DE2937789C3 - Vorrichtung zur Herstellung eines luftraumisolierten Hochfrequenz-Koaxialkabels - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung eines Hochfrequenzkoaxialkabels, wie sie im Oberbegriff des Anspruchs 1 näher beschrieben ist.

Ein solches luftraumisoliertes HF-Koaxialkabel, besteht aus einem Außenleiter aus einem rohrförmig gebogenen Metallband, dessen Ränder aneinander stoßen, und das in den stoßfugennahen Randbereichen mit die beiden Stoßkanten erweiternden Sicken ausgebildet ist. Derartige Hochfrequenzkoaxialkabel werden in der Fernmeldetechnik verwendet und sie besitzen einen in regelmäßigen Abständen mit scheibenförmigen Abstandhaltern umspritzten Innenleiter sowie einen Außenleiter aus einem um die Abstandhalter rohrförmig herumgelegten Kupferband aufweisen.

Aus der DE-PS 26 14 937 ist die Herstellung eines mit ■j Isolierscheiben bestückten Innenleiters eines solchen Koaxialkabels bekannt Ebenso ist auch ein aus einem Band zum Rohr geformter Außenleiter eines solchen Koaxialkabels bekannt, der einen sehr genau eingehaltenen Innendurchmesser haben muß, wobei es darauf

ίο ankommt, daß die Bandkanten des Außenleiters in ihrer Lage zueinander genau festgelegt werden. Um das Übereinanderschieben der Bandkanten des zum Außenleiterrohr geformten Kupferbandes zu verhindern, ist es ferner bekannt, vor der Verformung des Kupferbandes zum Rohr die Bandkanten durch Sicken mit einem wellenartigen Aufwurf zu versehen, welcher die Bandkanten so erweitert, daß bei deren Zusammenschluß ein Wellental der einen Bandkante einem Wellenberg der anderen Bandkante gegenüber liegt Hierzu werden die Bandkanten in regelmäßigen Abständen eingedrückt, wie dies beispielsweise in dem DE-GM 73 28 293 oder DE-GM 76 15 612 geschildert ist Dies kann — wie dort beschrieben — mit gestifteten Walzen oder auch mit Zahnradähnlichen Scheiben erfolgen. Mit diesen bekannten Vorrichtungen läßt sich jedoch eine sehr hohe Beanspruchung mit entsprechendem Abrieb des Bandmaterials an den so verformten Kanten nicht vermeiden, was zur Bildung von scharfen Kante.! und von Flitter und demzufolge zur Spannungs-

überschlagen führen kann, welche die Zerstörung des Kabels bewirken, wenn dieses durch äußere Einwirkungen wie Induktion oder Blitzschlag hohen Spannungen ausgesetzt ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, mit welcher die Außenleiterbandkanten bei der Rohrformung absolut flitterfrei sowie mit glatten Begrenzungsebenen so zu Sickenwellen verformt werden, daß sie nach der Rohrformung des Bandes mit sattem und spitzenfreiem Stoß aneinander anliegen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 näher beschriebenen Merkmale gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der dort beschriebenen Vorrichtung ergeben sich aus den Ansprüchen 2 bis 4.

Diese besondere Ausbildung der Vorrichtung beruht auf der grundsätzlichen Erkenntnis, daß zur Erzielung einer gleichmäßig gewellten, flitter- und spitzenfreien Bandkante unveränderter Materialdicke, die die WeI-lung derselben bewirkenden Sicken nicht unmittelbar an der Bandkante, sondern um ein Geringes einwärts versetzt sein müssen, wobei sich die sinusförmig gewellte, glatte Bandkante als unmittelbare Folge der gleichzeitigen und abwechselnd entgegengesetzten Sickung des oberen und des unteren Bandkantenbereiches mit lückenlos aufeinander folgenden, kalottenförmigen Sicken von selbst einstellt. Hierbei ist die durch die Kugelkränze der Vorrichtung bewirkte Kalottenform der Sicken ebenso wichtig, wie deren Abmessungen, gegenseitiger Abstand und Randabstand, der sich durch die vorgesehene Möglichkeit einer Änderung des gegenseitigen Abstandes der beiden Kugelkränze dieser Vorrichtung sehr genau bestimmen läßt. Wichtig ist auch die gegeneinander etwa um das halbe Sickenmaß versetzte Lage der Kugeln des einen Walzenkörpers gegenüber jenen des betreffenden Kranzes des zugeordneten Walzenkörpers sowie die in der gleichen Weise versetzten Lagen der Kugeln der beiden Kränze

