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Die Erfindung betrifft eine elektrische Crimpferrule für eine elektrische Verbindungseinrichtung eines elektrischen Mehradernkabels bevorzugt für den Kraftfahrzeugbereich. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Ferrulenmontage einer elektrischen Crimpferrule auf einem elektrisch abisolierten Innenquerschnitt eines Mehradernkabels, sowie ein Verfahren zum Assemblieren einer elektrischen Verbindungseinrichtung an/auf einem elektrischen Mehradernkabel. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine elektrische Verbindungseinrichtung sowie eine elektrische Entität jeweils bevorzugt für den Fahrzeugbereich.
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Im elektrischen Bereich (Elektronik, Elektrotechnik, Elektrik, elektrische Energietechnik etc.) sind eine große Anzahl von elektrischen Verbindervorrichtungen bzw. Verbindereinrichtungen, Buchsen-, Stift- und/oder Hybridverbindern etc. - im Folgenden als (elektrische) Verbinder (auch: Gegenverbinder) bezeichnet - bekannt, welche dazu dienen, elektrische Ströme, Spannungen, Signale und/oder Daten mit einer großen Bandbreite von Strömen, Spannungen, Frequenzen und/oder Datenraten zu übertragen. Im Nieder-, Mittel- oder Hochspannungs- und/oder -strombereich, und insbesondere im Fahrzeugbereich, müssen solche Verbinder in mechanisch belasteten, warmen, ggf. heißen, verunreinigten, feuchten und/oder chemisch aggressiven Umgebungen dauerhaft, wiederholt und/oder nach einer vergleichsweise langen Zeit einer Inaktivität kurzfristig eine Übertragung von elektrischer Leistung, Signalen und/oder Daten gewährleisten. Aufgrund einer großen Bandbreite von Anwendungen ist eine große Anzahl von speziell ausgestalteten Verbindern bekannt.
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Solch ein Verbinder und ggf. dessen zugehöriges (z. B. bei einer Verbindervorrichtung oder einer Verbindereinrichtung) oder übergeordnetes (z. B. bei einer Verbindereinrichtung) Gehäuse kann an einer elektrischen Leitung, einem Kabel, einem Kabelbaum etc. - im Folgenden als konfektioniertes (elektrisches) Kabel (auch: elektrische Entität) bezeichnet -, oder an/in einer elektrischen Einrichtung bzw. Vorrichtung, wie z. B. an/in einem Gehäuse, an/auf einem Stanzgitter, an/auf einer Leiterplatte etc., einer (leistungs-)elektrischen, elektrooptischen bzw. elektronischen Komponente bzw. einer entsprechenden Aggregation etc. (elektrische Entitäten) verbaut sein.
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Befindet sich ein Verbinder (mit/ohne Gehäuse) an einem Kabel, einer Leitung bzw. einem Kabelbaum, so spricht man auch von einem fliegenden (Steck-)Verbinder bzw. einem Stecker, einer Buchse oder einer Kupplung; befindet er sich an/in einer elektrischen, elektrooptischen bzw. elektronischen Komponente, Aggregation etc., so spricht man auch von einer Verbindereinrichtung, wie z. B. einem (Einbau-/Anbau-)Verbinder, einem (Einbau-/Anbau-)Stecker oder einer (Einbau-/Anbau-) Buchse. Ferner wird ein Verbinder an einer solchen Einrichtung oft auch als (Stecker-)Aufnahme, Stiftwanne, Stiftleiste oder Header bezeichnet. - Im Rahmen der elektrischen Energietechnik (Erzeugung, Umwandlung, Speicherung und Transport von elektrischem Starkstrom in elektrischen Netzen bevorzugt mit Drehstrom-Hochspannungs-Übertragung) spricht man hier, wegen ihres vergleichsweisen komplexen Aufbaus, von Kabelgarnituren.
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Solch ein Verbinder muss eine einwandfreie Übertragung von Elektrizität gewährleisten, wobei miteinander korrespondierende und teilkomplementäre Verbinder (Verbinder und Gegenverbinder) meist Verriegelungseinrichtungen und/oder Befestigungseinrichtungen zum dauerhaften aber in der Regel lösbaren Verriegeln und/oder Befestigen des Verbinders am/im Gegenverbinder bzw. vice versa aufweisen. - Ferner muss eine elektrische Verbindungseinrichtung für einen Verbinder, z. B. umfassend oder wenigstens aufweisend: eine eigentliche elektrische Kontaktvorrichtung (Terminal; meist stofflich einstückig oder integral ausgebildet, z. B. ein (Crimp-)Kontaktelement etc.) oder eine elektrische Kontakteinrichtung (Terminal; meist einstückig und mehrteilig oder zweiteilig, oder stofflich einstückig ausgebildet, z. B. eine (Crimp-)Kontakteinrichtung), sicher in diesem aufgenommen sein.
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Eine Verbindungseinrichtung kann selbst mehrteilig ausgebildet sein. Hierbei kann eine Verbindungseinrichtung z. B. zwei oder mehr elektrische Terminals umfassen oder aufweisen. Dies ist z. B. bei Koaxial-, Twinaxial- oder Twisted-Pair-Verbindungseinrichtungen der Fall, welche ein bzw. zwei innere, elektrische Terminals (Männchen und/oder Weibchen) und ein äußeres Terminal (Schirmkontakthülse) umfassen oder aufweisen kann. Ferner kann eine Ferrule (Stützhülse) innerhalb des äußeren Terminals in der Verbindungseinrichtung eingerichtet sein. - Bei einem (vor-)konfektionierten elektrischen Kabel kann solch eine Verbindungseinrichtung als ein Verbinder (vgl. o.), also ohne ein Gehäuse, z. B. fliegend, vorgesehen sein.
