CH706228A2 - Verfahren zur Herstellung eines Koaxialkabels, sowie Koaxialkabel. - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Litzeninnenleiters (1), respektive eines Koaxialkabels. In einem ersten Schritt wird ein Litzeninnenleiter (2) bereitgestellt, der aus mehreren verseilten Drähten (3) besteht. Anschliessend wird der Litzeninnenleiter (1) mittels einer Rundknetvorrichtung (10) rundgeknetet. In einem weiteren Schritt wird der rundgeknetete Litzeninnenleiter (3) mit einem Dielektrikum umhüllt. In einem weiteren Schritt wird das Dielektrikum mit einem Aussenleiter sowie einem Kabelmantel umhüllt. Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens sowie einen Litzeninnenleiter (1) und ein Koaxialkabel, beide hergestellt nach dem erfindungsgemässen Verfahren.

Description

[0001] Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Innenleiter für ein Koaxialkabel, respektive der Koaxialkabel zur Übertragung von Hochfrequenzsignalen.

[0002] Aus dem Stand der Technik sind Koaxialkabel zur Übertragung von Signalen mit hohen Frequenzen bekannt. Diese Kabel weisen einen Innenleiter auf, der von einem Dielektrikum und einem Aussenleiter umgeben ist.

[0003] Aus dem Stand der Technik sind seit Anfang des letzten Jahrhunderts Rundknetmaschinen bekannt, mittels denen duktile Materialien kontinuierlich oder diskontinuierlich umgeformt werden können. Diese Rundknetmaschinen weisen in der Regel ein aus zwei oder vier paarweise einander gegenüberliegend angeordneten Backen bestehendes Umformwerkzeug auf. Die Backen des Umformwerkzeuges werden zum Beispiel durch aussen umlaufende Rollen in radialer Richtung nach innen ausgelenkt. Gleichzeitig bewegen sie sich in Umfangsrichtung. Das Umformwerkzeug weist eine zentrale, meist durchgehende Arbeitsöffnung auf, die in Längsrichtung einen sich verjüngenden Querschnitt aufweist. Zu bearbeitende Werkstücke können in die Arbeitsöffnung des Umformwerkzeuges eingeführt und durch dieselbe oder – bei einem kontinuierlichen Prozess – eine gegenüberliegende zweite Öffnung wieder entnommen werden. Im Innern der Arbeitsöffnung wird das Werkstück durch die sich in radialer und in Umfangsrichtung bewegenden Backen kontinuierlich umgeformt. Die Arbeitsöffnung weist infolge der Bewegung der Backen einen veränderlichen Querschnitt auf. Rundkneten wird z.B. bei der Herstellung von Drahtseilen oder Schmiedeteilen in der Autoindustrie verwendet. Aus der Patentliteratur sind etliche Anwendungsgebiete für Rundknetmaschinen bekannt. Einige ausgewählte Beispiele werden nachfolgend kurz beschrieben.

[0004] Das am 04.11.2003 erteilte US Patent US 6 641 444 B2 der Yazaki Corporation beschreibt eine Struktur und ein Verfahren zum Zusammenfügen eines elektrischen Kabels und eines Kabelendstücks mittels Rundkneten. Hierzu wird erst am Kabelende die Isolation abgelöst, so dass der Litzenleiter frei liegt. Dieser wird anschliessend in eine hohlzylindrische Hülse eingeschoben. Mittels Rundkneten wird anschliessend die Hülse in radialer Richtung komprimiert. Durch die Komprimierung wird der Litzenleiter verdichtet und damit der elektrische Widerstand abgesenkt.

[0005] Das am 13.02.2007 erteilte US Patent US 7 174 633 B2 der Yazaki Corporation beschreibt ebenfalls ein Verfahren zum Verbinden eines elektrischen Kabels mit einem Kabelendstück. Dazu wird ein elektrisch leitendes Haftmittel (z.B. eine Paste aus Epoxy und Nickelpulver) in ein rohrförmiges Ende eines Kabelendstücks eingefüllt. Anschliessend wird der zuvor abisolierte Litzenleiter des Kabelendes in die Bohrung eingeführt. Mittels Rundkneten wird anschliessend das rohrförmige Kabelendstück radial verdichtet und in engen Kontakt mit dem Litzenleiter gebracht. Das Nickelpulver in der Paste soll dabei als leitender Füller mögliche Oxidschichten auf dem Metallteilen zerstören und die Leitfähigkeit erhöhen.