jedes der Walzenkörper, so daß die Kanten eines hiermit gesickten Bandes bei der nachfolgenden rohrartigen Verformung zum Außenleiter in der gewünschten Weise aufeinander stoßen und aneinander glatt und satt mit den einander kreuzenden Zonen ihrer ϊ sinusförmigen Wellungen anliegen.

Die wesentlichen Vorteile der beschriebenen Vorrichtung liegen in der damit ermöglichten hohen Präzision und Wirtschaftlichkeit der Herstellung eines gegen Spannungsüberschläge im Bereich der Stoßfuge sicheren Außenleiters eines Koaxialkabels.

Ein weiterer Vorteil dieser Vorrichtung wird auch darin erblickt, daß hiermit kontinuierlich die Sicken gleichzeitig in die beiden Randbereiche von dessen Ober- und Unterfläche eingedrückt werden, wobei die Bandkanten in deren Begrenzungsebene mit im wesentlichen gleichbleibender Dicke sinusförmig gewellt werden. Die angestrebte gleichmäßige Wellung jeder Bandkante ergibt sich als unmittelbare Folge des durch den gleichzeitigen oberen und unteren kalottenförmigen Eindruck bewirkten Materialflusses und dem diesem an der Bandkante selbst schwächer entgegenwirkenden Verformungswiderstand des Materials.

Neben der erhöhten Präzision der so gesickten Kanten des Außenleiterbandes ergibt sich die erhöhte Wirtschaftlichkeit der Fertigung mit dieser Vorrichtung dadurch, daß hiermit das Metallband unmittelbar vor dem Herumlegen um die Isolierscheiben des Innenleiters kontinuierlich gesickt wird, und unmittelbar nach dem gegenseitigen Anlegen seiner gewellten Kanten mit wenigstens einem zusätzlichen Band wendelförmig umwickelt werden kann, wobei die bisher übliche Stanztechnik außerhalb der Fertigungslinie entfällt und jede Flittergefahr sicher beseitigt ist.

Für das kontinuierliche und gleichzeitige Sicken im Kantenbereich seiner beiden Flächen wird das Band kontinuierlich der Vorrichtung von unten, tangential zur Berührungslinie der beiden die Sicken bewirkenden Walzenkörper zugeführt und nach dem Sicken umgelenkt, wobei es in den entsprechend gestalteten und angeordneten Form- und Führungsrollen um die kreisscheibenförmigen Abstandhalter des horizontal zugeführten Innenleiters bis zur genauen gegenseitigen Anlage der gesickten Außenleiter-Bandkanten herumgelegt, und in unmittelbarer Folge mit den Bändern fest umwickelt wird.

Nachstehend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung veranschaulicht. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 in vergrößerter Darstellung ein beiderends abgerissenes Stück eines mit dieser Vorrichtung hergestellten Koaxialkabels, in Ansicht

F i g. 2 das gleiche Koaxialkabel im Querschnitt

F i g. 3 in schematischer Darstellung die Vorrichtung mit angebautem Sickengerät zur gleichzeitigen kontinuierlichen Sickung des Außenleiterbandes, unmittelbar vor dessen Ausformung als rohrförmiger Außenleiter

F i g. 4 in vergrößerter Darstellung einen Querschnitt durch die wesentlichen Teile des Sickengerätes gemäß F i g. 3 F i g. 5 einen vergrößerten Ausschnitt aus F i g. 4 und

Fig.6 schematisch die kontinuierliche Anordnung der Stahlkugeln gemäß Fig.4 und 5, und deren Wirkungsweise an einem dazwischen hindurch gezogenen Metallband.

