DE1942895A1

DE1942895A1 - Verfahren zur Verbindung des Aussenleiters eines Koaxialkabels mit einem zylindrischen Vorsprung

Info

Publication number: DE1942895A1
Application number: DE19691942895
Authority: DE
Inventors: Hogendobler Richard Shure; Forney Jun Edgar Wilmot
Original assignee: AMP Inc
Current assignee: TE Connectivity Corp
Priority date: 1968-08-23
Filing date: 1969-08-22
Publication date: 1970-02-26
Also published as: US3499101A; DE1942895B2; SE365910B; NL6911837A; DE1942895C3; ES370517A1; FR2016294A1; BE737804A; NL145724B; GB1215274A

Description

Dr.phiLG. B. HAGEN Patentanwalt

8000MDNCHENTl(SoIIn) , „ . ..,„,-„

Frani-Hal.-StraBe 21 München, 18ο August 1969

Telefon 796213

IMP 2551 AMP Incorporated

Eisenhower Boulevard Harrisburg, Penna.
V. St. A.

Verfahren zur Verbindung des Außenleiters eines Koaxialkabels mit einem zylindrischen Vorsprung

Priorität: 23- Aug. 1968; V.St.A.; Kr. 754 866

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Verbindung des Außenleiters eines Koaxialkabels mit einem Teil, z. B. einem Vorsprung, auf einem Koaxialkabelverbinder.

Beim Anschluß koaxialer Kabel besteht eine mechanische Bedingung in Begriffen von Zugkraft und iorsionsausmaß, welche auf eine Verbindung vor deren Versagen zur Anwendung gebracht werden können. Im allgemeinen wird versucht_r Verbindungen zu erhalten, deren Zugkraft- und Torsionswerte denen des Kabels angenähert sind. Weiterhin besteht eine elektrische Bedingung in Begriffen des Widerstandes der Verbindung in bezug auf den Widerstand der Leiter des Kabels. Der Widerstand sollte nicht nur so niedrig wie möglich sein, sondern auch während der Lebensdauer der Verbindung unter zu erwarco tender Beanspruchung aufrechterhalten werden. Ein dritter ο Paktor, der von großer Bedeutung ist für Koaxialkabelver- <° bindungen, die mit Signalen mit Hochfre^uenzkomponenten be- ^ nutzt werden, wie sie z. B. in der Hochfre^uenzsignaltechnik S entstehen, besteht in der Erhaltung einer vorgegebenen

CT Bayerische Vereinsbank München 820993

charakteristischen Impedanz und in der Vermeidung physikalischer Diskontinuitäten, die Signalreflexion bewirken. Bei HochfreQuenzkomponenten können Abmessungsabweichungen von einigen tausendstel cm in einem Übertragungsweg eine sehr schlechte elektrische Leistungsfähigkeit in Begriffen des Stehwellenverhältnisses zur Folge haben. Allein die Sorgfalt bei der Herstellung innerhalb enger Toleranzen kann diese Probleme nicht überwinden, insbesondere wenn Verbindungen von Hand hergestellt werden, wobei man sich auf manuelle, Fertigkeit und Geschicklichkeit verlassen muß. Selbst mit Andrückverbindungen, die mit Gesenken hergestellt werden, welche automatisch in eine exakte Schließstellung getrieben werden, so daß man sich so wenig wie möglich auf manuelle Fertigkeit verlassen muß, ergeben sich Schwierigkeiten bei der Erreichung eines lückenlos niedrigen Stehwellenverhältnisses.

Jedes Koaxialkabel hat eine charakteristische Impedanz Z_Q, die durch den Außendurchmesser des Innenleiters des Kabels bestimmt wird sowie durch den Innendurchmesser des Außenleiters des Kabels und die effektive dielektrische Konstante de_r dielektrischen Umhüllung des Kabels, wobei Z durch den Ausdruck bestimmt wirds

z_o fiS _log I

wobei b der Innendurchmesser des Außenleiters, a der Außen-. " durchmesser des Innenleiters und £ die dielektrische Konstante der dielektrischen Umhüllung ist. In Übereinstimmung mit der bekannten Signalübertragungstheorie resultiert eine Veränderung der charakteristischen Impedanz entlang einer Übertragungsleitung in einer Falschanpassung;des Widerstandes., wodurch Degradation der Signale bewirkt wird. Eine solche Veränderung kann hervorgerufen werden durch eine Veränderung eines oder mehrerer der Parameter £ , b und a entlang der Übertragungsleitung. Signaldegradation und Signalreflexion

