DE1615555A1 - Elektrischer Koaxialanschluss - Google Patents

Elektrischer Koaxialanschluss

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DE1615555A1
DE1615555A1 DE19641615555 DE1615555A DE1615555A1 DE 1615555 A1 DE1615555 A1 DE 1615555A1 DE 19641615555 DE19641615555 DE 19641615555 DE 1615555 A DE1615555 A DE 1615555A DE 1615555 A1 DE1615555 A1 DE 1615555A1
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cable
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Stark Frank Benjamin
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TE Connectivity Corp
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AMP Inc
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Description

Aktenzeichen P 16 15 555.8
AMP Incorporated
Neue Beschreibung
Elektrischer Koaxialanschluß
Me Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Koaxialanschluß, der in Hochfrequenzsignalwegen liegt, die von einem aus einem Innenleiter, einer diesen umgebenden dielektrischen Trennschicht und einem Außenleiter bestehenden Kabel gebildet werden, bestehend aus einem äußeren leitenden Mantel und einem von diesem durch ein dielektrisches Einsatzstück getrennten inneren leitenden Stift, und geeignet, an seinem vorderen Ende mit ergänzenden Teilen eines zusammenpassenden Anschlusses zusammengesetzt zu werden, wobei der äußere leitende Mantel eine rückwärtige Verlängerung aufweist, die den Außenleiter des Kabels außen aufnimmt, der in einem außen liegenden Klemmteil, das um die Verlängerung herum angedrückt wird, an der Verlängerung festgeklemmt wird, und wobei der äußere leitende Mantel eine Axialbohrung aufweist, die das dielektrische Einsatzstück und den leitenden Stift enthält, der in einer Axialbohrung des Einsatzstückes befestigt ist, und wobei ein mit einer Axialbohrung versehener hinterer
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Teil des Stiftes das vordere Ende des Kabeliimenleiters aufnimmt und teilweise um den Innenleiter des Kabels so angedrückt ist, daß ein im wesentlichen lückenfreier Querschnitt gebildet wird.
Ein wichtiges Erfordernis für elektrische Koaxialanschlüsse, die in der Lage sind, Hochfrequenzsignale zu übermitteln, besteht in geringem Verlust und geringstmöglicher Verkleinerung der Signale, und dies wird durch das Stehwellenverhältnis gemessen, das in einem Übertragungsweg einschließlich des Anschlusses besteht. Besondere Schwierigkeiten bei der Erzielung eines niedrigen Stehwellenverhältnisses über einen ausgedehnten Frequenzbereich bestehen bei der Herstellung des Anschlusses des Innenleiters in dem Anschlußstück,
Ein erfindungsgemäßer elektrischer Koaxialansehluß ist dadurch gekennzeichnet, daß der Stift an den Innenleiter durch Verformung von vorstehenden !Peilen des Stiftes entlang eines Segments des Stiftes angedrückt ist, daß das Andrücksegment nach dem Andrückvorgang eine äußere Form aufweist, die der Form des Stiftes an den dem Segment entgegengesetzten Seiten im wesentlichen gleich ist, und daß der innere Durchmesser der Bohrung des Stiftes entlang des Segmentes verringert ist.
