innerlich elek trisch leitenden und massemäßig miteinander verbundenen Abschirmmänteln GO, GU; 3-6, Z umgeben.

Fig. 2 zeigt zwei Einbaumodule 3, 4 mit angeschlossenen Kabeln K1-K4. Letztere sind endseitig zusammen mit ihren Anschlußklemmen und Abschirmmantelanschlüssen jeweils in den Klemmenabdeckungen 3 gehalten, die mit Masseschrauben MS3 mit dem zugehörigen Halter-Unterteil 4 elektrisch und mechanisch verbunden sind. Weitere Masse und Halteschrau ben MS4 verbinden die Halterunterteile 4 mit den darüber liegenden Halteroberteilen.

Die Kabeleintritte D der Klemmenabdeckungen 3 sind unter 45° gegen den Verlauf des Kabelkanals KK schräggestellt angeordnet, und der Kabelkanal KK hat eine solche Weite, daß vier handelsübliche Vierfach-Hochgeschwindigkeits- Nachrichtenkabel hindurchgeführt werden können, so daß ein Minium-Kabelabbiegeradius vom 8-fachen des einzelnen Ka beldurchmessers einzuhalten ist.

Einzelheiten der Konstruktion der Klemmenabdeckung 3 zei gen die Fig. 3a-3e. Die Seitenansicht Fig. 3b, der Schnitt C-D, Fig. 3e, und die Aufsicht Fig. 3c zeigen die schmale ausgesparte Kabeldurchtrittöffnung D, in der der Abschirmmantel des Kabels gehalten wird.

Die Fig. 3d und 3e zeigen einen Anschlußkern AK in des sen Schraubkanal B3 die Masse- und Klemmschraube einge dreht wird. Die Schraubkanäle sind jeweils in relativ stark ausgebildete Bereiche der Abschirmungen eingebracht, so daß sichergestellt ist, daß eine größere Menge Leitma terial dort zur Kontaktierung zur Verfügung steht. Die Schraubkanäle sind hier stets als kreisrunde Löcher darge stellt; es können jedoch auch mit inneren achsparallelen Stegen versehene Löcher, die als Schraubkanäle beliebt sind, da sie eine Materialverdrängung erlauben, vorgesehen werden. Von dem eigentlichen Klemmkörper erstreckt sich eine seitliche Abschirmwand W3, die den nach dem Zusam menbau des Einsatzes danebenliegenden Verteiler abschirmt.

Fig. 4a-c zeigen in Unter-, Ober- und Schnittsicht ein Halter-Unterteil. Sein Grundriß ist passend zu einem Mo duleinsatzfeld in dem Gehäuse ausgebildet. In den beiden seitlichen Ausnehmungen finden seitlich abschließend die Abschirmwände W3 der Klemmenabdeckungen Platz, von denen eine gestrichelt dargestellt ist. Zum Zusammenschrauben und elektrischem Verbinden sind die Schraubkanäle B34 beidseitig vorgesehen, und zur Verbindung mit dem Oberteil sind in gegenüberliegenden Eckbereichen Schraubkanäle B4 erzeugt. Die jeweils im rechten Winkel zueinander ste henden Kanäle B41, B42, die in Fig. 4b und 4c zu erkennen sind, dienen einer Schraub-Kontaktierung des abschirmenden innenbereiches mit mindestens einem Erd- oder Abschirmver bindungsleiter, z. B. der Kabelabschirmung.

Auf das Halter-Unterteil wird beispielsweise eine Schalt platine 7 gem. Fig. 7 aufgesetzt, auf der zwei Kommunika tionsbuchsen BU1, BU2 montiert und elektrisch über die Kontaktanschlüsse KA mit den Eingangskontaktanschlüssen KE durch eine beidseitige gedruckte Schaltung, die sich auf der Platine befindet aber nicht i. e. dargestellt ist, verbunden sind. Seitlich der Eingangskontakte KE kommen die Abschirmwände des Klemmstückes zu liegen.

Auf der Platine wird das Halter-Oberteil 5 Fig. 5a-5c aufgeschraubt, wobei die Kontaktierschrauben die Schraub kanäle B54 massegebend durchsetzen und in das Halter-Un terteil in den Schraubkanal dort eingedreht werden.