009809/126 6

~³~ 1942095

sind unerwünscht und können - bewirkt werden durch physikalische Diskontinuitäten in den leitenden Flächen, die die inneren und äußeren Iieiterwege der Übertragungsleitung bilden. Diese beiden Faktoren, Falschanpassung und physikalische Diskontinuität, werden noch bedeutsamer, wenn die Änderungsgeschwindigkeit des elektromagnetischen Feldes,, das ein gegebenes Signal bildet, ansteigt* Ein solches Ansteigen kann bewirkt werden durch eine erhöhte Impulsgeschwindigkeit, wobei die Anstiegs- und Abfallzeiteii der Impulse sehr kurz werden, oder durch ein Ansteigen der hochfrequenten Rufstromfrequenz. Das bedeutet, daß sehr kleine Diskontinuitäten und sehr kleine Veränderungen der Parameter verhältnismäßig groß werden, wenn die ¥ellenlänge des übertragenen Signals sehr klein wird.

Ein Verfahren zur Verbindung des Außenleiters eines Koaxialkabels mit einem zylindrischen Teil kennzeichnet sich gemäß der Erfindung dadurch, daß ein Endabschnitt des Außenleiters des Kabels aufgeweitet wird und über dem Vorsprung angeordnet wird, daß eine kaltverformbare Zwinge über dem aufgeweiteten Endabschnitt angeordnet wird, wobei die Zwinge eine solche Länge hat, daß sie sich an dem Kabel entlang von dem aufgeweiteten Endabschnitt weg über das Ende des Vorsprungs hinaus erstreckt, daß ein erster Abschnitt der Zwinge über dem aufgeweiteten Abschnitt zwischen der Zwinge und dem Vorsprung ergriffen wird, daß ein zweiter Abschnitt der Zwinge angrenzend an das Ende des Vorsprungs verformt wird, so daß der Außenleiter des Kabels angrenzend an das Ende deS/Vorsprungs in seiner ursprünglichen nichtaufgeweiteten Größe gehalten wird.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. In den Zeichnungen zeigen:

Figur 1 eine perspektivische Darstellung eines Koaxialkabelverbinders, der mittels des erfindungsge— mäßen Verfahrens mit einem Koaxialkabel verbunden ist;

009809/ 126 6

AMP 2551· - 4 -"'.■-■

Figur 2 eine perspektivische Darstellung eines Teils - eines&usammenwirkenden Paares von Andruck-

matrizen zum"'".Gebrauch bei der Herstellung der in Fig. 1 gezeigten Verbindung; -

Figur 3 einen Querschnitt in Längsrichtung durch die in Fig. 1 gezeigte Verbindung, wobei ein Teil des Koaxialkabelverbinders weggelassen ist;

Figur 4 eine Schnittdarstellung entlang der Linie 4-4 von Fig. Ij

Figur 5 eine Schnittdarstellung entlang der Linie 5-5 von Fig. 1; und

Figur 6 eine Schnittdarstellung entlang der Linie 6-6 von Fig. 1.

Fig» !,zeigt einen Koaxialkabelverbinder 10, der mit einem Koaxialkabel 12 verbunden ist, wobei der Außenleiter des Kabels 12 mit einem zylindrischen Vorsprung (nicht gezeigt in Fig. 1) auf dem Verbinder 10 mittels einer kalt verformbaren Zwinge 14 verbunden ist. Der Verbinder 10 weist ein zentrales Kontaktstück 16 auf, das mit dem Innenleiter des Babels 12 verbunden ist.. Wie Fig. 1 zeigt, hat die Zwinge drei Abschnitte I, II und III von gegenseitig verschiedenem Durchmesser, die gemäß dem noch zu beschreibenden erfindungsgemäßen Verfahren gebildet werden.