[0006] Die japanische Publikation JP 7 226 118 A2 der Yazaki Corporation beschreibt die Verwendung eines Rundknetverfahrens, um eine unkontrollierte Verformung eines Drahtseils in einem anschliessenden Walzverfahren zu verhindern. Es wird die Verwendung eines mehrlagig verseilten Drahtseils vorgesehen. Das Walzverfahren dient der Reduktion des Durchmessers, bzw. zur Verlängerung des Drahtseils.

[0007] Die japanische Publikation JP 7 249 329 A2 der Yazaki Corporation beschreibt die Herstellung eines verdichteten konzentrischen mehrlagigen Drahtseils, sowie einer Apparatur zu dessen Herstellung. Im beschriebenen Verfahren wird zuerst das Seil aus mehreren Drähten verseilt. Vor dem Aufwickeln wird das Seil mit einem Rundknetwerkzeug radial verdichtet und umgeformt.

[0008] Das japanische Patent JP 3 257 388 B2 der Yazaki Corporation beschreibt die Geometrie mehrerer unterschiedlicher Formwerkzeuge für die Verdichtung mehrlagiger, verseilter Drahtlitzen mittels Rundkneten. Da relative Rotationen zwischen dem Drahtseil und dem Rundknetwerkzeug wenigstens bei hohen Verdichtungen zur Beschädigung des Drahtseils führen können, bilden die Knetbacken in geschlossenem Zustand keinen kreisförmigen, sondern einen an den Backenkanten abgeflachten Querschnitt auf.

[0009] Die deutsche Offenlegungsschrift DE 19 835 901 A1 von River Seiko KK und Asahi Optical Co. Ltd. beschreibt eine endoskopische Drahtschlinge aus korrosionsbeständigem Draht, die beispielsweise unter Verwendung elektrischen Hochfrequenzstroms zum chirurgischen Entfernen von Polypen verwendet werden kann. Solche Schlingen werden gemäss DE’901 typischerweise aus gelitzten Drähten hergestellt. Ein häufig vorhandenes Merkmal entsprechender Schlingen ist eine starke U-förmige Krümmung an ihrem distalen Ende, welche einen besseren Rückzug der Schlinge in das hülsenförmige endoskopische Führungsinstrument ermöglichen soll. Der sehr kleine Krümmungsradius in dem U-förmigen Teil führt in der Praxis aber zu einer Lockerung und unregelmässigen Deformierung der Drähte der Litze, was zu einem ungeordneten Aufspreizen der Drähte führt. Unter starker mechanischer Belastung oder Joulescher Erwärmung kann dies zum Versagen des Werkzeuges führen. Das in DE’901 beschriebene verwendete Verfahren basiert auf einem Gesenkvorgang, bei welchem ein gelitzter Draht durch ein Gesenk geführt wird, dessen Bohrung einen (8–10.5%) kleineren Durchmesser als die Litze hat. Dies führt zu einer radialen Kompression der Litze. Dies führt zu einer Verformung der Drähte der Litze und Verschwinden der Lücken zwischen den Drähten. Die Drähte an der Oberfläche erhalten dadurch einen trapezförmigen Querschnitt und der gesamte Litzendraht eine sehr glatte Oberfläche. Der resultierende Litzendraht soll selbst bei starker Krümmung diese glatte Oberfläche beibehalten, bzw. er wird nicht in seine Drähte aufgespleisst. Zudem wird dem erfindungsgemässen Draht ein «qualitätsmässig höherwertiges Aussehen» attestiert, wonach ein daraus hergestelltes Drahtschlingeninstrument einen hohen kommerziellen Wert habe.

[0010] GB 794 411 A der British Ropes Ltd. wurde 1958 publiziert und beansprucht ein Verfahren, sowie ein Mittel zu dessen Ausführung, um Seile so zu behandeln, dass ihre Drähte unter Einfluss von äusseren Radialkräften einen von der runden Form abweichenden Querschnitt erhalten. Kennzeichnend für dieses Verfahren ist eine während der Umformung konstant im Bereich der radialen Druckkräfte wirkende axiale Vorspannung des Seils. Diese Axialkraft führt im Zusammenwirken mit der Radialkraft zu einer Verlängerung des Seils bzw. der Litze. Die Axialkraft wird so gewählt, dass das Drahtmaterial zu fliessen beginnt. Radialkräfte können mittels eines rotierenden Werkzeugs ausgeübt werden.