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Es sind ständig Bestrebungen im Gang, elektrische Verbinder und deren Verbindungseinrichtungen zu verbessern, insbesondere aufgrund von Miniaturisierung robuster zu gestalten, effektiver auszulegen sowie kostengünstiger herzustellen. Hierbei gelten für Hf-Verbindungseinrichtungen (Hf: Hochfrequenz, Definition hier Übertragungsfrequenzen: größer als 3 bis größer 300 MHz und deutlich in den GHz-Bereich hinein (ca. 150 GHz)) deutlich andere Regeln als bei herkömmlichen Verbindungseinrichtungen (Definition hier: Übertragungsfrequenzen kleiner als ca. 3 MHz), da in der Hf-Technik insbesondere die Welleneigenschaften von Elektrizität zu Tage treten. Bei elektrischen Hf-Steckverbindungen, erweist sich eine Aufrechterhaltung einer Signalintegrität als eine immer größere Hürde.
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Bei Kabelherstellern ist ein Trend zu beobachten, dass die Schirmungen bei Mehradernkabeln, wie z. B. Twisted-Pair-Kabeln, Twinaxialkabeln etc., zunehmend ovaler werden, weil sich bei immer mehr Herstellern die Schirmungen der Mehradernkabel direkt um die Innenleiter der Mehradernkabel legen, statt wie bisher um zusätzliche Füller. Die Isolationsmäntel der Mehradernkabel bleiben aber im Wesentlichen kreisrund. Die herkömmlichen Crimpferrulen für Crimp-Verbindungseinrichtungen solcher Mehradernkabel sind derart konzipiert, dass sie lediglich dazu geeignet sind, auf eine im Wesentlichen kreisrunde Schirmung gecrimpt zu werden. - Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Verbindungseinrichtung anzugeben.
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Die Aufgabe der Erfindung ist mittels einer elektrischen Crimpferrule, insbesondere einer Hf-Crimpferrule; durch ein Verfahren zur Ferrulenmontage einer elektrischen Crimpferrule, insbesondere einer Hf-Crimpferrule; durch ein Verfahren zum Assemblieren einer elektrischen Verbindungseinrichtung, insbesondere einer Hf-Verbindungseinrichtung; mittels einer elektrische Verbindungseinrichtung, insbesondere einer Hf-Verbindungseinrichtung; sowie mittels einer elektrischen Entität, insbesondere einer Hf-Entität, gelöst. - Vorteilhafte Weiterbildungen, zusätzliche Merkmale und/oder Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und der folgenden Beschreibung.
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Die erfindungsgemäße Crimpferrule umfasst einen Umfangsmittenabschnitt, welcher eine erste Umfangsflanke mit einer zweiten Umfangsflanke der Crimpferrule integral verbindet, wobei zum Realisieren eines hauptsächlich oder im Wesentlichen kreisrunden Crimpquerschnitts (Außenform) auf einem nicht-kreisrunden oder kreisrunden Innenquerschnitt des Mehradernkabels, die Crimpferrule selbst: wenigstens eine Crimpdurchmesser-Kompensationseinrichtung zum Aufcrimpen der Crimpferrule auf den im Wesentlichen nicht-kreisrunden Innenquerschnitt aufweist, oder wenigstens eine Crimpdurchmesser-Kompensationseinrichtung zum Aufcrimpen der Crimpferrule auf den im Wesentlichen kreisrunden Innenquerschnitt aufgewiesen hat. - Der Innenquerschnitt ist dabei bevorzugt derjenige Innenquerschnitt des Mehradernkabels, welcher von einer Kabelschirmung, insbesondere einer äußeren Kabelschirmung, oder von einer direkt unter einer Kabelschirmung liegenden Schicht des Mehradernkabels gebildet wird.
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Eine Crimpdurchmesser-Kompensationseinrichtung ist ferner derart definiert, dass damit eine lediglich elastische Verformung des Innenquerschnitts des Mehradernkabels möglich ist oder war. Die Crimpdurchmesser-Kompensationseinrichtung ist insbesondere nicht derart ausgebildet, dass damit der Innenquerschnitt des Mehradernkabels plastisch verformbar, piercebar (aufschneidbar, aufreißbar, lochbar etc.) etc. ist oder war. Die Crimpferrule besteht bevorzugt aus einer metallischen (Blech) oder metallisierten Materiallage mit einer insbesondere konstanten Dicke.
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Unter einem nicht-kreisrunden Innenquerschnitt des Mehradernkabels soll z. B. ein elliptischer oder ovaler Innenquerschnitt des Mehradernkabels jenseits eines kreisrunden Innenquerschnitts verstanden sein. - Der erste der zwei Fälle betrifft das Kompensieren der kleineren Radien bzw. Durchmesser des nicht-kreisrunden Innenquerschnitts des Mehradernkabels zu einem hauptsächlich oder im Wesentlichen kreisrunden Außenquerschnitt der Crimpferrule. Der zweite Fall betrifft das Wegfallen einer Kompensation bei allen Radien bzw. Durchmessern des kreisrunden Innenquerschnitts des Mehradernkabels, wobei sich ebenfalls ein hauptsächlich oder im Wesentlichen kreisrunder Außenquerschnitt der Crimpferrule ergibt.
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Die Crimpferrule kann genau oder wenigstens zwei Crimpdurchmesser-Kompensationseinrichtungen aufweisen oder aufgewiesen haben. Ferner kann eine Crimpdurchmesser-Kompensationseinrichtung in einer Umfangsflanke und/oder dem Umfangsmittenabschnitt eingerichtet oder eingerichtet gewesen sein. Darüber hinaus kann die Crimpferrule jeweils genau eine Crimpdurchmesser-Kompensationseinrichtung in ihren Umfangsflanken aufweisen oder aufgewiesen haben. Des Weiteren kann die Crimpferrule in ihrem Umfangsmittenabschnitt keine Crimpdurchmesser-Kompensationseinrichtung aufweisen oder aufgewiesen haben.