Wie die Fig. 3 bis 6 zeigen, weist das Kabel 12 einen vielsträhnigen Innenleiter 20 auf, der von einer dielektrischen Umhüllung 22 umgeben ist, sowie einen die Umhüllung 22 umgebenden Außenleiter 24 aus Metallgeflecht und einen den Außenleiter 24 umgebenden äußeren Isolier- und Schutzmantel

Der zylindrische Vorsprung auf dem Verbinder 10 ist in-den Fig» 3 und 4 mit 11 bezeichnet und hat einen Innendurchmesser, der ungefähr dem Außendurchmesser der -dielektrischen Umhüllung 22 des KabwfLs 12 entspricht, so daß die Umhüllung 22 im

0 0 9809/1266

AMP 2551 - 5 -

Gleitsitz in den Vorsprung 11 paßt. Das freie Ende 13 des Vorsprungs 11 ist abgerundet (am besten in Mg» 3 zu sehen), und zwar aus noch zu beschreibenden Gründen.

Ursprünglich hat die Zwinge 14 einen Innendurchmesser, der etwa gleich dem Außendurchmesser des Schutzmantels 26 des Kabels 12 ist, und wird zur Bildung der in Fig. 1 gezeigten Verbindung verformt mittels eines Andrückvorganges in einem in Fig. 2 gezeigten Gesenkpaar. Das Gesenkpaar umfaßt ein oberes Gesenk 30 und ein unteres Gesenk 36» wobei die beiden Gesenke 30 und 36 in Fig. 2 in geöffneter Stellung gezeigt sind. Das obere Gesenk 30 hat eine Gesenkflache 32 mit einem nach unten vorspringenden Abschnitt mit einer abgerundeten Innenfläche und eine Gesenkfläche 34 gleicher Form, die jedoch über die Fläche 32 hinaus vorspringt (Fig. 3). Das untere Gesenk 36 weist eine Aufnahmefläche 38 mit einer inneren abgerundeten Fläche auf, die in parallele Seitenwände verläuft, sowie eine gleiche Gesenkfläche40, die über die Fläche 38 hervorsteht. Wenn die Gesenke 30 und 36 geschlossen werden, treten die vorspringenden Abschnitte des Gesenks 30 in die Aufnahmeabschnitte des Gesenks 36 ein zur Bildung einer im wesentlichen kreisförmigen Konfiguration der Gesenkflächen (wie Fig. 4 und 5 aeigen). Die Gesenke 30 und 36 können geschlossen werden mittels eines eine geradlinige Bewegung ausführenden Bedienungsmechanismus.

Wie man aus Fig. 3 sieht, drücken während des Andrückvorganges die Flächen 32 und 38 den Abschnitt I der Zwinge 14 und die Flächen 34 und 40 den Abschnitt II der Zwinge 14 an, wobei der Abschnitt III der Zwinge 14 von den Gesenken 30 und 36 nicht berührt und daher nicht verformt wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung der in Fig. 1 gezeigten Verbindung wird wie folgt ausgeführt.

009809/ 126 6

.AMP 2551 _ 6 -

Zuerst wird das Kabel 12 abisoliert, um einen Abschnitt des Innenleiters 20 und einen Abschnitt des Außenleiters 24 freizulegen. Die Zwinge 14-, deren ursprünglicher Innendurchmesser etwa gleich dem Außendurchmesser des Schutzmantels '' 26 ist, wird über den Mantel 26 geschoben» Der Außenleiter. 24 wird dann, aufgeweitet und über das hintere Ende des/Vorsprungs 11 gepaßt, wobei die dielektrische Umhüllung 22 und der Innenleiter 20 sich durch den Vorsprung 11 erstrecken, wie Pig. 3 zeigt. Dann wird die Zwinge 14 in die in Pig. 3 gezeigte Stellung auf dem Kabel 12 gebracht und zwischen den Gesenken 30 und 36 angeordnet, wie Pig. 3 zeigt. Dann werden die Gesenke 30 und 36 aufeinander zu getrieben und verformen die Zwinge 14 in der gezeigten Weise. Wie man aus Pig. 4 erkennt, wird die Zwinge 14 an den über dem Vorsprung 11 liegenden Abschnitt I kreisförmig verformt, wodurch der Außenleiter 24 in Oberflächenkontakt mit ier Oberfläche des Vorsprungsil getrieben wird. Infolge der Konfiguration der Gesenke 30 und 36 verbleiben auf der Zwinge 14 ein Paar kleine Vorsprünge. Diese Vorspränge weichen nur leicht von der Kreisform ab und werden auf einem Minimum gehalten, das sich 'in Übereinstimmung befindet mit Gesenken, die'ohne Bruchgefahr oder übergroße Abnutzung wiederholt benutzt werden können, d. h. die keine scharfen Enden aufweisen, die zwar einen perfekteren Kreis bilden würden, jedoch leicht abgenutzt oder leichter brechen würden.