[0011] US 6 023 026 der Nippon Cable Systems Inc. wurde 2000 publiziert und beschreibt eine neue Art von rundgeknetetem, geschmiedetem Stahlseil, welches sowohl über eine hohe mechanische Flexibilität/Biegsamkeit, wie auch über eine hohe Zugfestigkeit verfügt. Diese verbesserten Eigenschaften resultieren aus einem optimierten Aufbau aus den einzelnen Seilsträngen wie auch spezifizierten Verhältnissen von Drahtdurchmessern und einem Mass für die Verdichtung während dem Umformprozess.

[0012] DE 1 943 229 (resp. US 3 651 243) von der Fa. Western Electric Co. Inc. wurde 1970 erstmals publiziert und befasst sich mit einem Koaxialkabel mit einem verseilten Innenleiter. Unerwünschte Spitzen der Rückflussdämpfung werden durch einen Variation der Schlaglänge bei der Verseilung reduziert.

[0013] Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung eines verbesserten Litzeninnenleiters, respektive eines verbesserten Koaxialkabels zur Übertragung von Hochfrequenzsignalen zu zeigen.

[0014] Diese Aufgabe wird durch das in den Patentansprüchen definierte Verfahren gelöst.

[0015] Heute übliche Koaxialkabel weisen Innenleiter aus einem Draht oder Litzeninnenleiter aus mehreren Drähten auf. Die aus mehreren Drähten bestehenden Innenleiter werden in der Regel verseilt, bevor sie in das Kabel eingebaut werden. Bei der Entwicklung hochwertiger Kabel für den Hochfrequenzbereich hat sich gezeigt, dass die innere Architektur wie auch die Oberflächenbeschaffenheit der eingesetzten Litzenleiter einen bedeutenden Einfluss auf deren mechanische wie auch elektrische Eigenschaften haben kann. Im Vergleich zu Massivdrahtleitern verfügen Litzeninnenleiter zwar über eine erhöhte mechanische Flexibilität und eine verringerte Bruchanfälligkeit. Es besteht jedoch u.a. die Gefahr, dass sie bei Krümmungen unterhalb eines kritischen Biegeradius aufspreizen, das heisst, dass sich die dichte Anordnung der Drähte auflockert und sich diese separieren. Dies kann zu einer Verschlechterung der Übertragungseigenschaften und damit zu Problemen bei der Verwendung des Kabels führen. Bei Koaxialkabeln mit Litzeninnenleitern ergeben sich aus der Architektur des Innenleiters zwei Nachteile gegenüber Kabeln mit Innenleitern aus einem einzigen massiven Draht. Zum einen weist die Rückflussdämpfung (fortan RL) bei bestimmten Frequenzen Minima auf und zum anderen eine erhöhte Einfügedämpfung (fortan IL) auf.

[0016] Handelsübliche Litzeninnenleiter für Koaxialkabel weisen eine frequenzabhängige Rückflussdämpfung (engl. Return Loss oder kurz RL) auf, die sich negativ auf die Übertragungseigenschaften auswirkt und durch im Kabel vorhandene Fehlstellen verursacht wird. Die Rückflussdämpfung bezeichnet ein logarithmisches Mass für das Verhältnis aus eingespeister Signalenergie zu reflektierter Signalenergie bei einer festen Signalfrequenz. Die Rückflussdämpfung wird in der Regel mit der Einheit dB (für Dezibel) angegeben. Da die reflektierte Signalenergie immer kleiner ist als die eingespeiste Signalenergie, ist die Rückflussdämpfung immer eine positive Grösse. Koaxialkabel sind grundsätzlich so auszulegen, dass die Rückflussdämpfung maximiert und damit die maximale Signalenergie übertragen wird. Typische Werte der Rückflussdämpfung liegen im Bereich von 20 dB bis 30 dB, was einer reflektierten Signalenergie von 1% bzw. von 0.1% der eingespeisten Signalenergie entspricht. Bei Koaxialkabeln mit Litzeninnenleitern weist die Rückflussdämpfung häufig Minima bei Signalfrequenzen auf, die durch den konstruktiven Aufbau des Litzeninnenleiters gegeben sind. Diese Minima werden fortan als RL-Spitzen bezeichnet. Aus der oben erwähnten DE 1 943 229 ist bekannt, dass RL-Spitzen durch eine Variation der Litzenschlaglänge entlang der Litze reduziert werden können. Die Litzenschlaglänge oder kurz Schlaglänge ist die Länge, welche ein Draht der Litze bei einer Umdrehung entlang der Litze zurücklegt. Konstruktions- und fertigungsbedingt ist die Variation der Litzenschlaglänge nur zwischen einer oberen und einer unteren Grenze durchführbar, d.h. zwischen einer minimalen und einer maximalen Schlaglänge. In der Regel reicht die Variation der Litzenschlaglänge zwischen diesen Extrema nicht aus, um alle RL-Spitzen zu beseitigen.