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Die jeweilige Crimpdurchmesser-Kompensationseinrichtung kann integral in der Crimpferrule eingerichtet sein oder eingerichtet gewesen sein. Ferner kann die jeweilige Crimpdurchmesser-Kompensationseinrichtung als ein radial nach innen in die Crimpferrule hinein stehender Vorsprung ausgebildet sein oder ausgebildet gewesen sein. In so einem Fall kann eine Schirmkontakthülse auf eine hauptsächlich oder im Wesentlichen kreisrunde Umfangsfläche am Mehradernkabel gecrimpt werden. Hierbei kann ein Außenleiter des Mehradernkabels auf die Crimpferrule umgelegt sein.
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Die jeweilige Crimpdurchmesser-Kompensationseinrichtung kann als ein radial nach außen von der Crimpferrule weg stehender Vorsprung ausgebildet sein oder ausgebildet gewesen sein. Hierbei ist es bevorzugt, dass ein Außenleiter des Mehradernkabels nicht auf die Crimpferrule umgelegt ist. Ferner kann die jeweilige Crimpdurchmesser-Kompensationseinrichtung als eine Sicke, eine Rippe, eine Verprägung, ein Falz oder ein Dimpel in der Crimpferrule ausgebildet sein oder ausgebildet gewesen sein. Es ist auch möglich, eine einzelne Crimpdurchmesser-Kompensationseinrichtung aus einer Mehrzahl oder Vielzahl einzelner kleinerer Einrichtungen zusammenzusetzen, wie z. B. Dimples, bzw. diese für den kreisrunden Innenquerschnitt wieder zu nivellieren.
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Die Crimpdurchmesser-Kompensationseinrichtung als Sicke kann als eine im Wesentlichen in eine Längsrichtung der Crimpferrule verlaufende Längssicke ausgebildet sein oder ausgebildet gewesen sein. Diese Sicke kann mit ihren beiden Längenden in Längsrichtung innerhalb der Crimpferrule eingerichtet sein oder eingerichtet gewesen sein. Ferner kann diese Sicke mit ihren beiden Umfangsenden in Umfangsrichtung der Crimpferrule innerhalb der Crimpferrule eingerichtet sein oder eingerichtet gewesen sein.
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Ein sich in Längsrichtung erstreckender freier Rand der Crimpferrule kann im Wesentlichen frei von einer Erstreckung im Wesentlichen ausschließlich in Längsrichtung sein. Hierdurch sind die Hf-Eigenschaften (Signalintegrität) der Crimpferrule verbessert. Die sich in Umfangsrichtung gegenüberliegenden freien Ränder der Crimpferrule können komplementär ausgebildet sein und im Crimpzustand der Crimpferrule im Wesentlichen formschlüssig einander gegenüberliegen. Des Weiteren kann im Crimpzustand der Crimpferrule ein Umfangszahn (z. B. dreieckförmig) einer Umfangsflanke zwischen zwei Umfangszähne (z. B. ebenfalls dreieckförmig) der dieser in Umfangsrichtung gegenüberliegenden Umfangsflanke eingreifen. Hierdurch werden Litzen eines Schirmgeflechts beim Aufcrimpen der Ferrule auf den Innenquerschnitt besser gefangen.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Ferrulenmontage wird in einem Zuführschritt des Verfahrens, eine Crimpferrule mit wenigstens einer Crimpdurchmesser-Kompensationseinrichtung zum Aufcrimpen der Crimpferrule auf den Innenquerschnitt zur Verfügung gestellt. In einem zeitlichen Anschluss an den Zuführschritt wird die Crimpferrule auf einen elektrisch abisolierten, im Wesentlichen nicht-kreisrunden Innenquerschnitt des Mehradernkabels aufgecrimpt; oder die wenigstens eine Crimpdurchmesser-Kompensationseinrichtung wird aus der Crimpferrule entfernt und die Crimpferrule wird auf einen elektrisch abisolierten, im Wesentlichen kreisrunden Innenquerschnitt des Mehradernkabels aufgecrimpt.
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Beim Aufcrimpen der Crimpferrule auf den Innenquerschnitt wird im Wesentlichen die gesamte Crimpferrule im Wesentlichen plastisch verformt. Im Crimpzustand liegen sich die beiden Umfangsflanken der Crimpferrule in Umfangsrichtung auf dem Innenquerschnitt gegenüber, wobei die freien Umfangsränder der Umfangsflanken ineinander eingreifen können, wobei ein Umfangsrand formkomplementär im anderen Umfangsrand platznehmen kann (vgl. o.)
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In einem Vorbereitungsschritt für die bzw. der Ferrulenmontage, kann an/in der Crimpferrule wenigstens eine Crimpdurchmesser-Kompensationseinrichtung eingerichtet werden (vgl. 10). Hierbei kann in eine Materiallage der Crimpferrule die wenigstens eine Crimpdurchmesser-Kompensationseinrichtung bevorzugt plastisch eingeformt oder bevorzugt plastisch angeformt werden. Dies kann z. B. in einem Crimpwerkzeug (unmittelbar) oder in einem dem eigentlichen Crimpwerkzeug vorgelagerten Werkzeug vor dem Aufcrimpen der Crimpferrule auf den Innenquerschnitt stattfinden. - Jedoch ist der Vorbereitungsschritt optional, da die für die Ferrulenmontage notwendigen Crimpferrulen bereits beim Versorgen der Crimpmaschine bzw. Crimpanlage mit den Crimpferrulen, z. B. auf einem Reel, bereits ihre wenigstens eine Crimpdurchmesser-Kompensationseinrichtung aufweisen können.
