DE4140227A1 - Vorrichtung fuer den anschluss eines kabelendes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für den Anschluß eines senkrecht zu seiner Längsachse abgeschnittenen Kabelendes an einen Steckerkörper, einen Buchsenkörper oder ein elektrisches Gerät mit mindestens einem von der Stirnseite her in die Leiterlitze des Kabelendes eindringenden, vorne zugeschärften Klemmkontakt und ei­ ner Zugentlastung, die aus einer über das Kabelende schiebbaren Hülse besteht, die durch radiale Verformung gegen die Außenisolierung des Kabelendes anpreßbar ist.

Eine derartige Vorrichtung ist beispielsweise aus der DE-OS 25 10 299 bekannt. Bei dieser bekannten Vorrich­ tung wird bei der Herstellung der Verbindung ein aufwen­ diges Spezialwerkzeug benötigt, um das Kabelende mit seiner Stirnseite gegen den Steckerkörper anzupressen und in dieser Position festzuhalten. Der Klemmkontakt wird in einem sich anschließenden Arbeitsgang dadurch hergestellt, daß der vorne zugeschärfte metallische Kon­ takt durch den Steckerkörper hindurch in das Kabelende eingeschraubt wird, wozu wiederum ein gesondertes Schraubwerkzeug notwendig ist. Schließlich wird in einem abschließenden Arbeitsgang die Hülse mittels einer Sechskantpresse über der Kontaktstelle angedrückt. Die bekannte Vorrichtung erfordert also für den Anschluß an ein Kabelende mehrere Spezialwerkzeuge und mehrere aufeinander folgende Arbeitsgänge.

Eine ähnliche Vorrichtung ist auch aus dem DE-GM 79 03 554 bekannt. Dort fehlt indessen eine die Zugentlastung bildende, aufquetschbare Hülse ganz. Statt dessen werden hier mittels der Gehäusehälften des Steckerkörpers ra­ diale Druckkräfte auf die Außenisolierung des Kabelendes ausgeübt. Bei dieser Vorrichtung muß zunächst das stumpf abgeschnittene Kabelende von Hand auf den oder die vorn zugeschärften Kontakte aufgeschoben werden. Anschließend müssen die Gehäusehälften um das Kabelende gelegt werden und mit großer Kraft zusammengepreßt werden, um die erforderlichen radialen Druckkräfte zu erzeugen. Dabei muß sorgfältig darauf geachtet werden, daß die zunächst nur lose in das Kabelende eingeschobenen Klemmkontakte vor der Erzeugung der erforderlichen Druckspannung nicht aus dem Kabelende herausrutschen. Bei diesbetreffend nicht sorgfältiger Arbeitsweise läßt die Qualität des so hergestellten Klemmkontaktes zu wünschen übrig.

Es ist Aufgabe der Erfindung, die Vorrichtung der ein­ gangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß sie ohne Spezialwerkzeuge in einem wesentlich vereinfachten Arbeitsgang montierbar ist, dem Kabelende einen besseren Halt verschafft und einen absolut lockerungsfreien Klemmkontakt mit der oder den Leiterlitzen des Kabelen­ des herstellt.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ausge­ hend von der Vorrichtung der eingangs genannten Art vor, daß die Hülse zusammen mit dem in ihr befindlichen Kabel­ ende mittels des Schraubgewindes einer Überwurfmutter axial über den elektrischen Klemmkontakt schiebbar ist und dabei mit ihrer Außenfläche an einem äußeren Stütz­ ring abgestützt ist, wobei die Abstützung der Hülse an dem Stützring derart ausgebildet ist, daß die Hülse bei ihrer axialen Verschiebung radial zusammengepreßt wird.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung zeichnet sich in erster Linie durch eine besonders einfache Montage ohne jedes Spezialwerkzeug aus. Für die Montage wird die Hül­ se von der Stirnseite her auf das stumpf abgeschnittene Kabelende aufgesteckt und anschließend zusammen mit dem Kabelende axial über die elektrischen Klemmkontakte ge­ schoben. Die für diesen Aufschiebevorgang erforderliche große Kraft in axialer Richtung wird ausschließlich mit Hilfe des Schraubgewindes der Überwurfmutter erzeugt. Bei dem Aufschiebevorgang dringt der vorne zugeschärfte Klemmkontakt in die Leiterlitze des Kabelendes ein und stellt einen elektrischen Kontakt mit dieser her. Beim Eindringen des Klemmkontaktes wird das Isoliermaterial des Kabels radial nach außen verdrängt. Hierdurch baut sich innerhalb der Hülse eine radiale Druckspannung auf. Aufgrund dieser Druckspannung legt sich die Außen­ isolierung des Kabels an die Innenwand der Hülse an, so daß eine innige Verbindung zwischen der Hülse und der Außenisolierung entsteht. Zugleich mit ihrer axialen Verschiebung wird die Hülse in ein und demselben Ar­ beitsgang von dem sie umgebenden Stützring radial zusam­ mengepreßt. Die hierdurch noch weiter erhöhten Druck­ spannungen innerhalb der Hülse erzeugen starke Klemm­ kräfte zwischen dem Klemmkontakt und der Leiterlitze der lockerungsfrei bleibt, weil die Hülse ständig an dem sie umgebenden Stützring abgestützt bleibt und sich dement­ sprechend nicht zurückverformen kann.