[0017] Es existieren mehrere Ansätze, um den IL-Wert zu reduzieren. Ein kostspieliger Ansatz ist die Verlitzung isolierter (lackierter) Drähte. Ein Ansatz ist das Beschichten der Litzen z.B. mit Silber oder einem anderen Material (Edelmetall), welches die Leitfähigkeit verbessert.

[0018] Durch das erfindungsgemässes Verfahren können die oben beschriebenen Probleme reduziert und die Übertragungseigenschaften eines nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellten Koaxialkabels verbessert werden. Durch das erfindungsgemässe Verfahren können die elektrischen und gleichzeitig auch mechanischen Eigenschaften von Kabeln verbessert werden.

[0019] Ein erfindungsgemässes Verfahren zur Herstellung eines Koaxialkabels weist in der Regel folgende Verfahrensschritte auf: a) Herstellen eines Litzeninnenleiters durch Verseilen von mehreren Drähten mit einer konstanten und/oder einer variablen Schlaglänge; b) Rundkneten des Litzeninnenleiters mittels einer Rundknetvorrichtung; c) Umhüllen des Litzeninnenleiters mit einem Dielektrikum; d) Umhüllen des Dielektrikums mit einem Aussenleiter; e) Umhüllen des Aussenleiters mit einem Aussenmantel.

[0020] Bei Bedarf wird die Oberfläche der Drähte vor dem Verseilen und/oder vor dem Rundkneten beschichtet. Gute Resultate können mit Beschichtungen aus Silber, Gold oder Zinn erzielt werden.

[0021] Vorteile eines nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellten verseilten und rundgekneteten Litzeninnenleiters sind u.a. die Folgenden: a) Der erfindungsgemässe Litzeninnenleiter weist eine homogene Aussenoberfläche auf, welche mit der Oberfläche eines einzelnen Drahtes vergleichbar ist. b) Der erfindungsgemässe Litzeninnenleiter weist verdichtete und homogenere innere Oberflächen auf, welche einer negativen Oxidbildung entgegenwirken. c) Beim Rundkneten kann eine Beschädigung der Beschichtung der einzelnen Drähte vermieden werden. d) Der erfindungsgemässe Litzeninnenleiter weist eine geringere Dämpfung bei der Signalübertragung auf, da mehr effektive Leiteroberfläche zur Verfügung steht. e) Der erfindungsgemässe Litzeninnenleiter weist reduzierte RL-Spitzen auf. Gleichzeitig wird das RL-Niveau verbessert. f) Der erfindungsgemässe Litzeninnenleiter neigt unter mechanischer Beanspruchung (Biegen, Torsion, Schütteln) weniger zum Aufspleissen, d.h. die Drähte bleiben in Position und der rundgeknetete Litzeninnenleiter behält die Form auch bei sehr kleinen Biegeradien. g) Der erfindungsgemässe Litzeninnenleiter weist nach dem Rundkneten einen entlang seiner Länge einen konstant bleibenden Querschnitt auf. Dadurch wird die Periodizität in der Leiterstruktur reduziert. Dies führt zu einer Reduktion der RL-Spitzen.