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Das Verfahren kann derart ausgebildet sein, dass durch das Verfahren die ursprünglich selbe Crimpferrule sowohl auf den nicht-kreisrunden als auf auch den kreisrunden Innenquerschnitt aufcrimpbar ist (vgl. 9). Je nach einem bei der Ferrulenmontage gerade zur Verfügung stehenden Mehradernkabel kann eine aktual aufzucrimpende Crimpferrule entweder auf den elektrisch abisolierten, im Wesentlichen nicht-kreisrunden oder im Wesentlichen kreisrunden Innenquerschnitt aufgecrimpt werden. Eine auf einen im Wesentlichen nicht-kreisrunden Innenquerschnitt aufzucrimpende Crimpferrule wird mit einer Crimpdurchmesser-Kompensationseinrichtung auf einem kleineren oder kleinsten Durchmesser des Innenquerschnitts platziert.
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Das Entfernen der wenigstens einen Crimpdurchmesser-Kompensationseinrichtung aus der Crimpferrule kann in einem ebenen (vgl. 9) oder vorgebogenen Zustand der Materiallage der Crimpferrule erfolgen. Dies kann z. B. durch ein Nivellieren der Materiallage der Crimpferrule durchgeführt werden. D. h. z. B., dass die Crimpdurchmesser-Kompensationseinrichtung in eine Ebene der Crimpferrule plattgedrückt wird. Ferner kann das Entfernen der wenigstens einen Crimpdurchmesser-Kompensationseinrichtung aus der Crimpferrule durch ein Herausdrücken der Crimpdurchmesser-Kompensationseinrichtung aus der Crimpferrule erfolgen. Hierdurch kann in der Crimpferrule eine Ausnehmung, insbesondre eine Durchgansausnehmung, entstehen.
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Die Crimpferrule kann auf eine Kabelschirmung des Mehradernkabels aufgecrimpt werden. Zeitlich nach dem Aufcrimpen der Crimpferrule auf den Innenquerschnitt kann die Kabelschirmung ggf. auf die Crimpferrule umgelegt werden. Des Weiteren kann die Crimpferrule als eine erfindungsgemäße Crimpferrule ausgebildet sein. - Vgl. bis hier auch die 11.
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Bei dem erfindungsgemäßen Assemblierverfahren (Kabelkonfektionierung) wird in einem ersten Schritt die Crimpferrule durch ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Ferrulenmontage auf eine Kabelschirmung des Mehradernkabels gecrimpt (vgl. 11). In einem auf den ersten Schritt zeitlich folgenden zweiten Schritt werden die inneren Terminals an die Innenleiter des Mehradernkabels angeschlagen (vgl. 12). In einem auf den zweiten Schritt zeitlich folgenden dritten Schritt wird eine Schirmkontakthülse auf die Crimpferrule oder die Kabelschirmung und einen Schutzmantel des Mehradernkabels gecrimpt (vgl. 13).
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Für den ersten Schritt weist das Mehradernkabel bevorzugt schon seine intendierte Läge auf. Im ersten Schritt kann das Mehradernkabel mit einem von seinem Schutzmantel befreiten Abschnitt in die Crimpferrule eingelegt werden und/oder vice versa. Zeitlich nach dem ersten Schritt oder im zweiten Schritt kann ein freier Längsendabschnitt der Kabelschirmung radial außen auf die Crimpferrule umgelegt werden. Das Anschlagen der inneren Terminals im zweiten Schritt kann z. B. durch ein Verfahren zum Crimpen, (Kompaktier-)Schweißen, Löten etc. erfolgen.
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Die erfindungsgemäße Verbindungseinrichtung umfasst ein inneres elektrisches Terminal, eine erfindungsgemäße Crimpferrule und eine elektrische Schirmkontakthülse. Ist die Verbindungseinrichtung auf einem Mehradernkabel mit einem nicht-kreisrunden Innenquerschnitt montiert, so sitzt die montierte Crimpferrule mit ihrer Crimpdurchmesser-Kompensationseinrichtung auf einem kleineren oder kleinsten Durchmesser des Innenquerschnitts. - Die erfindungsgemäße Entität weist eine Verbindungseinrichtung auf, wobei diese als eine erfindungsgemäße Verbindungseinrichtung ausgebildet ist, und/oder diese durch ein erfindungsgemäßes Assemblierverfahren an einem Mehradernkabel montiert ist.
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Hierbei kann die Entität, z. B. neben einem Entitätgehäuse, ferner wenigstens eine mechanische, elektrische, elektronische, optische und/oder fluidische Vorrichtung oder Einrichtung aufweisen. Solch eine Entität kann z. B. (auch) als eine Vorrichtung, eine Einrichtung, ein Verbinder (Twisted-Pair-Verbinder, Twinaxialverbinder etc.), ein konfektioniertes Mehradernkabel (Twisted-Pair-Kabel, Twinaxialkabel etc.), eine Baugruppe, eine Leiterplatte, eine Komponente, ein Modul, ein Gerät, ein Apparat, ein Aggregat, eine Anlage, ein System etc. ausgebildet sein.
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Die Erfindung ist im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügte schematische und nicht maßstabsgetreue Zeichnung näher erläutert. Abschnitte, Elemente, Bauteile, Einheiten, Komponenten und/oder Schemata, welche eine identische, univoke oder analoge Ausbildung und/ oder Funktion besitzen, sind in der Figurenbeschreibung (s. u.), der Bezugszeichenliste, den Patentansprüchen und in den Figuren (Fig.) der Zeichnung mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet. Eine mögliche, in der Erfindungsbeschreibung (s. o.) nicht erläuterte, in der Zeichnung nicht dargestellte und/oder nicht abschließende Alternative, eine statische und/ oder kinematische Umkehrung, eine Kombination etc. zu den Ausführungsbeispielen der Erfindung bzw. einer Komponente, einem Schema, einer Einheit, einem Bauteil, einem Element oder einem Abschnitt davon, kann ferner der Bezugszeichenliste und/oder der Figurenbeschreibung entnommen werden.