Ein besonderer Vorteil besteht noch darin, daß der elek­ trische Kontakt innerhalb der unter hoher radialer Druckspannung stehenden Isolierung hergestellt wird, so daß die Kontaktstellen weitestgehend hermetisch dicht von dem Isoliermaterial umhüllt sind. Infolgedessen sind die derart hergestellten elektrischen Kontakte besonders sicher gegen korrodierende Umgebungseinflüsse abgedich­ tet, so daß auch Kontaktfehler durch Kontaktkorrosion sicher und dauerhaft vermieden werden.

Um die radiale Verformbarkeit der Hülse zu erleichtern, kann diese mit einem oder mehreren Längsschlitzen verse­ hen sein oder aus einem entsprechend verformbaren Mate­ rial bestehen.

Zweckmäßig ist die als Zugentlastung dienende Hülse an ihrer Innenseite mit einer die Reibung zwischen der Hül­ se und der Außenisolierung des Kabels erhöhenden Profi­ lierung versehen. Eine solche Profilierung drückt sich von außen in die Außenisolierung ein und erhöht auf die­ se Weise den Reibungskontakt zwischen der Hülse und dem Kabel beträchtlich, wodurch die mechanische Festigkeit der Zugentlastung noch weiter gesteigert wird.

Der vorne zugeschärfte Klemmkontakt ist zweckmäßig als Dorn ausgebildet, der an seiner Außenseite mit einer Sägezahnprofilierung versehen ist. Diese Sägezahnprofi­ lierung verbessert die Kontaktierung im Bereich der Lei­ terlitze. Sie stellt nämlich zumindest im Bereich der Sägezahnspitzen gute galvanische Kontakte zu den Drähten der Leiterlitze her.

Für die Verwendung an einem Koaxialkabel ist der Klemm­ kontakt für die Innenleiterlitze zweckmäßig als Dorn und der Klemmkontakt für den Außenleiter als den Dorn kon­ zentrisch umgebender Messerkontakt ausgebildet, dessen Durchmesser dem Durchmesser des Außenleiters entspricht. Auf diese Weise ist die Vorrichtung mit Vorteil für Koaxialkabel verwendbar, bei denen der Anschluß norma­ lerweise wegen der Vielzahl der herzustellenden Kontakte besonders arbeitsaufwendig ist. Der Montageaufwand für den Anschluß an das Ende eines Koaxialkabels unterschei­ det sich in keiner Weise von dem Montageaufwand für ein normales, einlitziges Kabel.

Bei einer Verwendung der Kombination Dorn-/Messerkontakt überragt der Dorn mit seinem spitzen Ende das ange­ schärfte Ende des Messerkontaktes. Hierdurch vereinfacht sich die Einführung des Dornes in die Innenleiterlitze und erteilt dem Kabelende bereits vor dem Eindringen des Messerkontaktes eine Führung in Längsrichtung des Mes­ serkontaktes.