Eine besonders zweckmäßige Ausführungsform der Erfindung kennzeichnet sich dadurch, daß der Querschnitt des Stiftes entlang des Andrücksegments ein regelmäßiges Polygon ist und eine Fläche aufweist, die gleich oder nahezu gleich der Querschnittsfläche der nicht angedrückten Seile des Stiftes an den dem Segment entgegengesetzten Seiten ist.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstellend unter Bezugnahme auf die "beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen
Pigur. 1 eine perspektivische Ansicht einer Koaxialanschlußverbindung ist, die zusammenpassende Anschlußhälften aufweist, welche die Enden von Koaxialkabeln miteinander verbinden;
Figur 2 ein Längsschnitt entlang der Linie 2-2 durch die in Pigur 1 dargestellte Anordnung ist;
Figur 3 eine teilweise als Schnitt dargestellte Ansicht einer Hälfte der in Figur 1 dargestellten Anschlußverbindung ist, in der die Anschlußhälfte auf einem Koaxialkabel angebracht, der Andrückvorgang jedoch noch nicht ausgeführt worden ist;
Figur 4 eine als Schnitt dargestellte Teilansicht eines Teiles des Andrücksegments des in Figur 3 gezeigten Stiftteiles ist;
Figur 5 ein Querschnitt entlang der Linie 5-5 in Figur 3 ist;
Figur 6 und Figur 7 Querschnittsansichten des Andrückabschnittes des Stiftteiles entlang den Linien 6-6 bzw. 7-7 in Figur 2 vor bzw. nach dem Andrücken sind, wobei Andrückbacken in aufeinanderfolgenden Betriebsstellungen gezeigt sind;
Figur 8 und Figur 9 eine als Längsschnitt und eine als Querschnitt dargestellte Ansicht eines Stift-
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teilea sind, das mit einem alternativen Andrückprofil ausgebildet ist;
Figur 10 und Figur 11 eine Längsschnitt- und eine Querschnittsansicht eines Stiftteiles sind, dessen Andrücksegment eine alternative Ausbildung hat} und
Figur 12 und Figur 13 eine Längsschnitts- und eine Querschnittsansicht des in Figur 10 und Figur 11 gezeigten Teiles nach dem Andrücken sind.
Die in den Figuren 1 und 2 dargestellte Anordnung 10 besteht aus der Koaxialanschlußverbindung, die Koaxialkabel 12 und miteinander verbindet, welche von der für die Übertragung von Signalen in einem Frequenzbereich von 0 bis 2000 Megahertz geeigneten Art sind. Me Kabel 12 und 20 weisen, wie in Fig. dargestellt, einen Mittelleiter H auf, der von einer dielektrischen Seele 16 umgeben wird, die innerhalb eines äußeren Leiters 18 angeordnet ist, sowie eine äußere Schutzhülle aus biegsamem isolierendem Stoff. Die Verbindungsanordnung 10 setzt sich aus zwei Anschlußhälften 22 und 32 zusammen, die jeweils an den inneren und äußeren Leitern 14 und 18 der Kabel 12 bzw. 20 angedrückt sind. Die Anschlußhälften sind so ineinander gefügt, daß elektrischer Kontakt zwischen den Kabelwegen durch Reibungsanlage sich ergänzender Kontaktflächen aneinander hergestellt wird, und die Ansehlußhälften sind mechanisch durch eine Bajonettkupplung bekannter Ausführung miteinander verbunden. Wie in Figur 2 dargestellt, sind die Ansehlußhälften 22 und 32 im wesentlichen von gleicher Ausbildung im Hinblick auf die an die inneren und äußeren leitenden Wege der Kabel angedrückten Teile, jedoch
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von verschiedener Ausbildung in den vorderen, der gegenseitigen Verbindung dienenden Teilen, sie sich ergänzende einführbare und aufnehmende Teile bilden. Me Anschlußhälfte 22 enthält einen ersten leitenden Mantelteil 24, der ein Gewinde 26,aufweist, das in das mit Innengewinde versehene rückwärtige Ende eines vorderen Mantelteils 28 eingreift, welches in der Nähe seines-vorderen Endes zwei gegenüberliegende äußere Vorsprünge 30 aufweist. Ein in ergänzender Weise ausgebildeter vorderer Mantel 88 der Anschlußhälfte 32 nimmt den vorderen Teil des Mantels 28 in neu auf, und der Mantel 88 ist mit einem Paar sich gegenüberliegender gewundener Schlitze 33 ausgebildet, die die Vorsprünge 30 des Mantels 28 aufnehmen. Es ist ersichtlich, daß die Anordnung der Schlitze 33 und der Vorsprünge 30 es gestattet, die Anschlußhälfte 22 mit der Anschlußhälfte 32 durch Drehung der beiden Hälften gegeneinander zusammenzufügen, wobei die Vorsprünge 30 entlang den Schlitzen 33 verschoben und dfe Anschlußhälften infolgedessen aufeinander zu bewegt werden. Die Schlitze 33 sind zweckmäßig an ihren hinteren Enden in bekannter Weise mit Anlageflächen oder Ausnehmungen ausgebildet, so daß die Vorsprünge 30 infolge der Wirkung einer Druckfeder 85, welche die beiden Anschlußhälften auseinanderdrückt, gegen unbeabächtigte Rückwärtsbewegung gesichert werden, und daß ein sperrender Eingriff erzielt wird, wenn die Vorsprünge 30 die hinteren Enden der gewundenen Schlitze 33 erreichen. Die Innenfläche des Mantels 28 bildet eine buchsenartige Kontaktfläche, die bei 29 in Eingriff mit federnden Teilen 90, 91 und 92 steht, welche von der Anschlußhalfte 32 nach vorn verlaufen. Die Anschlußhälfte 22 enthält ein vorderes dielektrisches Einsatzstück 25, das einen vorderen Teil 27 geringeren Durchmessers aufweist, der in eine Buchse eines in ergänzender Weise ausgebildeten dielektrischen Einsatzstückes
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der Anschlußhälfte 32 paßt. EinraLttlerer leitender Stift der Anschlußhalfte 22 weist an seinem vorderen Ende eine geteilte aufnehmende Kontaktfeder auf, die einen in ergänzender Weise ausgebildeten einzuführenden Teil eines Stiftes 60 der Anschlußhälfte 32 aufnimmt.