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Bei der Erfindung kann ein Merkmal (Abschnitt, Element, Bauteil, Einheit, Komponente, Funktion, Größe etc.) positiv, d. h. vorhanden, oder negativ, d. h. abwesend, ausgestaltet sein. In dieser Spezifikation (Beschreibung (Erfindungsbeschreibung (s. o.), Figurenbeschreibung (s. u.)), Bezugszeichenliste, Patentansprüche, Zeichnung) ist ein negatives Merkmal als Merkmal nicht explizit erläutert, wenn nicht gemäß der Erfindung Wert daraufgelegt ist, dass es abwesend ist. D. h. die tatsächlich gemachte und nicht eine durch den Stand der Technik konstruierte Erfindung darin besteht, dieses Merkmal wegzulassen.
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Ein Merkmal dieser Spezifikation kann nicht nur in einer angegebenen Art und/oder Weise, sondern auch in einer anderen Art und/oder Weise angewendet sein (Isolierung, Zusammenfassung, Ersetzung, Hinzufügung, Alleinstellung, Weglassung etc.). Insbesondere ist es möglich, anhand eines Bezugszeichens und einem diesem zugeordneten Merkmal bzw. vice versa, in der Beschreibung, der Bezugszeichenliste, den Patentansprüchen und/oder der Zeichnung, ein Merkmal in den Patentansprüchen und/oder der Beschreibung zu ersetzen, hinzuzufügen oder wegzulassen. Darüber hinaus kann dadurch ein Merkmal in einem Patentanspruch ausgelegt und/oder näher spezifiziert werden.
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Die Merkmale der Beschreibung sind (angesichts des (zunächst meist unbekannten) Stands der Technik) auch als optionale Merkmale interpretierbar; d. h. ein jedes Merkmal kann als ein fakultatives, arbiträres oder bevorzugtes, also als ein nicht verbindliches, Merkmal aufgefasst werden. So ist eine Herauslösung eines Merkmals, ggf. inkl. seiner Peripherie, aus einem Ausführungsbeispiel möglich, wobei dieses Merkmal dann auf einen verallgemeinerten Erfindungsgedanken übertragbar ist. Das Fehlen eines Merkmals (negatives Merkmal) in einem Ausführungsbeispiel zeigt, dass das Merkmal in Bezug auf die Erfindung optional ist. Ferner ist bei einem Artbegriff für ein Merkmal auch ein Gattungsbegriff für das Merkmal mitlesbar (ggf. weitere hierarchische Gliederung in Untergattung etc.), wodurch, z. B. unter Beachtung von Gleichwirkung und/oder Gleichwertigkeit, eine Verallgemeinerung des Merkmals möglich ist.
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In den lediglich beispielhaften Figuren (Fig.) zeigen:
- die 1 bis 6 eine erfindungsgemäße Crimpferrule in einem gestreckten Zustand (1 und 2), einem vorgebogenen Zustand unmittelbar vor dem Crimpen (3 und 4) und einem Crimpzustand (5 und 6),
- die 1, 3 und 5 Perspektivansichten der Crimpferrule aus den 1 bis 6, wobei die Crimpferrule für das Aufcrimpen auf einen nicht-kreisrunden Innenquerschnitt eines elektrischen Mehradernkabels ausgebildet ist,
- die 2, 4 und 6 Perspektivansichten der Crimpferrule aus den 1 bis 6, wobei die Crimpferrule für das Aufcrimpen auf einen kreisrunden Innenquerschnitt eines elektrischen Mehradernkabels ausgebildet ist,
- die 7 und 8 jeweils einen zweidimensionalen Querschnitt durch ein Mehradernkabel im Bereich einer auf seinen nicht-kreisrunden (7) bzw. kreisrunden (8) Innenquerschnitt aufgecrimpten Crimpferrule,
- die 9 und 10 jeweils eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Montieren der Crimpferrule aus den 1 bis 6 auf einem elektrisch abisolierten Innenquerschnitt eines Mehradernkabels, und
- die 11 bis 13 drei Schritte (11: I, 12: II, 13: III) einer erfindungsgemäßen Ausführungsform eines Verfahrens zum Assemblieren einer elektrischen Verbindungseinrichtung an/auf einem Mehradernkabel.
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Die Erfindung ist im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen einer Ausführungsform (1 bis 6) einer Variante einer erfindungsgemäßen Crimpferrule 20, insbesondere einer Hf-Crimpferrule 20, für eine elektrische Verbindungseinrichtung 1 eines elektrischen Mehradernkabels 5; sowie zweier Ausführungsformen (9 bzw. 10) eines Verfahrens zur Ferrulenmontage einer elektrischen Crimpferrule 20, insbesondere einer Hf-Crimpferrule 20, auf einem elektrisch abisolierten Innenquerschnitt 50 eines Mehradernkabels 5, näher erläutert. Das Mehradernkabel 5 kann dabei z. B. als ein Twisted-Pair-Kabel, ein Twinaxialkabel etc. ausgebildet sein. Dementsprechend kann die Verbindungseinrichtung 1 als eine Mehradern-Verbindungseinrichtung 1, wie z. B. eine Twisted-Pair-Verbindungseinrichtung 1, eine Twinaxial-Verbindungseinrichtung 1 etc., und die Crimpferrule 20 als eine Mehradern-Crimpferrule 20, wie z. B. eine Twisted-Pair-Crimpferrule 20, eine Twinaxial-Crimpferrule 20 etc. ausgebildet ein.