Wie man aus Pig. 3 und *5 sieht, wird die Zwinge 14 in einem noch größeren Ausmaß nahe dem abgerundeten Ende 13 des Vorsprungs 11 verformt durch die Flächen 34 und 40 der Gesenke 30 und 36. Die Breite der Gesenkflächen 34 und 40 und ihre Stellung in bezug auf das Ende 13 sind derart, daß das verformte Material der Zwinge 14 so weit wie möglich der Konfiguration decides 13 entspricht. Diese Verformung resultiert darin, daß das Material der Zwinge 14 den Außen-

009809/1266

AMP 2551 - 7 -

leiter 24 gegen das Ende 13 und gegen die Außenfläche der Umhüllung 22 hält. Die Bewegung der Gesenke 30 und 36 ist so gesteuert, daß die Verformung des Abschnitts II angrenzend an das Ende 13 hinreichend ist, um im wesentlichen jeglichen Luftraum zwischen der Innenfläche des Außenleiters 24 und der Außenfläche tier Umhüllung 22 zu schließen, so daß der Zwischenraum zwischen dem Innenleiter 20 und dem Außenleiter 24 im wesentlichen konstant gehalten wird, d. h. am Abschnitt II ist die Pressung so ausgeführt, daß der Innendurchmesser des Außenleiters 24 gleich b gehalten wird. Wie man aus Fig. 3 sieht, hat die Verformung der Zwinge 14 am Abschnitt II eine hinreichende Länge, um den Außenleiter 24 in einem sich von dem Ende 13 weg erstreckenden Band festzulegen. Diese Länge ist außerdem so bemessen, daß Gesenkflächen vermieden werden, die dazu neigen würden, das verhältnismäßig dünne Material der Zwinge 14 zu durchschneiden, und daß die Gesenke 30-und 36 von ausreichender Masse und Festigkeit sind, so daß Bruch vermieden wird.

Der Abschnitt III der Zwinge 14 bleibt im wesentlichen unverformt. Fig. 6 zeigt diesen Teil der Verbindung im Schnitt, wobei dieser Teil dazu dient, das Kabel 12 mechanisch abzustützen, so daß durch Umbiegen des Kabels 12 entstehende Beanspruchungen so klein wie möglich gehalten werden. Die Einpressung der Zwinge 14 am Abschnitt II wirkt in Verbindung mit dem Abschnitt III dahingehend, Kräften zu widerstehen, die infolge mechanischer Beanspruchungen des Kabels 12 übertragen werden, z. B. Umbiegen,.Torsionsmomente und Zugkraft, wodurch der leitende Abschnitt des Kabels unter dem Abschnitt I aufrechterhalten wird.

Bei einem Ausführungsbeispiel einer nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Verbindung, wobei ein doppelt umklöppeltes Kabel benutzt wurde, hatte die Zwinge 14 einen unverformten nominalen Außendurchmesser von 11,98 mm und eine Stärke von 0,38 mm. Die Zwinge war aus silberplattier-

009809/1266

AMP 2551 - 8 -

tem geglülitem Kupfer gefertigt und wies eine Länge von etwa 20,32 mm auf. Sie Verformung der Zwinge am Abschnitt I hatte, eine Länge von etwa 8,05 mm, wobei die Verformung am Abschnitt II eine Länge von etwa. 1,57 mm hatte.