Die Anschlußhälfte 32 enthält einen ersten leitenden Mantelteil 34 dessen vorderes Ende ein Gewinde 36 aufweist und in Eingriff mit einem mit Innengewinde versehenen hinteren Ende eines vorderen Mantelteiles 80 steht. Der Mantel 34 ist mit einer rückwärtigen Verlängerung 38 ausgebildet, die als Halterung für einen verstärkenden Klemmteil 45 dient, der auf der Verlängerung 38 angedrückt wird, um den Kabelmantel zwischen der Verlängerung 38 und dem Klemmteil 45 zu befestigen. Die Verlängerung 38 weist eine Innenbohrung 44 auf, die die Kabelisolierung 16 aufnimmt und sich weiter vorn innerhalb des Mantels 34 über eine sich konisch erweiternde Tibergangsbohrung 46 zu einer vorderen Bohrung 48 erweitert. Die-Außenfläche der Verlängerung 38 ist mit einer Reihe von ringförmigen Zacken oder Nuten 40 ausgebildet, durch die eine Greiffläche für das Festhalten des Kabelmantels 18 unter der angedrückten Fläche des Klemmteils 45 geschaffen wird. Die Außenfläche des hinteren Endes der Verlängerung 38 ist konisch verjüngt, um beim Einbau des Kabels zunächst die Anbringung des Kabelmantels auf der Verlängerung 38 zu erleichtern. Ein dielektrisches Einsatzstück 50 ist eng in den durch die Bohrungen 44, 46 und 48 gebildeten Hohlraum eingepaßt und weist eine rückwärtige buchsenartige Verlängerung 52 auf, die durch die Bohrung 44 verläuft und mit ihrem hinteren Ende an einem kleinen Vorsprung oder Kranz 43 anstößt, der einen Anschlag am Ende der Mantelverlängerung 38 bildet. Der Kranz 43 hat zweckmäßig etwa denselben Durchmesser wie die Isolierung 16 des Koaxial-
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kabels, so daß der Kranz beim Zusammenbau in gleitendem Eingriff—mit der Isalisjcjung Iß..-stakt.
In dem Einsatzstück 50 ist koaxial mit dem Mantel 34 ein Mittelstift 56 befestigt, und ein kleiner ringförmiger Vorsprung 57 oder· ein sich erweiterndes hinteres Ende des otiftes sitzt in einer konischen Anlagefläche, die einen inneren Übergang zwischen der buchsenartigen Verlängerung 52 und dem Körper des EinsatζStückes 50 bildet. Der Mittelstift 56 weist eine innere Bohrung 58 auf, die von seinem hinderen Ende über etwa die Hälfte seiner Länge verläuft, sowie einen vor der Bohrung 58 liegenden !eil 60 mit gleichem Außendurchmesser, der an seinem vorderen Ende in einem Kontaktteil 62 geringeren Durchmessers endet, der geeignet ist, in einen Buchsenteil des Mittelstiftes 31 der Anschlußhälfte 22 zu passen und eingeführt zu werden.