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Obwohl die Erfindung detaillierter durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher beschrieben und illustriert ist, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Ausführungsbeispiele eingeschränkt, sondern ist von grundlegenderer Natur. Andere Variationen können hieraus und/oder aus Obigem (Erfindungsbeschreibung) abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Die Erfindung ist allgemein im elektrischen Bereich bei einer elektrischen Entität anwendbar (vgl. o.). Eine Ausnahme bildet hier die bodengebundene elektrische Energietechnik. In der Zeichnung sind nur diejenigen räumlichen Abschnitte eines Gegenstands der Erfindung dargestellt, welche für ein Verständnis der Erfindung notwendig sind. Bezeichnungen wie Verbinder und Gegenverbinder, Terminal und Gegenterminal etc. sind synonym zu interpretieren, d. h. ggf. jeweils untereinander vertauschbar.
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Die 1 bis 6 zeigen zwei ehemals gleiche Crimpferrulen 20 in drei unterschiedlichen Zuständen (1 und 2, 3 und 4 und 5 und 6). Eine Crimpferrule 20 ist vorliegend derart definiert, dass eine Crimpferrule 20 entweder wenigstens eine Crimpdurchmesser-Kompensationseinrichtung 212, 222 aufweist; oder eine Crimpferrule 20 wenigstens eine Crimpdurchmesser-Kompensationseinrichtung 212, 222 aufgewiesen hat, also wenigstens eine ehemalige Crimpdurchmesser-Kompensationseinrichtung 213, 223 aufweist.
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Solch eine ehemalige Crimpdurchmesser-Kompensationseinrichtung 213, 223 ist z. B. als ein Residuum einer Crimpdurchmesser-Kompensationseinrichtung 212, 222 an/in der Crimpferrule 20 zu identifizieren. Insofern zeigt z. B. die 2 sehr wohl eine Crimpferrule 20; die 10 ganz links hingegen keine Crimpferrule 20 im Sinne der Erfindung (obwohl hier eine crimpbare Einheit dargestellt ist), da hier die wenigstens eine Crimpdurchmesser-Kompensationseinrichtung 212, 222 oder die wenigstens eine ehemalige Crimpdurchmesser-Kompensationseinrichtung 213, 223 fehlt.
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Eine einzelne Crimpferrule 20 ist bevorzugt aus einer im Wesentlichen einfachen Materiallage 200, 210, 220 (Blech) ausgebildet und umfasst einen Umfangsmittenabschnitt 200, der eine (erste) Umfangsflanke 210 der Crimpferrule 20 mit einer (zweiten) Umfangsflanke 220 der Crimpferrule 20 bevorzugt integral verbindet. Ein Zentrum des Umfangsmittenabschnitts liegt bevorzugt einer Crimpöffnung (vgl. 3 und 4) bzw. einem Crimpschlitz (vgl. 5 und 6) der Crimpferrule 20 gegenüber. Ferner besitzt die Crimpferrule 20 eine Ausdehnung in Axialrichtung Ar, die auch einer Axialrichtung Ar der Verbindungseinrichtung 1 und des Mehradernkabels 5 entspricht.
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Ferner besitzt die Crimpferrule 20 in Abhängigkeit ihres Zustands (vgl. u.) eine Ausdehnung in Radialrichtung Rr und eine Ausdehnung in Umfangsrichtung Ur; wobei diese Richtungen Rr, Ur wiederum auch solchen der Verbindungseinrichtung 1 und des Mehradernkabels 5 entsprechen.
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Die 1 und 2, die 3 und 4 sowie die 5 und 6 zeigen jeweils zwei ehemals gleiche Crimpferrulen 20 jeweils in unterschiedlichen Zuständen für das in der 9 dargestellte Verfahren. Die 1 und 2 zeigen die Crimpferrulen 20 in jeweils einem gestreckten Zustand, die 3 und 4 zeigen die Crimpferrulen 20 in jeweils einem vorgebogenen Zustand z. B. unmittelbar vor einem Crimpen, und die 5 und 6 zeigen die Crimpferrulen 20 in jeweils einem Crimpzustand (ohne Mehradernkabel 5). Hierbei dient die Crimpferrule 20 der 1, 3 und 5 einem Aufcrimpen auf einen nicht-kreisrunden Innenquerschnitt 50 des Mehradernkabels 5 (vgl. 7), wohingegen die Crimpferrule 20 der 2, 4 und 6 einem Aufcrimpen auf einen kreisrunden Innenquerschnitt 50 des Mehradernkabels 5 dient (vgl. 8).
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Vorliegend unterscheiden sich die ehemals gleichen Crimpferrulen 20 dahingehend, dass diejenige Crimpferrule 20, die ursprünglich für das Aufcrimpen auf den nicht-kreisrunden Innenquerschnitt 50 des Mehradernkabels 5 geeignet war (1, 3 und 5), dahingehend verändert wurde, dass sie nun für das Aufcrimpen auf den kreisrunden Innenquerschnitt 50 des Mehradernkabels 5 geeignet ist (2, 4 und 6). Die betreffende Crimpferrule 20 ist dabei insbesondere auf eine Kabelschirmung 54, 55 des Mehradernkabels 5 crimpbar bzw. wird auf diese gecrimpt. Die Kabelschirmung 54, 55 umfasst dabei insbesondere eine Schirmfolie 54 und/oder einen Schirmleiter 55 bzw. ein Schirmleitergeflecht 55.
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Insbesondere ist die Crimpdurchmesser-Kompensationseinrichtung 212, 222 derart an/in der Crimpferrule 20 ausgebildet bzw. eingerichtet, dass diese neben ihren notwenigen Erstreckungen in Axialrichtung Ar und in Umfangsrichtung Ur bevorzugt in Radialrichtung Rr nach innen in die Crimpferrule 20 hineinsteht (3 und 5). Eine in Radialrichtung Rr nach außen weisende bzw. von der Crimpferrule 20 wegstehende Crimpdurchmesser-Kompensationseinrichtung 212, 222 ist ggf. anwendbar.