In Fig. 5c ist der Buchsenkanal BK zu erkennen, der von der Platinenabdeckung des Oberteils heraus steht und eine normgerechten Ausformung aufweist, wie Fig. 5a und 5b zeigen. Die Buchsenkanäle BK ummanteln eingebrachte Ste cker integriert abschirmend.

In Fig. 6a-6c ist eine weitere Ausführung eines Buch senhalter-Oberteils 6 dargestellt, das zwei Ausnehmungen A6 zu Aufnahme von Buchsen, wie sie im Handel erhältlich sind, zeigt.

Die handelsüblichen Buchsen weisen gewöhnlich eine Ab schirmkontaktierung zur Leiterplatte auf, auf der sie ver lötet ist. Die Leiterplatte 7, Fig. 7 weist beidseitig leitende Beläge X3 auf, die einer Druckkontaktierung zwi schen dem dort angelöteten Buchsenmantel und Köpfen von Verbindungsstiften dient, die in die Löcher X1, X2 des Ge häuseoberteils und des Gehäuseunterteils eingedrückt wer den; Fig. 4a, Fig. 6b.

Selbstverständlich lassen sich auch andere Schaltungen, Verteiler, Stecker und Buchsen in passenden Gehäusen aus dem neuartigen außen isolierenden und innen leitenden Kunststoff unterbringen und dadurch eine einfache und wirksame Abschirmung erreichen, ohne daß eine gesonderte Metallisierung oder Metallummantelung oder eine gesonderte Isolation vorgesehen werden muß.

Claims

1. Kabelverteiler mit einem äußeren Abschirmgehäuse (Z, GO, GU) aus spritzbarem Kunststoff mit beigemengten elek trisch leitenden Metallteilchen, der verarbeitet originär eine oberflächlich isolierende Schicht aufweist und nur innerlich elektrisch leitend ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Abschirmgehäuse (GO, GU, Z) eine innere zusätzliche Abschirmung (3, 4, 5), aus dem gleichartigen, metallgefüllten Kunststoff bestehend die mindestens einen inneren Verdrahtungs- und Klemmraum umschließt, angeordnet ist, die aus einem Halter-Unterteil (4) mit einem darin ausgebildeten Kabelkanal (KK) für ein zuführende Enden abgeschirmter Kabel, einem Halter-Ober teil (5) mit mindestens einem darin ausgebildeten Buchsen kanal (BU1, BU2) für Buchsen eines abgeschirmten Steckers und mindestens einer Klemmabdeckung (3) besteht, und daß alle Teile (GO, GU, Z) des äußeren Abschirmgehäuses und der inneren Abschirmung (3, 4, 5) ultraschallverschweißt sind oder durch in Schraubkanäle (B3, B34; B4, B54; B41, B42) eingeschnittene Verbindungsschrauben (MS3, MS4) oder eingepreßte Kontaktstifte oder -buchsen mechanisch und elektrisch untereinander verbunden sind.

2. Kabelverteiler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß der Kunststoff PA, ABS oder PP ist und die lei tenden Beimengungen Edelstahlfasern sind.

3. Kabelverteiler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet, daß eine Schaltplatine (7) zwischen dem Hal ter-Unterteil (4) und dem Halter-Oberteil (5) eingeschlos sen durch die Verbindungsschrauben (MS4) oder Kontaktstif te oder -buchsen unmittelbar befestigt ist und durch diese mit jenen Haltern (4, 5) untereinander kontaktiert ist.

4. Kabelverteiler nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Halter-Unterteil (4) mittig der Kabelkanal (KK) so ausgebildet ist, daß, er vier Hochgeschwindigkeits-Datenübertragungskabel (K1-K4) je mit abgeschirmten Vierfachdoppeladern aufnimmt, und an ihn mindestens die eine Klemmabdeckung (3) angrenzt, die einen unter etwa 45° zum Kabelkanal (KK) geneigten Kabel durchlaß (D) und den Verdrahtungs- und Klemmenraum seit lich mit einer Abschirmwand (W3) abschließt.

5. Kabelverteiler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß auf das Halter-Oberteil (5) ein Buchsenhalter- Oberteil (6) mit mindestens einer Ausnehmung (A6) aufge setzt elektrisch und mechanisch verbunden ist, die einen Buchsenkörper (BK), der aus dem metallteilgefüllten Kunst stoff besteht, umschließt.