Bei Verwendung des Steckers in Verbindung mit einem Ko­ axialkabel, welches einen zusätzlichen äußeren Außenlei­ ter, beispielsweise zur Abschirmung von magnetischen Störfeldern aufweist, ist in der Überwurfmutter des Ko­ axialsteckers eine quer zum Koaxialkabel verlaufende Gewindebohrung vorgesehen, in welche eine Dornschraube zur Kontaktierung des äußeren Außenleiters des Koaxial­ kabels einschraubbar ist. Mit dieser Dornschraube kann im Bedarfsfall ein elektrischer Kontakt zwischen dem äußeren Außenleiter und dem Steckerkörper, Buchsenkörper oder Gehäuse des elektrischen Gerätes hergestellt wer­ den.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im fol­ genden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Vor­ richtung gemäß der Erfindung an einem Cinch (RCA)-Stecker;

Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine Vor­ richtung gemäß der Erfindung an einem Bananenstecker.

Der in Fig. 1 dargestellte Cinch (RCA)-Stecker ist steckerseitig herkömmlich aufgebaut. Er besteht aus einem metallischen Steckerkörper 1, der steckerseitig mit einem Außenringkontakt 2 und einem Kontaktstift 3 versehen ist, die durch eine Isolierhülse 4 elektrisch voneinander getrennt sind. Der Außenringkontakt 2 ist an seiner Außenseite konisch ausgebildet und durch in der Zeichnung nicht näher dargestellte Längsschlitze in meh­ rere Zungen unterteilt, die nach Art eines Spannzangen­ mechanismus zusammenpreßbar sind. Beim Zusammenpressen dient ein Stützring 5, der von außen an der Konusfläche des Außenringkontaktes 2 anliegt und am vorderen Ende einer den Steckerkörper 1 umgebenden Mantelhülse zug- und druckfest jedoch drehbar gelagert ist und zusammen mit diesem axial verstellbar ist. Diese axiale Verstel­ lung, die der Betätigung des Spannzangenmechanismus dient, erfolgt mittels eines Innengewindes 7 der Mantel­ hülse 6, welche in ein Außengewinde 8 am Außenumfang einer auf den Steckerkörper 1 aufgeschraubten Überwurf­ mutter 9 eingreift, deren Funktion weiter unten erläutert wird.

Kabelanschlußseitig ist die Überwurfmutter 9 mit einer Öffnung 10 für den Durchtritt eines Koaxialkabels 11 versehen. Das Koaxialkabel 11 weist einen aus einer Vielzahl von feinen Drähten bestehenden Innenleiter 12 und einen schlauchförmigen Außenleiter 13 auf, der bei­ spielsweise aus einem feinen Drahtgewebe bestehen kann. Zwischen dem Innenleiter 12 und dem Außenleiter 13 be­ findet sich eine Isolierschicht 14, die aus einem geeig­ neten Kunststoff mit dielektrischen Eigenschaften be­ steht. An seiner Außenseite ist der Außenleiter 13 von einer Außenisolierung 15 umgeben, die ebenfalls aus ei­ nem geeigneten Kunststoff besteht.

Zwischen der Außenisolierung 15 und dem Außenleiter 13 kann gegebenenfalls ein zusätzlicher äußerer Außenleiter 13a eingebettet sein, der der Abschirmung von magneti­ schen Störfeldern dient und aus einer hierfür geeigneten Metallfolie bestehen kann.