Das in F i g. 1 gezeigte Koaxialkabel weist einen in regelmäßigen Abständen mit Isolierscheiben 6 bestückten Innenleiter 5 auf. um den als Außenleiter 1 ein Metallband 4 rohrförmig herumgelegt, und mit aneinander stoßenden Bandkanten 3 mittels Wickellagen 7 eines magnetisierbaren Metallbandes 8 sowie zusätzlicher hier nicht dargestellter isolierender Wickellagen festgelegt ist An seinen beiden Kanten 3 ist das Au&enleitermetallband 4 gewellt und im Randbereich 9 der Ober- und der Unterfläche 10 bzw. 11 des Außenleiterbandes 4 mit gegeneinander versetzten, darin kalottenförmig eingedrückten Sicken 2 ausgebildet, die mit muldenförmigen Erweiterungen gegen die Bandkanten 3 in deren Wellungen übergehen.

Die Eindrucktiefe dieser Sicken 2 ist unter Berücksichtigung ihrer Breite, also des Kalottendurchmessers und der Materialdicke des Außenleiterbandes 4 so bemessen, daß die gewünschte Wellung der Bandkanten 3 mit geringst möglicher Beanspruchung des Materiales entsteht Als guter Mittelwert wurde bei 0,25 mm Banddicke eine Kantenwellung von 0,6 mm über den Wellenspitzen gefunden, die sich bei einer Eindrucktiefe der Sicken 2 von 0,175 mm mit gehärteten Kugeln von 3 mm Durchmesser ergibt Mit wesentlich größerem Kugeldurchmesser und dementsprechend größerem Sickenabstand wird eine stärkere Wellung der Bandkanten, jedoch bei größerer Beanspruchung des Materials bewirkt weshalb bei entsprechend abgestimmter Eindrucktiefe im Allgemeinen kleine Kugeln im Rahmen der im Anspruch 9 angegebenen Wert vorgezogen werden.

Die in Fig.3 gezeigte Vorrichtung umfaßt ein Rahmengestell 13, welches eine Anzahl von in geeigneter Weise einander zugeordneten Paaren von Form und Führungsrollen 14 trägt, und an das als Sickengerät 30 ein Paar von die Sickung der Randbereiche 9 eines von unten zugeführten Metallbandes 4 bewirkenden Walzenkörpern 12 angebaut ist. Dem Rahmengestell 13 sind je ein Innenleiterablauf 27 sowie ein Bandablauf 28 zugeordnet sowie eine Anzahl . von Bandwicklern 29 nachgeordnet, gefolgt von einem hier nicht gezeigten Abzug.

Dieser zieht das fertig umwickelte Koaxialkabel ab, und mit ihm vom Ablauf 27 den mit den ringförmigen Isolierscheiben 6 bestückten Innenleiter 5 sowie von dem Bandabzug 28 das Außenleiter-Metallband 4, das zwischen den Walzenkörpern 12 hindurchgezogen und hierbei beidseitig in der beschriebenen Weise gesickt, sodann herumgelenkt und mittels Form- und Führungsrollen 14 als rohrförmiger Außenleiter 1 um die Außenflächen der Isolierscheibe 6 herumgelegt wird. Von wesentlicher Bedeutung ist hierbei die spezielle Art der Sickung des Metallbandes 4 an den beiden Randbereichen 9 seiner Ober- und Unterfläche 10 bzw. 11, zur Erzielung der gewünschten Wellung seiner Bandkanten 3.

