EP2571102B1

EP2571102B1 - Vorrichtung zum Ankontaktieren des Leitungsschirms eines Koaxialkabels

Info

Publication number: EP2571102B1
Application number: EP12184332.0A
Authority: EP
Inventors: Georg Schröder; Artur Tessarek
Original assignee: Kostal Kontakt Systeme GmbH
Current assignee: Kostal Kontakt Systeme GmbH
Priority date: 2011-09-17
Filing date: 2012-09-13
Publication date: 2020-08-12
Anticipated expiration: 2032-09-13
Also published as: ES2824899T3; EP2571102A1; DE102011113706A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ankontaktieren des Leitungsschirms eines Koaxialkabels mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 38 03 593 A1 ist eine Vorrichtung bekannt, mit einem Kabel, und mit einem Kontaktelement, welches eine Kontaktfläche und eine erste Ausnehmung aufweist, und mit einem Spannelement, welches eine zweite Ausnehmung aufweist, wobei die Innenleiterisolation des Kabels durch beide Ausnehmungen hindurchgeführt ist und ein freigelegter Abschnitt des Leitungsschirms klemmend zwischen dem Spannelement und dem Kontaktelement angeordnet ist, und wobei der freigelegte Abschnitt des Leitungsschirms durch ein Zusammenschieben in axialer Richtung des Kabels senkrecht zur Kabelachse aufgestaucht ist.
Die DE 38 03 593 A1 zeigt dabei insbesondere das Schirmgeflecht einer Leitung, das zu einem Flansch zusammengeschoben ist, der als verdichteter Abschnitt zwischen der Stirnseite eines Endgehäuses und einer Druckscheibe durch eine Überwurfmutter festgeklemmt ist. Die DE 38 03 593 A1 offenbart dagegen kein Koaxialkabel und keine Crimpverbindung zwischen Gehäuseteilen zum Befestigen eines zusammengeschobenen Schirmgeflechts.
Der Anschluss eines Koaxialkabels an ein elektronisches Gerät oder einen elektrischen Steckverbinder erfordert einen gewissen Montageaufwand, wobei ein relativ großer Anteil dieses Aufwandes auf die Ankontaktierung des Leitungsschirms entfällt. Nach dem Freilegen eines Abschnitts des Leitungsschirms durch das abschnittsweise Entfernen des Kabelmantels ist der Leitungsschirm auf eine vorgesehene Länge und Form zu bringen und anschließend mit einem geeigneten Metallgegenstand mechanisch und elektrisch zu verbinden. Besonders die Formung des aus einem Leitergeflecht bestehenden Leitungsschirms erfordert zumeist einen erheblichen Aufwand.
Zum elektrischen Anschluß eines Leitungsschirms ist es beispielsweise bekannt, einen hülsenartigen Gegenstand zwischen das Geflecht des Leitungsschirms und die Innenleiterisolation zu schieben und dann einen weiteren Metallkörper von außen auf den hülsenartigen Gegenstand zu crimpen. Hierzu ist das Schirmgeflecht zunächst aufzuweiten.
Eine andere Möglichkeit besteht darin, das Schirmgeflecht aufzutrennen, um 180° umzuschlagen und anschließend zwischen zwei miteinander zu verbindende metallene Gegenstände zu legen. Die französische Offenlegungsschrift FR 952 977 A zeigt einen Steckverbinder, der eine solche Schirmkontaktierung verwendet.
Aus den Druckschriften US 2010/0000788 A1 und JP 2005 123072 A ist bekannt, zur Ankontaktierung eines Leitungsschirms den freigelegten Leitungsschirm erst senkrecht zur Kabelachse aufzustauchen und danach Abschnitte des aufgestauchten Leitungsschirms in Richtung der Kabelachse umzufalten und zwischen ringförmig um das Kabel angeordnete metallenen Kontaktelementen klemmend zu befestigen.
Diese Arten der elektrischen Anbindung erfordern jeweils spezielle Werkzeuge, sowie eine sorgfältige Vorbehandlung des Leitungsschirms, die den Leitungsschirm nicht beschädigen darf, um die Kontaktgabe und die Abschirmwirkung des Leitungsschirms nicht zu beeinträchtigen.
Aus der deutschen Auslegeschrift DE 22 55 785 B2 ist eine gattungsgemäße Vorrichtung bekannt, bei der ein Leitungsschirm eines Koaxialkabels klemmend zwischen scheibenförmigen Kontaktelementen gehalten wird, die ihrer Funktion nach zugleich Spannelemente ausbilden. Zur Befestigung des Leitungsschirms offenbart das Dokument lediglich, dass dieser vor dem Anfügen des zweiten Kontaktelements am ersten Kontaktelement stehend hochgebogen wird. Die Figur 2 dieses Dokuments zeigt, dass der klemmend zwischen den Spann- bzw. Kontaktelementen gehaltene Abschnitt des Leitungsschirms sehr viel kürzer ist als der vom äußeren Kabelmantel freigelegte Abschnitt des Koaxialkabels, so dass der Leitungsschirm offensichtlich gekürzt wurde. Das Ablängen eines geflochtenen Leitungsschirms stellt im Allgemeinen einen relativ aufwendigen Montageschritt dar.