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Damit eine Außenform (Außenkontur) einer Crimpferrule 20, die auf einen nicht-kreisrunden Innenquerschnitt 50 eines Mehradernkabels 5 gecrimpt werden soll, im Wesentlichen kreisrund wird bzw. ist (weil z. B. eine Außenform des Mehradernkabels 5 im Wesentlichen kreisrund ist und/oder aus einem anderen Grund), weist die Crimpferrule 20 wenigstens eine Crimpdurchmesser-Kompensationseinrichtung 212, 222 auf. Hierbei ist die wenigstens eine Crimpdurchmesser-Kompensationseinrichtung 212, 222 derart an/in der Crimpferrule 20 ausgebildet bzw. eingerichtet, dass mittels dieser ein von einem kreisrunden Innenquerschnitt 50 abweichender nicht-kreisrunder Innenquerschnitt 50, außen an der Crimpferrule 20 zu einem hauptsächlich oder im Wesentlichen kreisrunden Querschnitt (Außenform der Crimpferrule 20) wird.
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Bei einer radialen Rr Dimensionierung der Crimpdurchmesser-Kompensationseinrichtung 212, 222 muss natürlich eine radiale Rr Dicke der Crimpferrule 20 berücksichtigt werden. Abgesehen davon ist eine radiale Rr Dicke der Crimpdurchmesser-Kompensationseinrichtung 212, 222, insbesondere im Wesentlichen lediglich in ihrer Mitte in Umfangsrichtung Ur, derart groß, wie eine Distanz eines kleineren Radius des Innenquerschnitts 50 zu einem größeren Radius dieses Innenquerschnitts 50, insbesondere wie eine Distanz eines kleinsten Radius (bei einer Ellipse ist dies ein Nebenachsenradius) des Innenquerschnitts 50 zu einem größten Radius (bei einer Ellipse ist dies ein Hauptachsenradius) dieses Innenquerschnitts 50.
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Bevorzugt sind genau zwei oder wenigstens zwei Crimpdurchmesser-Kompensationseinrichtungen 212, 222 an/in der Crimpferrule 20 ausgebildet bzw. eingerichtet. Ggf. sind auch mehr als zwei Crimpdurchmesser-Kompensationseinrichtungen 212, 222 anwendbar. Hierbei sind die Crimpdurchmesser-Kompensationseinrichtungen 212, 222 drehsymmetrisch, insbesondere 180°drehsymmetrisch bezüglich der Axialrichtung Ar als Drehachse an/in der Crimpferrule 20 vorgesehen. - Eine Crimpdurchmesser-Kompensationseinrichtung 212, 222 kann als eine Sicke 212, 222, eine Rippe, eine Verprägung, ein Falz, ein Dimpel etc. ausgebildet sein oder ausgebildet gewesen sein. Natürlich sind je Crimpdurchmesser-Kompensationseinrichtung 212, 222 auch eine Mehrzahl oder Vielzahl einzelner Einrichtungen anwendbar.
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Einmal von einer Anbindung bzw. Einbindung in ein Assemblierverfahren einer elektrischen Verbindungseinrichtung 1 an/auf einem Mehradernkabel 5, lassen sich wenigstens zwei Ausführungsformen einer Montage einer erfindungsgemäßen Crimpferrule 20 (Ferrulenmontage) an/auf einem Innenquerschnitt 50 des Mehradernkabels 5 unterscheiden (9 bzw. 10).
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Zunächst (erste Ausführungsform), die in der 9 exemplarisch dargestellte Ferrulenmontage. Hierbei wird immer eine Crimpferrule 20 mit wenigstens einer Crimpdurchmesser-Kompensationseinrichtung 212, 222 zur Verfügung gestellt, wobei in einem Crimpverfahren voreingestellt oder jeweilig entschieden wird, was für eine Crimpferrule 20 benötigt wird. Entweder eine für einen im Wesentlichen nicht-kreisrunden Innenquerschnitt 50 (9 oben) oder eine für einen im Wesentlichen kreisrunden Innenquerschnitt 50 (9 unten).
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Ist ersteres der Fall, so wird in einem Zuführschritt eine Crimpferrule 20 mit wenigstens einer Crimpdurchmesser-Kompensationseinrichtung 212, 222 zur Verfügung gestellt und auf einen von z. B. von einem Schutzmantel 56 des Mehradernkabels 5 abisolierten (d. h. teilweise oder vollständig abisolierten, z. B. abgezogenen oder entfernten), im Wesentlichen nicht-kreisrunden Innenquerschnitt 50 des Mehradernkabels 5 aufgecrimpt (9 von oben links nach rechts (oben), 11) .
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Ist zweiteres der Fall, so wird in einem Zuführschritt eine Crimpferrule 20 mit wenigstens einer Crimpdurchmesser-Kompensationseinrichtung 212, 222 zur Verfügung gestellt, und diese wenigstens eine Crimpdurchmesser-Kompensationseinrichtung 212, 222 wird dann aus der Crimpferrule 20 entfernt (vgl. o, die Crimpferrule 20 weist nun wenigstens eine ehemalige Crimpdurchmesser-Kompensationseinrichtung 213, 223 auf). Daran zeitlich anschließend wird die Crimpferrule 20 auf einen z. B. von einem Schutzmantel 56 des Mehradernkabels 5 abisolierten, im Wesentlichen kreisrunden Innenquerschnitt 50 des Mehradernkabels 5 aufgecrimpt (9 von oben links nach unten und von dort nach rechts (unten), analog 11).