Diese erfolgt mittels des am Rahmengestell 13 angebauten Sickengerätes 30, dessen Aufbau am besten in F i g. 4 zu erkennen ist. Es umfaßt zwei im geringem Abstand parallel angeordnete, zur Drehung mit gleicher Umfangsgeschwindigkeit gekoppelte Walzenkörper 12, deren jeder aus einem zylindrischen Grundkörper 25 und einem hohlzylindrischen Kugelkranzträger 24 zusammengesetzt ist. Die beiden Walzenkörper 12 sind an dem gleichen Rahmengestell 13 unmittelbar vor den Form- und Führungsrollen 14 mit einstellbarem Aciisabstand angeordnet und an den beiden Randzonen

16 ihrer Mantelflächen 15 je mit einem Kranz 17 bzw. 17' von Stahlkugeln 18 versehen. Sowohl am Grundkörper 25 als auch am Kugelkranzträger 24 ist je ein Kranz

17 bzw. 17' der daraus in lückenloser Reihenfolee

geringfügig vorragender, gehärteter Stahlkugeln 18 festgelegt.

Zu deren Befestigung ist jeder der Walzenkörper 12 in den beiden Endbereichen 19 mit je einer umlaufenden, im Querschnitt trapezförmigen Nut 20 ausgebildet sowie mit je einer an dem betreffenden Walzenkörperende stirnseitig anschraubbaren, nahezu durchmessergleichen Abschlußscheibe 21 mit einem die umlaufende Nut 20 stirnseitig begrenzenden und deren Flankenfläche 22 bildenden, umlaufenden Vorsprung 23 ausgestattet. In der so gebildeten, im Querschnitt trapezförmigen Nuten 20 sind die Stahlkugel 18, in kontinuierlicher Reihenfolge einander berührend, angeordnet und darin mittels deren trapezförmiger Flanken sowie des die zweite Flankenfläche 22 jeder Nut 20 bildenden umlaufenden Vorsprunges 23 jedes der anschraubbaren Abschlußscheiben 21 sicher festgelegt.

Diese Anordnung der Kugeln 18 und ihrer Halterung hat den Vorteil einer optimalen Genauigkeit der Kugel-Lagerung, der Auswechselbarkeit der Kugeln und eines sicheren, festen Sitzes derselben in den Endbereichen 19 der Mantelfläche 15 jedes Walzenkörpers 12, wobei sich die jeweils gewünschte Eindrucktiefe durch die Einstellung des gegenseitigen Abstandes der Walzenkörper 12 oder auch durch Auswechseln der Kugeln 18 beliebig variieren und einstellen läßt. In diesem Fall ist jedoch darauf zu achten, daß die radiale Tiefe jeder umlaufenden Nut 20 geringer als der Durchmesser der Stahlkugeln 18 bemessen ist, die einander tangierend in jeder dieser Nuten so fest gelegt sind, daß sie daraus in kontinuierlicher Reihenfolge kartenförmig vorragen.

Bei der hier gezeigten, bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung ist ein Kugelkranz 17 jedes Walzenkörpers 12 auf dem zylindrischen Grundkörper 25 und der andere Kugelkranz 17' auf einem gegenüber diesem axial verstellbaren Abschnitt jedes der Walzenkörper 12 angeordnet, der den hohlzylindrischen Kugelkranzträger 24 und einen von außen drehbaren Gewindering <j 26 mit Innen- und Außengewinde unterschiedlicher Steigung umfaßt.