Es stellte sich die Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zu schaffen, welche die Ankontaktierung eines Leitungsschirms eines Koaxialkabels montagetechnisch vereinfacht und elektrisch verbessert.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Die Figuren zeigen ein Koaxialkabel mit einem Kontaktelement bzw. mit einem Kontaktelement und einem Spannelement und verdeutlichen die Montageschritte zur Herstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Die Figur 1 zeigt ein Koaxialkabel mit einem typischen konzentrischen Aufbau. Das Koaxialkabel 1 weist einen Innenleiter 5 auf, der von einer Innenleiterisolation 4 umgeben ist. Die Innenleiterisolation 4 ist von einem Außenleiter 2 umfasst, der hier vereinfacht als eine dunkle Fläche dargestellt ist, und der üblicherweise als ein Geflecht einer Vielzahl dünner Leitungsadern ausgebildet ist. Aufgrund seiner komplizierten Struktur ist die Bearbeitung und elektrische Kontaktierung des Außenleiters 2 im Allgemeinen deutlich aufwendiger als die Kontaktierung des Innenleiters 5. Der Außenleiter 2 ist bei den meisten Anwendungen mit einer elektrischen Masse verbunden und hat die Funktion, insbesondere hochfrequente elektrische Störsignale abzuschirmen. Der Außenleiter 2 wird daher hier auch als Leitungsschirm bezeichnet. Die äußerste Umhüllung des Koaxialkabels 1 bildet ein Kabelmantel 3, der zur Isolierung des Leitungsschirms 2 sowie zum mechanischen Schutz des Koaxialkabels 1 dient.
In der Darstellung der Figur 1 sind Abschnitte des Kabelmantels 3 und der Innenleiterisolation 4 entfernt, so dass der Innenleiter 5 und der Leitungsschirm 2 abschnittsweise freigelegt sind. In der Figur 1 ist zudem ein Kontaktelement 6 erkennbar, welches eine zentrale Ausnehmung 7 aufweist, durch die das Koaxialkabel 1 hindurchgeführt ist. Der Durchmesser der Ausnehmung 7 ist etwas größer als der Außendurchmesser des Koaxialkabels 1 im Bereich der Kabelmantels 3, so dass das Kontaktelement 6 am freigelegten Abschnitt des Leitungsschirms 2 sitzt und eine, sich an die Ausnehmung 7 anschließende rohrförmige Anformung 12 den Kabelmantel 3 übergreift.
An den Außenrand einer etwa kreisringförmigen Kontaktfläche 13 ist an das Kontaktelement 6 ein umlaufender Kragen 10 angeformt, der sich in Richtung des freien Endes des Koaxialkabels 1 erstreckt. Der Kragen 10 weist mehrere Rast- oder Crimpelemente 11 auf.
Die Rast- oder Crimpelemente 11 sind zur formschlüssigen Anbindung eines scheibenförmigen Spannelements 8 vorgesehen, welches in der Figur 2 dargestellt ist. Das Spannelement 8 weist ebenfalls eine Ausnehmung 9 auf, deren Durchmesser aber nur geringfügig größer ist als der Außendurchmesser der Innenleiterisolation 4. Nach dem Hindurchführen des freien Endes des Koaxialkabels 1 durch die Ausnehmung 9 trifft beim Verschieben des Spannelements 8 in Richtung auf das Kontaktelement 6, das Spannelement 8 auf den Leitungsschirm 2 und drückt diesen zusammen.
Dabei staucht sich der Leitungsschirm 2 zwischen dem Spannelement 8 und dem Kontaktelement 6, wie die Figuren 3 und 4 zeigen, senkrecht zur Kabelachse balgartig auf. Besonders deutlich ist dies in der Figur 4 ersichtlich, in der das Spannelement 8 transparent dargestellt ist.
Beim Weiterschieben des Spannelements 8 kommt dieses am ersten Kontaktelement 6 zur Anlage und kann mit diesem durch Verrasten oder Vercrimpen formschlüssig oder kraftschlüssig verbunden werden.
In der Figur 6 ist das Spannelement wiederum transparent dargestellt und daher nicht als Einzelteil erkennbar. Ersichtlich ist, dass der zusammengeschobene Leitungsschirm 2 dicht an der Kontaktfläche 13 des Kontaktelements 6 anliegt und dabei eine angedeutete lamellenartige Struktur aufweist. Der zusammengeschobene Leitungsschirm 2 bildet so eine doppellagige Schicht seines Leitungsgeflechts zwischen dem Spannelement 8 und dem Kontaktelement 6 aus.
Im Gegensatz zu dem zwingend aus einem Metall bestehenden Kontaktelement 6 kann das Spannelement 8 grundsätzlich aus einem beliebigen Material und insbesondere aus einem Kunststoff bestehen.
Neben der montagetechnisch einfachen Befestigung und den sehr guten elektrischen Eigenschaft durch eine großflächige Verbindung des Leitungsschirms 2 zu dem Kontaktelement 6 und gegebenenfalls auch zu dem Spannelement 8 ergibt sich als weiterer Vorteil, dass außer dem Freilegen eines Abschnitts des Leitungsschirms 2 durch ein Abisolieren des Kabelmantels 3 keine weitere Bearbeitung des Leitungsschirms 2, wie etwa ein Abschneiden oder eine besondere Ausformung, vor dessen Kontaktierung durch das Zusammenführen des Spannelements 8 und des Kontaktelements 6 erforderlich ist, und damit die Ankontaktierung auf eine besonders einfache und kostengünstige Weise erfolgen kann.
Die in den Figuren 5 und 6 dargestellte Vorrichtung kann auf eine hier nicht näher beschriebene Weise, mit einem Gehäuseteil eines elektronischen Geräts oder mit einem Teil eines elektrischen Steckverbinders verbunden werden.

