DE3819013A1 - Vorrichtung zum verbinden von koaxialkabel und stecker - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verbinden von Koaxialkabeln mit Steckern.

Ein Koaxialkabel hat einen Innenleiter, der von einem inne­ ren Isolator umhüllt ist, ferner eine umgebende leitende Abschirmung und einen äußeren Isolator. Ein gebräuchlicher Koaxialstecker (unter der Handelsbezeichnung "Raychem" er­ hältlich) enthält eine rechteckige metallene Grundplatte, die senkrecht zur Längsachse des Kabels angeordnet ist und in ihrem mittleren Bereich ein Loch aufweist, durch das der innere Isolator und der Innenleiter greifen, ferner vier Klauen, die sich parallel zum Kabel von den vier Ecken der Grundplatte aus erstrecken, sowie einen Längsfortsatz, der sich von der Rückseite der Grundplatte nahe dem Loch nach hinten erstreckt. Um diesen rückwärtigen Fortsatz liegt ein Ring aus Lötmittel, der dazu dient, eine elektrische Verbindung zwischen der Grundplatte und der leitenden Um­ fangsabschirmung des Kabels herzustellen. Ein durch Wärme aufschrumpfbares Kunststoffrohr umhüllt den rückwärtigen Fortsatz und den Lötmittelring. Im Einsatz werden die Klauen elektrisch mit Masse verbunden.

Zur Befestigung des Steckers am Koaxialkabel wird das Ka­ bel abisoliert, um Endbereiche der leitenden Abschirmung, des inneren Isolators und des Innenleiters freizulegen. Der innere Isolator und der Innenleiter werden dann durch das aufschrumpfbare Rohr, den rückwärtigen Fortsatz und das Loch in der Grundplatte geführt, so daß der freiliegende Teil des inneren Isolators leicht aus dem Loch hervorsteht und der freiliegende Teil der leitenden Abschirmung in gleicher Höhe mit dem Lötmittelring liegt. Durch Wärmezu­ fuhr wird dann bewirkt, daß das Lötmittel schmilzt und eine elektrische Verbindung zwischen der Abschirmung und der Grundplatte herstellt und daß das Kunststoffrohr um das geschmolzene Lötmittel aufgeschrumpft wird. Dann wird eine längere, ebenfalls durch Wärme aufschrumpfbare äußere Kunststoffhülse über das aufgeschrumpfte Rohr geschoben und durch erneute Wärmezufuhr um das aufgeschrumpfte Rohr und einen Teil des äußeren Isolators aufgeschrumpft. Das Zuführen der Wärme erfolgt durch einen Monteur, der das Kabel in der einen Hand und eine Heizvorrichtung in der anderen Hand hält. Das mit dem Stecker verbundene Kabel wird elektrisch auf Kurzschlüsse und offene Stromkreise geprüft.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, auf schnelle, einfache und zuverlässige Weise ein Koaxialkabel mit einem Stecker zu verbinden, der ein aufschrumpfbares Rohr und einen Lötmittelring aufweist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Patentanspruch 1 beschriebene Vorrichtung gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Er­ findung sind in Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung enthält eine Halterung zum Ergreifen eines Steckers und eines in den Stecker ge­ fädelten abisolierten Koaxialkabels und eine Heizvorrich­ tung, die in eine vorbestimmte Position gegenüber der Hal­ terung gebracht werden kann und dem Bereich, der vom auf­ schrumpfbaren Rohr und vom Lötmittelring eingenommen wird, eine kontrollierte gleichmäßige Wärme zuführt.

In vorteilhafter Ausführungsform der Erfindung sind zwei Halterungs- und Heizgarnituren vorgesehen, um gleichzeitig zwei Enden des Kabels mit jeweils einem Stecker zu verbin­ den. Die eine Halterungs- und Heizgarnitur ist gegenüber der anderen bewegbar angeordnet, um Kabel unterschiedlicher Länge verarbeiten zu können. Für jedes mit einem Stecker zu verbindende Kabelende sind zwei Heizvorrichtungen vor­ gesehen, eine für die Wärmezufuhr zum Schmelzen des Löt­ mittels und zum Aufschrumpfen des aufschrumpfbaren Rohrs, und eine für die Zufuhr einer anderen Wärmemenge zum Auf­ schrumpfen einer äußeren aufschrumpfbaren Hülse. Die Hal­ terung kann elektrische Kontakte aufweisen, um elektrische Verbindung mit dem Innenleiter und mit mehreren Klauen des Steckers herzustellen und dadurch die Möglichkeit zu bieten, die elektrische Fehlerfreiheit während des Herstellungsvor­ gangs zu prüfen. Vorteilhafterweise werden die Kabelver­ bindungen unter automatischer Steuerung durch ein elektro­ nisches Steuergerät geprüft und erwärmt.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachstehenden Beschreibung hervor, in der ein Ausfüh­ rungsbeispiel anhand von Zeichnungen näher erläutert wird:

Fig. 1 zeigt schematisch in einer Draufsicht eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Verbinden eines Koaxial­ kabels mit einem Stecker;

Fig. 2 zeigt schematisch eine teilweise Seitenansicht einer verschieblichen Heizer- und Halterungsgarnitur der Vorrichtung nach Fig. 1;

Fig. 3 zeigt in Teilansicht von vorne einen mittleren Teil der Vorrichtung nach Fig. 1;

Fig. 4 ist eine Teilansicht einer Halterung in der Vorrichtung nach Fig. 1;

Fig. 5 zeigt die Vorderansicht eines mit der Vorrich­ tung nach Fig. 1 anzuschließenden Steckers;

Fig. 6 ist eine Seitenansicht des Steckers nach Fig. 5; Fig. 7 zeigt in einer Teilansicht ein Ende eines ab­ isolierten Koaxialkabels zur Verbindung mit dem Stecker nach den Fig. 5 und 6 unter Verwendung der Vorrichtung nach Fig. 1;

Fig. 7A zeigt von der Seite ein gemäß der Erfindung mit einem Stecker abgeschlossenes Kabel;

Fig. 8 zeigt von vorne den Kopf eines Heizers der Vor­ richtung nach Fig. 1;

Fig. 9 zeigt den Heizerkopf der Fig. 8 von der Seite und ein in diesem Kopf positioniertes Kabel;

Fig. 10 ist eine Querschnittsansicht des Kopfes eines anderen Heizers der Vorrichtung nach Fig. 1;

Fig. 11 zeigt in Seitenansicht den Heizerkopf nach Fig. 10 und ein darin positioniertes Koaxialkabel.

Die in den Zeichnungen dargestellte Vorrichtung 10 (Fig. 1) dient zum Verbinden eines Koaxialkabels 12 (Fig. 7) mit einem Stecker 14 (Fig. 5, 6), um ein abgeschlossenes Kabel 16 (Fig. 7A) zu bilden. Die Vorrichtung 10 hat einen Unterbau 18 aus Metall, auf dem zwei Heizgarnituren 20 gleitend an Führungen 22 befestigt sind, um gleichzeitig zwei Enden eines zwischen ihnen gehaltenen Kabels 12 (das eine Länge zwischen etwa 7,5 cm und 90 cm haben kann) zu erwärmen. Gemäß den Fig. 1 bis 4 hat jede Heizgarnitur 20 eine Tragplatte 24 mit einer darauf befestigten Halterung 26, die Löcher 28 zur Aufnahme von Klauen 30 eines Steckers 14 und ein Mittelloch 32 zur Aufnahme des Innenleiters 34 des Kabels 12 aufweist. Die Halterung 26 sitzt auf einem 5,08 cm mal 5,08 cm mal 5,08 cm großen Delrin-Block 36, der seinerseits auf der Tragplatte 24 ruht. Die Halterung 26 enthält ferner quergehende Löcher 38, in denen Kontakte 40 aufgenommen sind, die mittels eines Solenoids 42 in die Berührung mit Klauen 30 und dem Leiter 34 in den Löchern 28, 32 bewegt werden können.