[0022] Eine Ausführungsform eines erfindungsgemässen Verfahrens zur Herstellung eines Litzeninnenleiters für ein Koaxialkabel, bzw. ein Koaxialkabel weist folgende Verfahrensschritte auf: Bereitstellen eines Litzeninnenleiters der aus mehreren verseilten Drähten besteht; Rundkneten des Litzeninnenleiters mittels einer Rundknetvorrichtung, so dass die Querschnitte der Drähte sich einander angleichen; Umhüllen des Litzeninnenleiters mit einem Dielektrikum; Umhüllen des Dielektrikums mit einem Aussenleiter. Mit Vorteil werden die Drähte soweit rundgeknetet, bis sie lückenlos aneinander anliegen. Beim Verseilen kann eine konstante oder eine variable Schlaglänge verwendet werden. Je nach Anwendungsgebiet ist der Aussenleiter ein- oder mehrschichtig aufgebaut. Er kann z.B. aus einem Geflecht (Geflechtaussenleiter) hergestellt und/oder als Folienaussenleiter und/oder Rohraussenleiter und/oder Bandaussenleiter ausgebildet werden. Das Dielektrikum kann ein oder mehrschichtig aufgebaut werden und mittels einer der Rundknetvorrichtung nachgeschalteten Vorrichtung zum Aufbringen des Dielektrikums sein. Weiterhin kann auch eine Vorrichtung zum Aufbringen eines Aussenleiters auf das Dielektrikum nachgeschaltet sein. Bei Bedarf kann die Oberfläche der Drähte vor dem Rundkneten beschichtet werden. Z.B. kann die Oberfläche der Drähte versilbert werden. Falls erforderlich kann der Aussenleiter mittels mehreren hintereinandergeschalteten Rundknetvorrichtungen in mehreren Stufen rundgeknetet werden. Z.B. besteht die Möglichkeit bei einem mehrlagig verseilten Litzeninnenleiter die einzelnen Lagen nacheinander rund zu kneten. Zwischen den Rundknetvorgängen können einige oder mehrere Drähte des Litzeninnenleiters einem weiteren Verfahrensschritt unterworfen werden.

[0023] Eine Vorrichtung zur Herstellung eines erfindungsgemässen Litzeninnenleiters, respektive Koaxialkabels, weist in der Regel eine oder mehrere vom Prozessablauf nacheinander angeordnete Rundknetvorrichtung auf. Weiterhin weist die Vorrichtung eine Zuführeinrichtung zum Zuführen eines oder mehrerer verseilten Litzeninnenleiters zur Rundknetvorrichtung auf. Weiterhin weist die Vorrichtung eine Wegführeinrichtung auf, welche zum Wegführen des rundgekneteten Litzeninnenleiters dient. Bei der Zuführeinrichtung kann es sich um eine oder (insbesondere bei mehreren Schlägen) mehrere hintereinander geschaltete Verseilmaschine handeln. Bei der Zuführeinrichtung kann es sich auch um eine Vorratsrolle handeln, auf welcher der Litzeninnenleiter oder einzelne Schläge davon aufgewickelt. Bei der Wegführeinrichtung kann es sich um eine Maschine zum Aufbringen eines Dielektrikums auf den rundgekneteten Litzeninnenleiter handeln.

[0024] Weitere Aspekte der Erfindung werden anhand der in den nachfolgenden Figuren beschriebenen Ausführungsform näher erläutert. Es zeigen: <tb>Fig. 1<sep>zeigt ein Koaxialkabel mit periodischen Störungen, symbolisch durch Einschnürungen des Aussenleiters dargestellt <tb>Fig. 2<sep>zeigt in einem ersten Diagramm den frequenzabhängigen Rückflussdämpfungsverlauf eines Koaxialkabels gemäss Fig. 1; <tb>Fig. 3<sep>zeigt in einem zweiten Diagramm den frequenzabhängigen Rückflussdämpfungsverlauf eines erfindungsgemässen Koaxialkabels; <tb>Fig. 4<sep>zeigt schematisch die Herstellung eines erfindungsgemässen Innenleiters für ein erfindungsgemässes Koaxialkabel; <tb>Fig. 5<sep>zeigt die in Fig. 4 gezeigte Anordnung in einer Seitenansicht; <tb>Fig. 6<sep>(a) zeigt ein Schliffbild eines verseilten Litzeninnenleiters und (b) die Konturen des Schliffbildes gemäss (a); <tb>Fig. 7<sep>(a) zeigt ein Schliffbild eines erfindungsgemässen Litzeninnenleiters und (b) die Konturen des Schliffbildes gemäss (a); <tb>Fig. 8<sep>zeigt schematisch den Aufbau eines erfindungsgemässen Koaxialkabels.

[0025] Fig. 1 zeigt schematisch und stark vereinfacht ein aus dem Stand der Technik bekanntes herkömmliches Koaxialkabel 100 mit einem verseilten Litzeninnenleiter. Dieses weist in Längsrichtung (x-Richtung) gesehen periodisch angeordnete Fehlstellen 101 im Aussenleiter (schematisch als Halbkreise dargestellt) auf, welche sich frequenzabhängig negativ auf das Übertragungs- und Systemverhalten des Koaxialkabels auswirken. Die Fehlstellen 101 sind in einem Abstand A-/2, respektive in einem Vielfachen davon (Faktor n) angeordnet. Die Fehlstellen 101 bewirken, dass bei jeder Fehlstelle 101 ein Anteil 102 des eingespiesenen Eingangssignals 103 reflektiert wird. Aufgrund der Periodizität der Fehlstellen 101 befinden sich die zurück gestreuten Signalanteile am Eingang des Koaxialkabels in derselben Phasenlage und überlagern somit konstruktiv. Dies führt zu einer Erhöhung des reflektierten Signalanteils bei einer Frequenz bzw. in einem schmalen Frequenzband.