1: Koaxialkabel
2: Leitungsschirm (Außenleiter)
3: Kabelmantel
4: Innenleiterisolation
5: Innenleiter
6: Kontaktelement
7: (erste) Ausnehmung
8: Spannelement
9: (zweite) Ausnehmung
10: Kragen
11: Rast- oder Crimpelemente
12: hülsenförmige Anformung
13: Kontaktfläche

Claims

Vorrichtung zum Ankontaktieren des Leitungsschirms (2) eines Koaxialkabels (1),
mit einem Koaxialkabel (1), welches einen Innenleiter (5), eine Innenleiterisolation (4), einen Leitungsschirm (2) sowie einen Kabelmantel (3) aufweist, mit einem Kontaktelement (6), welches eine kreisringförmige Kontaktfläche (13, 13') und eine erste Ausnehmung (7) aufweist, und
mit einem scheibenförmigen Spannelement (8), welches eine zweite Ausnehmung (9) aufweist,
wobei die Innenleiterisolation (4) des Koaxialkabels (1) durch beide Ausnehmungen (7, 9) hindurchgeführt ist, und
wobei ein vom Kabelmantel (3) freigelegter Abschnitt des Leitungsschirms (2) klemmend
zwischen dem Spannelement (8) und dem Kontaktelement (6) angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass der freigelegte Abschnitt des Leitungsschirms (2) durch ein Zusammenschieben von Spannelement (8) und Kontaktelement (6) in axialer Richtung des Koaxialkabels (1) senkrecht zur Kabelachse aufgestaucht ist und
dass das Spannelement (8) und das Kontaktelement (6) form- oder kraftschlüssig miteinander verbunden sind, indem das Spannelement (8) oder das Kontaktelement (6) einen Kragen (10) aufweist, durch den eine Crimpverbindung zwischen dem Spannelement (8) und dem Kontaktelement (6) hergestellt ist, und
dass das Spannelement (8) und das Kontaktelement (6) den freigelegten
Abschnitt des Leitungsschirms (2) vollständig umgeben.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannelement (8) und/oder das Kontaktelement (6) mit einem Gehäuseteil oder einen Steckverbinderteil form- oder kraftschlüssig verbunden sind.