Das anschlußseitige Ende des Koaxialkabels 11 ist in einer senkrecht zur Längsachse des Kabels verlaufenden Schnittebene abgeschnitten und wird von einer an der Außenisolierung 15 einliegenden Hülse 16 umgeben, die an ihrer Innenseite mit einer die Reibung erhöhenden Profi­ lierung 17 versehen ist und als Zugentlastung dient. Der Steckerkörper 1 ist mittig mit einem Dorn 18 versehen, dessen Längsachse mit der Längsachse des Koaxialkabels 11 zusammenfällt und dessen Spitze in Richtung auf das anzuschließende Koaxialkabel 11 weist. Dieser Dorn weist ein Sägezahnprofil auf und ist mit dem Kontaktstift 3 elektrisch leitend verbunden. Der Dorn 18 wird mit Ab­ stand von einem ringförmigen Messerkontakt 19 umgeben, dessen zugeschärfte Seite ebenfalls dem anzuschließenden Koaxialkabel 11 zugewandt ist und dessen Durchmesser ungefähr dem Durchmesser des Außenleiters 13 des Ko­ axialkabels 11 entspricht. Dieser Messerkontakt 19 steht elektrisch leitend mit dem Außenringkontakt 2 in Verbin­ dung.

Die als Zugentlastung dienende Hülse 16 ist an ihrem vorderen Ende mit einer Konusfläche 16a versehen und liegt mit ihrer Außenfläche an einem äußeren Stützring 20 an, der einstückig mit dem Steckerkörper 1 verbunden ist und an seinem rückwärtigen Ende eine Gegenkonusflä­ che 20a zur Konusfläche 16a der Hülse 16 aufweist. Wei­ terhin ist die Hülse 16 radial verformbar ausgebildet, was entweder dadurch geschehen kann, daß sie mit einem oder mehreren Längsschlitzen versehen ist oder daß sie aus einem entsprechend verformbaren Material gefertigt ist. Die Hülse 16 liegt mit ihrem rückwärtigen Ende an einer Schulter 21 der Überwurfmutter 9 an. Die Überwurf­ mutter 9 ist mit einem Innengewinde 22 versehen, welches in ein Außengewinde 23 des Steckerkörpers 1 eingreift.

Für die Montage wird zunächst das Koaxialkabel 11 senk­ recht zu seiner Längsachse glatt abgeschnitten. Dann wird die Überwurfmutter 9 so auf das Ende des Koaxialka­ bels aufgeschoben, daß deren Gewinde nach vorn zeigt. Anschließend wird die Hülse 16 über das glatt abge­ schnittene Ende des Koaxialkabels 11 geschoben und zusammen mit dem Koaxialkabel 11 soweit in Richtung auf die Dorn-/Messer­ kontaktanordnung 18, 19 vorgeschoben, daß die Ko­ nusfläche 16a der Hülse 16 an der Gegenkonusfläche 20a des Stützringes 20 anliegt. Anschließend wird die Überwurfmutter 9 auf den Steckerkörper 1 aufge­ schraubt. Beim Aufschrauben der Überwurfmutter auf den Steckerkörper 1 wird die Hülse 16 von der Schulter 21 der Überwurfmutter 9 mit großer Kraft über die Dorn-/Messer­ kontaktanordnung 18, 19 geschoben. Dabei dringt zunächst der Dorn 18 mit seiner Spitze in die Innenlei­ terlitze 12 des Koaxialkabels 11 ein und stellt dort einen elektrischen Klemmkontakt her. In gleicher Weise dringt der Messerkontakt 19 mit seinem zugeschärften Ende im Bereich des Außenleiters 13 in das Ende des Ko­ axialkabels 11 ein und stellt einen elektrischen Klemm­ kontakt mit dem Außenleiter 13 her. Gleichzeitig wird durch die axiale Verschiebung und die Konusflächen 16a und 20a die Hülse 16 radial komprimiert, so daß das in der Hülse 16 befindliche Ende des Koaxialkabels 1 einer starken Druckspannung ausgesetzt wird. Diese Druckspan­ nung erhöht die Intensität der elektrischen Klemmkontak­ te und schließt die Kontaktstellen hermetisch gegen Ein­ flüsse von außen ab.

Falls ein Koaxialkabel 11 mit dem äußeren zusätzlichen Außenleiter 13a verwendet wird und der äußere Außenlei­ ter 13a kontaktiert werden soll, ist in der Überwurfmut­ ter 9 im Durchtrittsbereich des Koaxialkabels 11 eine quer zum Koaxialkabel 11 verlaufende Gewindebohrung 24 vorgesehen, in welche eine Dornschraube 25 einschraubbar ist. Diese Dornschraube 25 durchdringt mit ihrem Dorn die Außenisolierung 15 des Koaxialkabels 11 und stellt somit im Bedarfsfall einen elektrischen Kontakt zwischen der Überwurfmutter 9 und dem zusätzlichen Außenleiter 13a her. Die Überwurfmutter 9 steht selbstverständlich über das Gewinde 23 elektrisch leitend mit dem Stecker­ körper 1 in Verbindung.

Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 zeigt einen Bana­ nenstecker, der steckerseitig herkömmlich aufgebaut ist. Dieser Bananenstecker ist am Außenumfang mit einer iso­ lierenden Griffhülse 30 versehen, die einen innen lie­ genden metallischen Steckerkörper 31 umgibt. Der Stecker­ körper 31 enthält ein metallisches Kontaktstück 32, welches an seiner Vorderseite mit den metallischen Stecker­ stiften 33 des Bananensteckers verbunden ist. Dieser Steckerstift 33 ist hohl und längsgeteilt ausgebildet und kann mittels eines Spreizmechanismus aufgespreizt werden. Dieser Spreizmechanismus besteht aus einem im Inneren des Steckerstiftes angeordneten Zugbolzen 34, der an seinem äußeren Ende mit einem konischen Spreiz­ kopf 35 und an seinem steckerseitigen Ende Querbolzen 36 aufweist, die an Schraubenflächen 37 eines drehbaren Hülsenkopfes 38 anliegen, der verdrehbar am vorderen Ende der Griffhülse 30 gelagert ist und wie diese aus Isolierstoff besteht. Die Schraubenflächen 37 des Hül­ senkopfes 38 verlaufen derart gegen die axiale Richtung geneigt, daß bei Verdrehung des Hülsenkopfes 38 eine Zugkraft auf den Zugbolzen 34 ausgeübt wird, durch wel­ che der Steckerstift 33 aufgespreizt wird und in seiner Einstecköffnung fixiert wird.

Kabelanschlußseitig ist der Bananenstecker gemäß Fig. 2 weitestgehend ähnlich aufgebaut, wie der in Fig. 1 dargestellte Cinch-Stecker. Für die einander ent­ sprechenden Teile werden deshalb im folgenden die glei­ chen Bezugszeichen verwendet.

Auch bei dem Bananenstecker ist eine Überwurfmutter 9 vorgesehen, die mittels eines Gewindes 22, 23 auf den Steckerkörper 31 aufschraubbar ist und am Außenumfang ein Außengewinde 8 aufweist, auf welches die Griffhülse 30 aufschraubbar ist.

Kabelanschlußseitig ist die Überwurfmutter 9 auch hier mit einer Öffnung 10 für den Durchtritt eines Kabels 39 versehen, welches hier lediglich eine innen liegende, aus feinen Drähten bestehende Leiterlitze 40 aufweist. Diese Leiterlitze 40 des Kabels 39 ist von einer aus Kunststoff bestehenden Außenisolierung 41 umgeben.

Das anschlußseitige Ende des Kabels 39 ist senkrecht zur Längsachse des Kabels abgeschnitten und wird von einer an der Außenisolierung 41 anliegenden Hülse 16 umgeben, die an ihrer Innenseite mit einer die Reibung erhöhenden Profilierung 17 versehen ist und als Zugentlastung dient. Das in dem Steckerkörper 31 angeordnete Kontakt­ stück 32 ist kabelanschlußseitig mittig mit einem Dorn 18 versehen, dessen Längsachse mit der Längsachse des Kabels 39 zusammenfällt und dessen Spitze in Richtung auf das anzuschließende Kabel 39 weist.

Die als Zugentlastung dienende Hülse 16 ist auch hier an ihrem vorderen Ende mit einer Konusfläche 16a versehen und liegt mit ihrer Außenfläche an einem äußeren Stütz­ ring 20 an, der einstückig mit dem Steckerkörper 31 verbunden ist und an seinem rückwärtigen Ende eine Ge­ genkonusfläche 20a zur Konusfläche 16a der Hülse 16 aufweist. Weiterhin ist die Hülse 16 auch hier radial verformbar ausgebildet, was entweder dadurch geschehen kann, daß sie mit einem oder mehreren Längsschlitzen versehen ist oder daß sie aus einem entsprechend ver­ formbaren Material gefertigt ist. Die Hülse 16 liegt mit ihrem rückwärtigen Ende an einer Schulter 21 der Über­ wurfmutter 9 an.