[0026] Fig. 2 zeigt in einem ersten Diagramm schematisch das frequenzabhängige Rückflussdämpfungsverhalten eines herkömmlichen Koaxialkabels mit Litzeninnenleiter gemäss Fig. 1. Auf der Abszisse (x-Achse) ist die Frequenz (f) und auf der Ordinate (y-Achse) die Rückflussdämpfung in dB dargestellt. Die zulässigen Grenzwerte für die Rückflussdämpfung sind in Form einer horizontal verlaufenden Linie 105 dargestellt. Der Verlauf der Rückflussdämpfung ist in Form einer stark ausschlagenden ersten Kurve 106 zu erkennen. Es ist zu erkennen, dass an zwei schmalbandigen Stellen 107 und 108 die Rückflussdämpfung ausgeprägte Minima aufweist und die zulässigen Grenzwerte 105 überschritten werden. Diese Minima werden als RL-Spitzen bezeichnet.

[0027] Fig. 3 zeigt in einem zweiten Diagramm die Rückflussdämpfung (Ordinate) eines erfindungsgemässen Koaxialkabels mit Litzeninnenleiter gemäss Fig. 4 in Abhängigkeit der Frequenz (Abszisse) in Form einer zweiten Kurve 109. Die zulässigen Grenzwerte für die Rückflussdämpfung sind wieder mittels einer horizontal verlaufenden Linie 110 dargestellt. Wie zu erkennen ist, weist das erfindungsgemässe Kabel nicht die grenzwertüberschreitenden RL-Spitzen des aus dem Stand der Technik bekannten Kabels gemäss Diagramm in Fig. 2 auf.

[0028] Fig. 4 zeigt in einer perspektivischen Darstellung von schräg vorne und oben einen verseilten Litzeninnenleiter in unbearbeitetem Zustand 1 und denselben Litzeninnenleiter in bearbeitetem Zustand 2. Fig. 5 zeigt die Anordnung gemäss Fig. 1 in einer Seitenansicht. Fig. 6zeigt eine Schnittdarstellung durch den Litzeninnenleiter 1 entlang der Schnittlinie EE gemäss Fig. 4. Fig. 7zeigt eine Schnittdarstellung durch den Litzeninnenleiter 2 entlang der Schnittlinie FF gemäss Fig. 4. Fig. 8 zeigt in einer Schnittdarstellung schematisch einen Aufbau eines Koaxialkabels 9 mit einem erfindungsgemässen Litzeninnenleiter 2.

[0029] Beim erfindungsgemässen Verfahren wird der Litzeninnenleiter 1 mittels einer Rundknetvorrichtung 10 in den bearbeiteten Litzeninnenleiter 2 umgeformt.

[0030] In Fig. 6a ist eine Fotografie eines Querschnittes (Schliffbild) eines herkömmlichen verseilten Litzeninnenleiters 1 dargestellt. Fig. 6b zeigt denselben Querschnitt zeichnerisch dargestellt. In Fig. 7aist eine Fotografie eines Querschnittes (Schliffbild) eines erfindungsgemäss rundgekneteten Litzeninnenleiters 2 dargestellt. Fig. 7bzeigt denselben Querschnitt zeichnerisch dargestellt.

[0031] Bei einem Vergleich der Schnittbilder der Fig. 6 und 7fällt auf, dass Drähte 3 vor dem Rundkneten (vgl. Fig. 6a, resp. 6b) vergleichsweise lose und mit einem grossen Abstand zueinander angeordnet sind und nicht zwingend aneinander anliegen. Ausserdem weist der Litzeninnenleiter 1 eine unregelmässige und zerfurchte Aussenfläche 8 auf.

[0032] Im Unterschied dazu sind beim rundgekneteten Litzeninnenleiter 2 gemäss Fig. 7a, resp. 7b die Drähte 3 eng aneinanderliegend und ohne Zwischenräume angeordnet sind. Sie weisen im Querschnitt gesehen einen polygonalen Aufbau mit in der Regel vier bis sechs gerade oder leicht gekrümmten Seitenwände 25 auf, die über Knicke 26 ineinander übergehen.