Diese Anordnung ermöglicht eine genaue Einstellung des Abstandes zwischen den beiden Kugelkränzen 17, 17', entsprechend der genauen Breite des Metallbandes

κι 4. Sie ermöglicht ferner — durch Feineinstellung zufolge der unterschiedlichen Gewindesteigung — eine genaue Einstellung des Randabstandes jener Linie, auf welche die Zentren der kartenförmigen Eindrücke, welche die Sicken 2 bilden, fallen, durch Verdrehen des Gewinderinges 26 in der einen oder der anderen Richtung. Dadurch läßt sich der beschriebene Materialfluß, welcher beim gleichzeitigen Eindrücken der gegeneinander wirkenden Stahlkugeln 18 jedes der Kränze 17 bzw. 17' der beiden Endbereiche 19 der Walzenkörper

2» 12 und die hierbei entstehende Erweiterung der Sicken 2, welche zur Wellung der Bandkanten 3 des Metallbandes 4 führt bzw. in diese übergeht, äußerst genau beeinflussen.

In den Zeichnungsfiguren 5 und 6, die übertrieben vergrößert, — einmal im Querschnitt und einmal in schematischer Ansicht — den wesentlichen Teil des Sickengerätes 30 zusammen mit einem hindurchgezogenen Metallband 4 zeigen, läßt sich das Zusammenwirken der in lückenloser Reihe angeordneten Kugeln 18 jedes der Kugelkränze 17,17' und die sich dadurch ergebende flitter- und spitzenfreie Verformung der beiden Randbereiche 9 des Metallbandes 4 durch beiderseitigen gleichzeitigen Kalotteneindruck gut erkennen, der zur Wellung der Bandkante mit glatter Begrenzungsfläche

J5 führt

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Herstellung eines luftraumisoiierten Hochfrequenz-Koaxialkabels, mit einer Anzahl von in einem Rahmengestell fluchtend hintereinander angeordneten Form- und Führungsrollenpaaren und mit zwei in geringem Abstand parallel angeordneten, zur Drehung mit gleicher Umfangsgeschwindigkeit gekoppelten Walzenkörpern, an deren Mantelflächen im Bereich ihrer beiden Randzonen ihres Umfanges zusammenwirkende Verformungselemente angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzenkörper (12) an dem gleichen Rahmengestell (13) unmittelbar vor den Form- und Führungsrollen (14) mit einstellbarem Achsabstand angeordnet, und an den beiden Randzonen (16) ihrer Mantelflächen (15) je mit einem Kranz (17) daraus in lückenloser Reihenfolge geringfügig vorragender, gehärteter Stahlkugeln (18), ausgebildet sind, und daß einer der Kugelkränze (17) jedes Walzenkörpers (12) auf einem zylindrischen Grundkörper (25) und der andere Kugelkranz (17') auf einem gegenüber diesem axial verstellbaren Abschnitt des Walzenkörpers (12) angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Walzenkörper (12) in den beiden Endbereichen (19) mit je einer umlaufenden, im Querschnitt trapezförmigen Nut (20) ausgebildet, sowie mit je einer an dem betreffenden Walzenkörperende stirnseitig anschraubbaren, nahezu durchmessergleichen Abschlußscheibe (21) mit einem die umlaufende Nut (20) stirnseitig begrenzenden und deren Flankenfläche (22) bildenden umlaufenden Vorsprung (23) ausgestattet ist, wobei die radiale Tiefe jeder umlaufenden Nut (20) geringer als der Durchmesser der Stahlkugel (18) bemessen ist, die einander tangierend in jeder dieser Nuten (20) festgelegt sind und daraus in kontinuierlicher Reihenfolge kartenförmig vorragen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der gegenüber dem Grundkörper (25) axial verstellbare Abschnitt jedes der Walzenkörper (12) einen hohlzylindrischen Kugelkranzträger (24) und einen von außen drehbaren Gewindering (26) mit Innen- und Außengewinde unterschiedlicher Steigung umfaßt.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stahlkugeln (18) jedes Kranzes (17,17') der Walzenkörper (12) einen Durchmesser zwischen 2 und 5 mm, vorzugsweise von 3 mm aufweisen, wobei die radiale Tiefe der umlaufenden Nuten (20) etwa gleich zwei Drittel bis drei Viertel des Kugeldurchmessers bemessen ist.