Der vordere leitende Mantel 80 ist an dem Mantel 3Φ durch Ineinanderfügung der Gewindeteile 82 und 36 befestigt. Der Mantel 80 weist an seinem vorderen Ende einen radial nach außen verlaufenden Plansch 84 auf, der eine Lagerflache für die ringförmigen federglieder 85 bildet, die in einer Aussparung 83 des Mantelteils 88 eingesetzt sind und zwischen dem Flansch 84 und einem hinter dem Flansch an dem Mantel 88 befestigten Sperring 87 festgehalten werden. Der Ring 87 dient ferner dazu, den Mantel 80 mit der vorderen Buchse 88 sperrend zu verbinden, welche über das vordere Ende des Mantels 28 der Anschlußhälfte 22 paßt. ·
Der Mantel 80 weist eine axiale Bohrung 86 auf, durch die eine vordere Verlängerung der Bohrung 48 gebildet wird, und. ein dielektrisches Einsatzstück mit einer inneren Bohrung 94,
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welche das vordere Ende 60 des Stiftes 56 aufnimmt,ist eng in die Bohrung 86 eingepaßt. Das Einsatzstück 92 dient dazu, den Stift 56 abzustützen, und an seinem vorderen Ende besteht ein Spielraum um den vorderen Kontaktteil des Stiftes 60 herum, wodurch eine Buchse gebildet wird, die einen vorderen Steckerteil des Stiftes 38 der Anschlußhälfte 22 aufnehmen kann. Das leitende Federglied 90 ist geteilt, um federnde Pinger 91 zu bilden, welche verstärkte Endteile 93 aufweisen, die das vordere Ende des Einsatzstückes 92 umgeben und in Eeibungskontaktsitz. an der Innenfläche 29 des Mantelteils 28 anliegen. Das Pederglied 90 ist an dem Mantelteil 80 mittels eines Planschringes 95 befestigt, Die Mantelteile der Paare 24, 28 und 34, 80 werden miteinander verbunden wie dargestellt, wobei Je ein dielektrischer Abstandsring 51 aus elastischem isolierendem Stoff zwischen den aneinander anstoßenden Einsatzstücken 50, 92 angeordnet wird, der dem Ausgleich der Anhäufung axialer Toleranzen der Einzelteile der Verbindungsanordnung sowie der Abdichtung der inneren Kontaktflächen dient. Die Stärke des Abstandsringes 51 wird so gewählt, daß bei Zusammenbau der Einzelteile das Material des AbStandsringes in radialer und axialer Richtung zusammengedrückt wird. Zweckmäßig sind, die Durchmesser der Mantelbohrungen und der Mittelstifte über ihre Länge zwischen den Übergangsbohrungen 46 in den Mantelteilen 24 und 32 gleich groß gehalten, und die verwendeten dielektrischen Stoffe sind vorzugsweise so ausgewählt, daß sie die gleiche dielektrische Konstante aufweisen, welche einen Wert hat, durch den eine impedanz pro längeneinheit der Mäntel und Stifte geschaffen wird, die jegliche Fehlanpassung ausgleichen, welche nicht durch ä.en Abstand zwischen den Außenflächen der Stifte und den Innenflächen der Mantelteile ausgeglichen wird.
Die elektrische! Verbindung wird in jeder Anschlußhälfte durch Andrückzonen C1 und C2 hergestellt. Die Andrückung in der
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Zone O2 wird entlang demKlemmteil 45 dur enge führt, um das Kabel 12 mit der Anschlußhälfte 32 mechanisch zu verbinden und um den Kabelmantel 18 mit dem äußeren metallischen Mantelteil 34 der Anschlußhälfte 32 mechanisch und elektrisch zu verbinden. Die Andrückung in der Zone G1 bewirkt die mechanische und elektrische Verbindung des Kabelmittelleiters 14 mit dem Mittelstift 56 der Anschlußhälfte 32. Die Andrückungen in den Zonen C-] und C2 werden vorzugsweise gleichzeitig vorgenommen. :
Unter nunmehriger Bezugnahme auf Figur 3 wird ein-IeIl der Anschlußhälfte 32 vor dem Zusammenbau für die Andrückung vorbereitet. Der Klemmteil 45 hat einen Innendurchmesser, der genügend größer als der Außendürchmesser des Kabels ist, um einen Zwischenraum zu bilden, in dem der äußere Leiter des Kabels oder der Mantel 18 bequem auf dem Mantel- ' teil 38 der Verbindungshälfte aufgeschoben werden kann. Während des Andrückens wird der Klemmteil.45 von der in Figur 3 gezeigten Form zu der in Figur 2 gezeigten Form zusammengedrückt, wobei die vordere Hälfte des angedrückten Klemmteils dazu dient, den Kabelmantel 18 mit der Verlängerung 38 des Mantelteils 34 sperrend zu verbinden und das Kabelmantelgeflecht in die Zacken 40 zu pressen. Der hintere Teil des Klemmteils wird in seinem Durchmesser so weit verringert, daß er die Außenisolierung 19 des' Kabels leicht ergreift und zusammendrückt, ohne dabei die innere dielektrische Seele des Kabels zu verformen oder den radialen Abstand zwischen der Außenfläche des Leiters 14 und der Innenfläche des Kabelmantels 18 zu verändern. Die Andrückung in der Zone C2 ist vorzugsweise von Kreis- oder "0"-FOrIn, wie es z. B. in der Querschnittsansient der Figur 5 für die Andrückung in der Zone G^ gezeigt ist.