[0033] Die Rundknetvorrichtung 10 umfasst in der gezeigten Ausführungsform ein Werkzeug 11, das in der gezeigten Ausführungsform vier Backen 12 aufweist. Die Backen 12 bilden im Zentrum durchgehende eine Bearbeitungsöffnung 13 auf. Die Backen 12 werden über Aussenstössel 14 in radialer Richtung einer Rotationsachse 15 ausgelenkt angetrieben (vgl. Pfeil 22), währenddem eine Arbeitswelle 16, in welcher die Backen 12 und die Aussenstössel 14 in Taschen 17 gelagert angeordnet sind, um die Rotationsachse 15 dreht (vgl. Pfeil 23). Die Aussenstössel 14 weisen rampenförmige Erhöhungen 18 auf, die mit in einem Aussenring 19 angeordneten und in einem Käfig 20 gelagerten Rollen 21 zusammenwirken. Der Aussenring 19 stützt die Rollen in radialer Richtung. Durch die Drehung der Arbeitswelle 16 werden die Rampen 18 über die mitdrehenden Rollen 21 bewegt und dadurch nach innen ausgelenkt. Diese Bewegung wird die Backen 12 des Werkzeugs 11 übertragen. Andere Antriebe sind möglich. Der verseilte Litzenleiter 1 wird in Richtung des Pfeils 24 durch die Bearbeitungsöffnung 13 des Werkzeuges 11 hindurchbewegt. Dabei werden die Drähte 3 verdichtet und im Querschnitt wie in den nachfolgenden Figuren dargestellt umgeformt. Der Querschnitt des verseilten Litzeninnenleiters wird dabei vom einem ersten Durchmesser D1 auf einen zweiten Durchmesser D2 reduziert. Je nach Anwendungsgebiet stehen die Durchmesser D2 zu D1 typischer Weise in einem Verhältnis von 0.5–0.9 zueinander. Unterhalb von ca. 0.77 sind alle Zwischenbereiche zwischen den Drähten 3 ausgefüllt und eine Verstreckung der Drähte in Längsrichtung kann erreicht werden, was zu einer Verlängerung des Innenleiters 2 führt.

[0034] Wie insbesondere in Fig. 7zu erkennen ist, liegen die Drähte 3 nach dem Rundkneten eng aneinander an und weisen einen praktisch lückenlosen Querschnitt auf. Insbesondere sind die Querschnitte der Drähte 3 nicht mehr rund, sondern polygonal ausgebildet. Der Litzenleiter weist in der gezeigten Ausführungsform eine kreisrunde Aussenfläche 8 auf, welche über die Länge des Litzenleiters eine hohe Konstanz aufweist. Die Innenflächen 7 liegen bereichsweise verzahnt eng aneinander an. Sie sind derart ausgebildet, dass die Drähte 3 trotzdem relativ zu einander in Längsrichtung verschiebbar sind.

[0035] Das in Fig. 8 dargestellte, erfindungsgemässe Koaxialkabel 9 weist einen verseilten und rundgekneteten Litzeninnenleiter 2 auf, der von einem Dielektrikum 4 umgeben ist. Das Dielektrikum 4 ist wiederum von einem konzentrisch zur Aussenfläche 8 angeordneten Aussenleiter 5 umgeben. Der Aussenleiter 5 ist hiervon einem schützenden Aussenmantel 6 umschlossen. Andere Aussenleiter 5 sind möglich. Z.B. kann der Litzeninnenleiter 2 und das Dielektrikum 4 auch von einem festen Aussenleiter, resp. Gehäuse (nicht näher dargestellt umgeben sein). Gute Resultate werden mit Litzeninnenleitern mit einem Durchmesser von 0.1 bis 3 Millimeter erreicht. Diese weisen (je nach Anwendungsgebiet) in der Regel 7, 19 oder 37 einzelne Drähte auf. Der Durchmesser der einzelnen Drähte liegt dabei vor dem Rundkneten im Bereich von 0.02 bis 0.6 Millimeter. Die erfindungsgemässen Litzeninnenleiter bieten sich für sehr hohe Übertragungsfrequenzen von bis zu 110 GHZ an.