Für die Montage des Kabels 39 wird dieses zunächst senk­ recht zu seiner Längsachse glatt abgeschnitten. Dann wird die Überwurfmutter 9 so auf das Ende des Kabels 39 geschoben, daß deren Gewinde nach vorn zeigt. An­ schließend wird die Hülse 16 über das glatt abgeschnit­ tene Ende des Kabels 39 geschoben und zusammen mit dem Kabel 39 soweit in Richtung auf den Dorn 18 vorgescho­ ben, daß die Konusfläche 16a der Hülse 16 an der Gegen­ konusfläche 20a des Stützringes 20 anliegt. Anschließend wird die Überwurfmutter 9 auf den Steckerkörper 31 aufgeschraubt. Hierdurch wird die Hülse 16 zusammen mit dem innen liegenden Kabel 39 mit großer Kraft axial auf den Dorn 18 geschoben und zugleich radial nach innen verformt, so daß sich zwischen dem Dorn 18 und der Lei­ terlitze 40 des Kabels 39 eine sehr starke Druckspannung aufbaut, die einen intensiven elektrischen Klemmkontakt herstellt und die Kontaktstelle weitestgehend gegen Ein­ flüsse von außen abschirmt.

Claims (7)

1. Vorrichtung für den Anschluß eines senkrecht zu seiner Längsachse abgeschnittenen Kabelendes an einen Steckerkörper, einen Buchsenkörper oder ein elektrisches Gerät, mit mindestens einem von der Stirnseite her in die Leiterlitze des Kabelendes eindringenden, vorne zugeschärf­ ten Klemmkontakt und einer Zugentlastung, die aus einer über das Kabelende schiebbaren Hülse besteht, die durch radiale Verformung gegen die Außenisolierung des Kabelendes anpreßbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (16) zusammen mit dem in ihr befindlichen Kabelende mittels des Schraubgewindes (22, 23) einer Über­ wurfmutter (9) axial über den elektrischen Klemmkontakt (18, 19) schiebbar ist und dabei mit ihrer Außenfläche an einem äußeren Stützring (20) abgestützt ist, wobei die Abstützung der Hülse (16) an dem Stützring (20) derart ausgebildet ist, daß die Hülse (16) bei ihrer axialen Verschiebung radial zusammengepreßt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Hülse (16) mit einem oder mehreren Längs­ schlitzen versehen ist und/oder aus verformbaren Mate­ rial besteht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die als Zugentlastung dienende Hülse (16) an ihrer Innenseite mit einer die Reibung zwischen der Hülse (16) und der Außenisolierung (15, 41) des Kabels (11, 39) erhöhenden Profilierung (17) versehen ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der vorne zugeschärfte Klemmkontakt als Dorn (18) ausgebildet ist, der an seiner Außenseite eine Sägezahnprofilierung aufweist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, für die Verwendung an einem Koaxialkabel, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Klemmkontakt für die Innenleiter­ litze (12) als Dorn (18) und der Klemmkontakt für den Außenleiter (13) als den Dorn konzentrisch umgebender und vorn angeschärfter Messerkontakt (19) ausgebildet ist, dessen Durchmesser dem Durchmesser des Außenlei­ ters (13) entspricht.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Dorn (18) mit seinem spitzen Ende das angeschärfte Ende des Messerkontaktes (19) über­ ragt.

7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 oder 6, zur Verwendung an einem Koaxialkabel, welches einen zusätzlichen äußeren Außenleiter aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß in der Überwurfmutter (9) eine quer zum Koaxialkabel (11) verlaufende Gewindeboh­ rung (24) vorgesehen ist, in welche eine Dornschrau­ be (25) zur Kontaktierung des äußeren Außenleiters (13a) des Koaxialkabels (11) einschraubbar ist.