Die Figuren 3 bis 7 zeigen eine zweckmäßige Ausbildung für das Segment des Stiftes 56f <ias als AndriiGkzone vej7wendet wird*
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Die Figuren 3 bis 5 zeigen die Form dieses Segmentes vor der Andrückung, das ein höckerförmiges Metallteil auJeist, das sich über die länge des Segmentes erstreckt. Das höckerförmige Teil besteht aus einem Segment 63 mit gleichförmigem Radius R1 über seine ganze Länge zwischen Endwänden 64. Während des Andrückens wird der hockerförmige Teil nach innen, von seinem ursprünglichen Radius R^ zu einem Radius Rp, von dem in Figur 6 gezeigten in den in Figur gezeigten Zustand getrieben. Bei der Andrückung in der Zone Cj wird die Innenfläche so verformt, daß sich ein nach innen weisender Vorsprung mit einem Innenradius R-, ergibt, wie es in Figur 4 und Figur 2 gezeigt ist, wenn der Höcker 63 auf den verkürzten Radius R2 eingedrückt wird. Die Andrückung ist "0"-förmig und bewirkt, daß der Außendurchmesser des mit dem Höcker versehenen Segmentes 63 so verringert wird, daß er gleich dem Außendurchmesser des restlichen Stiftes an den der Andrückung entgegengesetzten Seiten wird, um einen im wesentlichen einheitlichen Durchmesserzu bilden und entlang der Andrückzone C-, einen Abstand D1 zu erhalten, der gleich dem Abstand Dp entlang den restlichen Teilen des Stiftes 56 ist.
Während des Andrückens werden ein Paar Andrückbacken 110 und 114 an dem höckerförmigen Segment 63 angelegt, wie in Figuren 6 und 7 dargestellt. Die gegenüberliegenden Backenflächen, wie z. B. die Fläche 112 der Backe 110, haben im wesentlichen gleichen Radius, so daß die Andrückzone C1 im wesentlichen kreisförmig zylindrische Form erhält. Zu diesem Zweck wird der leichte Absatz 111, der auf den Kanten der oberen Backe 110 beruht, so knapp gehalten, wie es irgend mit der Bruchfestigkeit der Backen vereinbar ist. Zweckmäßig erstrecken sich die Andrückbacken 110 und 114 in axialer Richtung über die Enden des Segmentes 63 hinaus, so daß sie auf nichtangedrückte Teüe des Stiftes überstehen,
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auf denen sie bei Vollendung des Andrückens aufliegen können» Wie in Figur 7 gezeigt, wird der Stoff des Stiftes um den Mittelleiter 14 herum so zusammengedrückt, daß ein im wesentlichen massiver Abschnitt gebildet wird. Die Länge des höckerförmigen Segmentes 63 1st groß genug, so daß der um den Leiter 14 herum zusammengedrückte Teil des: Stiftes stark .genug ist, axial wirkenden Kräften zwischen dem Stift und dem Leiter zu widerstehen.