Patentaneprüchet

009809/4266

Claims

Pat e η t a η a t» r ü c h e

1. /Verfahren zur Verbindung dea Außenleiters eines Koaxial-

s mit einem zylindrischen Teil, dadurch gekennzeichnet , daß ein Eadabschnitt des Außenleiters (24) des Kabels (12) aufgeweitet wird und über dem Vorsprung (11) angeordnet wird, daß eine kaltverformbare Zwinge (14) über dem aufgeweiteten Endabsohnitt angeordnet wird, wobei die Zwinge (14) eine solche Länge hat, daß sie sich an dem Kabel (12) entlang von dem aufgeweiteten End abschnitt weg über das&ide des^oreprungs (11) hinaus erstreckt, daß ein erster Abschnitt (I) der Zwinge (14) über dem aufgeweiteten Endabsohnitt verformt wird, so daß der aufgeweitete Endabschnitt zwischen der Zwinge (14) und dem Vorsprung (11) ergriffen wird, daß ein zweiter Abschnitt (II) der Zwinge (14) angrenzend an das Ende (13) degVorSprungs (11) verformt wird, so daß der Außenleiter (24) des Kabels (12) angrenzend an das Ende (13) des Vor Sprungs (11) in seiner ursprünglichen nichtauf geweiteten Größe (b) gehalten wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Länge der Zwinge (14) bedeutend größer ist als der Vorsprung (11) und daß ein dritter Abschnitt (III) der Zwinge (14) unverformt verbleibt und sich art dem Kabel (12) entlang von dem zweiten Abschnitt (II) der Zwinge (14) weg erstreckt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r e h g e k β. η η ζ ei eh. η et, daß das Ende (13) des^vorsprungs (IL) abgerundet ist und daß die Verformung des zweiten Ab- ' schnittes (II) der Zwinge (14) derart ist, daß sie im wesentlichen der Form des abgerundeten Endes (13) des Vorsprungs '(11) entspricht.

009 80 9/126fi

MB 2551 -*-;· "■■'."

4» Verfahren nach einem der -Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e nnzeichnet, daß die Zwinge (14) sowohl am ersten (I) als auch am zweiten (II) Abschnitt im wesentlichen kreisförmig verformt wird.

5» Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a durch g e k e η η zeichnet , daß der erste (I) und der zweite (II) Abschnitt der Zwinge (14) gleichzeitig verformt werden»

6. Verbindung zwischen einem Koaxialkabel und einem zylindrisehen Teil mit einem Innendurchmesser, der etwa dem Innendurchmesser des Außenleiters des Kabels gleich ist, und einem Außendurchmesser, .der hinreichend ist zur Bildung einer Wandstärke für dagaylindrische Teil, die Andrückkräften widerstehen kann, wobei ein Abschnitt des Außenleiters des Kabels über dem Teil angeordnet wird, g e kennzeichnet durch eine kaltverformbare Zwinge (14), deren Länge größer ist als die Länge des Vorsprungs (11) , wobei ein erster Abschnitt (I) der Zwinge (14) gegen den Abschnitt des Außenleiters (24) des Kabels (12) angedrückt wird, der über dem Vorsprung (11) liegt, so daß der Abschnitt des Außenleiters (24) des Kabels (12) zwi*· sehen, dem ersten Abschnitt (I) der Zwinge (14) und dem Vorsprung (11) ergriffen wird, und wobei ein zweiter Abschnitt (II) der Zwinge (14) angrenzend an das Ende (13) des/frorsprungs (11) naeh innen angedrückt wird, um den Innendurchmesser (b) des Außenleiters (24) des Kabele (12) dauernd gleich dem Innendurchmesser des Vorsprungs (11)

über die Länge des zweiten Abschnitts (II) der Zwinge (14) zu halten.

7. Verbindung nach Anspruch 6, d a durch g e -

k e η η ζ e i ohne t , ■ daß sieh ein unverformter Ab* schnitt (III) der Zwinge (14) über dem Kabel (12) von dem zweiten Abschnitt (II) der Zwinge (14) we;g erstreckt, wobei der Innendurchmesser des dritten Abschnitts (III) der Zwinge (14) etwa gleich dem Außendurchmesser des Kabels (12) ist.

0098 09/126 6

Leerseite