[0036] Bezugszeichen <tb>1<sep>Litzeninnenleiter (unbearbeitet) <tb>2<sep>Litzeninnenleiter (bearbeitet) <tb>3<sep>Draht (Einzeldraht) <tb>4<sep>Dielektrikum <tb>5<sep>Aussenleiter <tb>6<sep>Aussenmantel <tb>7<sep>Innenfläche <tb>8<sep>Aussenfläche <tb>9<sep>Koaxialkabel <tb>10<sep>Rundknetvorrichtung <tb>11<sep>Werkzeug <tb>12<sep>Backe <tb>13<sep>Bearbeitungsöffnung <tb>14<sep>Aussenstössel <tb>15<sep>Rotationsachse <tb>16<sep>Arbeitswelle <tb>17<sep>Tasche <tb>18<sep>Rampe (rampenförmige Erhöhung) <tb>19<sep>Aussenring <tb>20<sep>Käfig <tb>21<sep>Rollen <tb>22<sep>Pfeil 1 <tb>23<sep>Pfeil 2 <tb>24<sep>Pfeil 3 <tb>25<sep>Weitenwand (Querschnitt Draht) <tb>26<sep>Knick (Querschnitt Draht) <tb>100<sep>Kabel <tb>101<sep>Fehlstelle <tb>102<sep>Anteil (Verlust) <tb>103<sep>Eingangssignal <tb>104<sep>Ausgangssignal <tb>105<sep>Grenzwert (Dämpfung) <tb>106<sep>erste Kurve (Dämpfung) <tb>107<sep>Dämpfungsspitze 1 (Grenzwert) <tb>108<sep>Dämpfungsspitze 2 (Grenzwert) <tb>109<sep>zweite Kurve (Dämpfung) <tb>110<sep>Grenzwert (Dämpfung)

Claims (15)

1. Verfahren zur Herstellung eines Koaxialkabels (9) mit folgenden Verfahrensschritten: a. Bereitstellen eines Litzeninnenleiters (1), der aus mehreren miteinander verseilten Drähten (3) besteht; b. Rundkneten des Litzeninnenleiters (1) mittels einer Rundknetvorrichtung (10); c. Umhüllen des rundgekneteten Litzeninnenleiters (2) mit einem Dielektrikum (4); d. Umhüllen des Dielektrikums (4) mit einem Aussenleiter (5).

2. Verfahren gemäss Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der verseilte Litzeninnenleiter (1) eine konstante und/oder eine variable Schlaglänge aufweist.

3. Verfahren gemäss einem der vorangehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aussenleiter (5) mit einem Aussenmantel (6) umhüllt wird.

4. Verfahren gemäss einem der vorangehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Aussenleiter (5) als Geflechtaussenleiter und/oder Rohraussenleiter und/oder Folienaussenleiter und/oder Bandaussenleiter hergestellt wird.

5. Verfahren gemäss einem der vorangehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dielektrikum (4) mehrschichtig aufgebaut wird.

6. Verfahren gemäss einem der vorangehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche der Drähte (3) beschichtet wird.

7. Verfahren gemäss Patentanspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche der Drähte (3) mit Silber, Gold oder Zinn beschichtete werden.

8. Verfahren gemäss einem der vorangehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenleiter (1) mittels mehreren hintereinandergeschalteten Rundknetvorrichtungen (10) rundgeknetet wird.

9. Verfahren gemäss Patentanspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Rundknetvorgängen der Litzeninnenleiter (2) einem weiteren Verfahrensschritt unterworfen wird.

10. Litzeninnenleiter (2) hergestellt nach dem Verfahren eines der vorangehenden Patentansprüche.

11. Koaxialkabel (9) hergestellt gemäss einem Verfahren der Patentansprüche 1 bis 9.

12. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäss einem der Patentansprüche 1 bis 9 gekennzeichnet durch eine Rundknetvorrichtung (10), eine Zuführeinrichtung eines verseilten Litzeninnenleiter (1) zur Rundknetvorrichtung, sowie eine Wegführeinrichtung zum Wegführen des rundgekneteten Litzeninnenleiters (2).

13. Vorrichtung gemäss Patentanspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführeinrichtung eine Verseilmaschine umfasst.

14. Vorrichtung gemäss Patentanspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführeinrichtung eine Vorratsrolle umfasst auf welcher der verseilte Litzeninnenleiter (1) aufgewickelt ist.

15. Vorrichtung gemäss einem der Patentansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Wegführeinrichtung eine Maschine zum Aufbringen eines Dielektrikums auf den rundgekneteten Litzeninnenleiter umfasst.