Die Figuren 8 und 9 zeigen" einen Mittelstift 56'} der gleich dem oben beschriebenen Stift 56 ist, der Jedoch bei C^ mittels einer im Querschnitt sechseckigen Andrückung von seinem Radius R.J ' zu einer Form zusammengedrückt wurde, bei der gerade Flächen an entgegengesetzten Seiten einer zylindrischen Umgrenzung mit dem Radius R2' verlaufen, welcher' der Radius der nlchtangedrückten Teile des Stiftes 56' ist. Die im Querschnitt sechseckige Andrüekung ist eine Annäherung ah die Kreis- oder "O"-förmige Andrückung der Figuren 6 und 7, kann jedoch in gewisser Hinsicht leichter hergestellt werden, um einen angedrückten Abschnitt; von nahezu der gleichen Querschnittsfläche wie die niehtangedrückten Teile des Stiftes zu bilden.
In ähnlicher Weise kann auch eine A hdrückung von achteckiger oder ähnlicher regelmäßiger Vieleckform verwendet werden.
Die Figuren IO bis 13 zeigen eine weitere Ausfuhrungsform, bei der ein Andrücksegment des Stiftes hockerartige Gegenteile und 164 aufweist, die an dem Umfang des Stiftes ausgebildet sind und an diametral entgegengesetzten Seiten desι Mittelstiftes 158 angeordnet sind. Die Andrückung wird cfedureh ausgeführt, daß die Hocker in ein kreisförmigesProfil eingedrückt wer den, so daß nach innen getriebene Teile 166 gebildet werden, die den Mittelleiter innerhalb des A^idrückabschnittes zu einer im wesentlichen massiven Masse zusammenq.uetsehen.
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Claims (3)

AMP 1188 - ^w- Aktenzeichen P 16 15 555.8 AMP Incorporated Patentansprüche
1.) Elektrischer Koaxialanschluß, der in Hochfrequenz-
signalwegen liegt, die von einem aus einem Innenleiter, einer diesen umgebenden dielektrischen Trennschicht und einem Außenleiter bestehenden Kabel gebildet werden, bestehend aus einem äußeren leitenden Mantel und einem von diesem durch ein dielektrisches Einsatzstück getrennten inneren leitenden Stift, und geeignet, an seinem vorderen Ende mit ergänzenden Teilen eines zusammenpassenden Anschlusses zusammg'ehgesetzt zu werden, wobei der äußere leitende Mantel eine rückwärtige Verlängerung aufweist, die den Außenleiter des Kabels außen aufnimmt, der in einem außen liegenden Klemmteil, das um die Verlängerung herum angedrückt wird, an der Verlängerung festgeklemmt wird, und wobei der äußere leitende Mantel eine Axialbohrung aufweist, die das dielektrische Einsatzstück und den leitenden Stift enthält, der in einer Axialbohrung des Einsatzstückes befestigt ist, und wobei ein mit einer Axialbohrung versehener hinterer Teil des Stiftes das vordere Ende des Kabelinnenleiters aufnimmt und. teilweise um den Innenleiter des Kabels so angedrückt ist, daß ein im wesentlichen lückenfreier Querschnitt gebildet wird, dadurch g e k e η η. ζ e i c h η et, daß der Stift (60) an den Innenleiter (14) durch Verformung von vorstehenden Teilen des Stiftes entlang eines Segments (63) des Stiftes angedrückt, ist, daß das Andrucks egment nach dem Andrückvorgang eine äußere Form aufweist, die der Form des Stiftes an den dem Segment entgegengesetzten Seiten im wesentlichen gleich ist, und daß der innere Durchmesser (R5) der Bohrung des Stiftes entlang des Segmentes (63) verringert ist,
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2. Anschluß nach Anspruch 1, da du r c h g e kennzeichne t, d a ß der Querschnitt des .Stiftes (60) entlang des Andrücksegments (63) ein regelmäßiges Polygon ist und eine Fläche aufweist, die gleich oder nahezu gleich der Querschnittsfläche der nicht angedrückten Teile des Stiftes (60). an den dem Segment entgegengesetzten Seiten ist.
3. Anschluß nach Anspruch 1, dadurch g e -
k e η: η ζ e ich ne t , daß das Andrücksegment (63) vor dem Andrückvorgang durch radial nach außen stehende Vorsprünge (63) gebildet wird, die im den zylindrischen Umfang des Stiftes (60) verteilt sind.
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L e e r s e i t e
DE19641615555 1963-03-29 1964-03-28 Elektrischer Koaxialanschluss Pending DE1615555A1 (de)

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