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Und die in der 10 exemplarisch dargestellte zweite Ausführungsform der Ferrulenmontage. Hier wird zunächst ein Rohling der Crimpferrule 20 (Crimpferrulen-Rohling sowohl ohne wenigstens eine Crimpdurchmesser-Kompensationseinrichtung 212, 222 als auch ohne wenigstens eine ehemalige Crimpdurchmesser-Kompensationseinrichtung 213, 223) zur Verfügung gestellt. In einem Vorbereitungsschritt der Ferrulenmontage zeitlich vor dem Zuführschritt wird an/in der Crimpferrule 20 wenigstens eine Crimpdurchmesser-Kompensationseinrichtung 212, 222 eingerichtet. In einem zeitlichen Anschluss wird die Crimpferrule 20 auf einen elektrisch abisolierten, im Wesentlichen nicht-kreisrunden Innenquerschnitt 50 des Mehradernkabels 5 aufgecrimpt (10, 11).
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Die 11 bis 13 zeigen eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Assemblierverfahrens der Verbindungseinrichtung 1 an/auf dem Mehradernkabel 5, wobei ein konfektioniertes Mehradernkabel erhalten wird.
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In einem ersten Schritt I (11 von oben nach unten, Pfeile) des Assemblierverfahrens erfolgt zunächst bevorzugt ein Teilabzug des Schutzmantels 56 des Mehradernkabels 5, wobei dessen Kabelschirmung 55 (hier Schirmleitergeflecht 55) freigelegt wird. Ein Vollabzug, ein teilweises oder vollständiges Wegnehmen ist natürlich ebenfalls anwendbar. An diesen freien Längsabschnitt wird in der zeitlichen Folge die Crimpferrule 20 gecrimpt (Ferrulenmontage), wobei die Ferrule 20 im Wesentlichen bevorzugt plastisch verformt wird.
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Die Ferrulenmontage erfolgt je nachdem, ob der Innenquerschnitt 50 des Mehradernkabels 5 im Wesentlichen nicht-kreisrund (vgl. 1, 3, 5 und 7) oder im Wesentlichen kreisrund (vgl. 2, 4, 6 und 8) ausgebildet ist (vgl. o.). Zeitlich nach der Ferrulenmontage wird der ggf. lediglich teilabgezogene Längsendabschnitt des Schutzmantels 56 vollständig entfernt. In einem zeitlichen Anschluss wird der in Richtung eines freien Längsendes unter der Crimpferrule 20 hervorstehende axiale Abschnitt der Kabelschirmung 55, bevorzugt ohne die Kabelschirmung 54 (Schirmfolie 54), auf die Crimpferrule 20 umgelegt.
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In einem auf den ersten Schritt I zeitlich folgenden zweiten Schritt II (12 von oben nach unten, Pfeile) des Assemblierverfahrens wird zunächst ein verbleibender freier Längsendabschnitt des Mehradernkabels 5 für das Anschlagen der inneren Terminals 10 vorbereitet. Hierbei wird je nach Mehradernkabel 5 ein Dielektrikum 53 und/oder eine ggf. jeweilige elektrische Isolierung der Innenleiter 51, 52 des Mehradernkabels 5, an einem verbleibenden freien Endabschnitt mit einem geringfügigen Abstand zur Crimpferrule 20 bzw. dem umgelegten Abschnitt der Kabelschirmung 54 weggenommen. Das Dielektrikum 53, insbesondere abgesehen von den elektrischen Isolierungen der Innenleiter 51, 52, ist bevorzugt nur bei Mehradernkabel 5 vorhanden, die einen im Wesentlichen kreisrunden Innenquerschnitt 50 aufweisen (vgl. die 8 mit 7).
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In einem zeitlichen Anschluss daran werden die inneren Terminals 10 (bevorzugt zwei) an das Mehradernkabel 5 angeschlagen (vgl. o.).
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In einem auf den zweiten Schritt II zeitlich folgenden dritten Schritt III (13 von oben nach unten, Pfeile) des Assemblierverfahrens kann ein äußeres, elektrisches Crimpterminal 30, insbesondere eine Schirmkontakthülse 30, auf/an das Mehradernkabel 5 gecrimpt werden. Hierbei wird die Schirmkontakthülse 30 auf die Crimpferrule 20 bzw. deren umgelegten Abschnitt der Kabelschirmung 54 sowie weiter hinten auf den Schutzmantel 56 des Mehradernkabels 5 gecrimpt. Das vorkonfektionierte (12 unten) Mehradernkabel 5 wird dabei von oben kommend in die oben offene Schirmkontakthülse 30 bzw. vice versa, und/oder von hinten kommend in die hinten offene Schirmkontakthülse 30 bzw. vice versa hinein bewegt.
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Da der Trend bei Hochgeschwindigkeits-Datenkabeln 5, z. B. bei Mehradernkabeln 5, zu nicht-kreisrunden (ovalen, elliptischen etc.) Innenquerschnitten 50 geht, kann die erfindungsgemäße Crimpferrule 20 (Ausgleichs(-crimp-)ferrule 20) bei deutlich mehr solcher Datenkabel 5, also Datenkabel 5 mit nicht-kreisrunden sowie kreisrunden Innenquerschnitten 50, eingesetzt werden und dabei eine mechanisch robuste, elektrisch zuverlässige und signalstabile (gute Signalintegrität) Kabelverbindung zu realisieren. Ferner können mit der erfindungsgemäßen Crimpferrule 20 mechanische Crimpkräfte besser auf/in nicht-kreisrunde Innenquerschnitte 50 auf-/eingebracht werden, als mit einer vergleichbaren herkömmlichen Crimpferrule 20 (ohne wenigstens eine Crimpdurchmesser-Kompensationseinrichtung) für nicht-kreisrunde Innenquerschnitte 50. - Insbesondere kann die erfindungsgemäße Crimpferrule 20 auch auf einen Innenquerschnitt 50 eines elektromagnetisch geschirmten Einaderkabels 5, wie z. B. ein Koaxialkabel 5, gecrimpt werden.