Ein unteres Heizgerät wird schwenkbar an einem Lagerblech 46 gehalten und kann mittels pneumatischer Steuereinrich­ tungen (nicht dargestellt) um 30° geschwenkt werden, um seine Spitze (Heizkopf) 48 in die Arbeitsstellung zu brin­ gen, die gestrichelt in Fig. 2 dargestellt ist. Ein oberes Heizgerät 50 ist gleitend auf einer Führung 52 angeordnet, die mittels eines Lagerblechs 54 an der Tragplatte 24 be­ festigt ist. Das Heizgerät 50 kann aus einer Ruhestellung, die ausgezogen in der Fig. 2 dargestellt ist, in eine Ar­ beitsstellung verschoben werden, in welcher sein Heizkopf 56 in eine Position vorgerückt ist, die etwas tiefer liegt als die gestrichelt in Fig. 2 dargestellte Position. Die Heizgeräte 44 und 50 sind elektrische Heizer mit einstell­ barer Wärme und Luftströmungsmenge, um die Wärme steuern zu können, die von ihren Köpfen 48, 56 auf das Kabel 12 und den Stecker 14 übertragen wird. Die Heizgeräte 44 und 50 werden durch Steuereinheiten 58 gesteuert, welche mit Stellknöpfen 59 versehen und über Drähte 60 mit den Heiz­ geräten verbunden sind. Ein mikroprozessor-gestütztes Steuergerät hinter einer Bedienungstafel 61 sorgt für die Steuerung des Gesamtbetriebs der Heizgeräte 44 und 50 und elektrischer Prüfungen, die am Kabel 12 und an Steckern 14 durchgeführt werden.

Wie in Fig. 3 dargestellt, sind die Tragplatten 24 auf Führungen 22 mittels Lagermechanismen 62 verschieblich angeordnet. In der Mitte der Unterbauplatte 18 ist eine Rinne 64 installiert, die den Mittelteil des Kabels 12 stützt, damit es nicht durchhängt.

Gemäß den Fig. 8 und 9 sitzt ein Heizkopf 56 an einem Zuleitungsrohr 66 des Heizgerätes 50. Der Kopf 56 ist vom Ende 68 zum Ende 70 ungefähr 32 mm breit (um Wärme auf die in Fig. 7A dargestellte äußere Hülse 72 zu richten, entlang ihrer Länge von etwa 32 mm), seine Höhe beträgt etwa 16 mm, und seine Länge von der Basis 74 zu den äuße­ ren, zueinander hingebogenen Lippen 76 ist etwa gleich 24 mm. Die Lippen 76 sind an ihren Enden um etwa 9 mm voneinander beabstandet und bewirken, daß sich der Wärme­ strom um das darin gehaltene Kabel 12 und den darin gehal­ tenen Stecker 14 (in Fig. 9 nicht gezeigt) hüllt, um eine gleichmäßige Erwärmung zu ermöglichen.

Wie in den Fig. 10 und 11 dargestellt, hat der Heiz­ kopf 48 einen U-förmigen Querschnitt und weist eine Viel­ zahl von Öffnungen 78 auf, die entlang den Schenkeln 80, 82 und entlang dem gekrümmten Boden 84 verteilt sind und über Kanäle 86 beschickt werden, um die Wärme gleichmäßig auf das Kabel 12 und den Stecker 14 (in Fig. 11 nicht dar­ gestellt) zu verteilen, die innerhalb des Kopf 48 liegen.

Wie in den Fig. 5, 6, 7 und 7A dargestellt, enthält der Stecker 14 eine rechteckige Grundplatte 88, die senkrecht zur Längsachse des Kabels 12 angeordnet ist. Von den Ecken der Grundplatte 88 stehen vier Klauen 30 in Richtung parallel zum Kabel vor, und im mittleren Bereich der Grundplatte 88 befindet sich ein Loch 90, durch das der innere Isolator 92 des Kabels und der Innenleiter 34 geführt sind. Auf der Rückseite der Grundplatte 88 befindet sich ein in Längsrichtung nach hinten weisender Fortsatz 94. Ein Ring 96 aus Lötmittel umgibt diesen Fortsatz 94 und ist seiner­ seits von einem durch Wärme aufschrumpfbaren Kunststoff­ rohr 48 umgeben. Das Kabel 12 hat neben dem bereits erwähn­ ten Innenleiter 34 und dem inneren Isolator 92 eine um­ hüllende leitende Abschirmung 100 und einen diese umhüllen­ den äußeren Isolator 102. Am abgeschlossenen Kabel 16 um­ hüllt eine äußere, durch Wärme aufschrumpfbare Hülse 72 Teile des Steckers 14, die sich von der Grundplatte 88 nach hinten erstrecken.

Im Betrieb der Vorrichtung 10 werden die Tragplatten 24 entlang den Führungen 22 bewegt, um den Abstand zwischen den zugeordneten Halterungen 26 auf die jeweilige Länge des Kabels 12 einzustellen, das mit Steckern 14 zu ver­ binden ist. Das Kabel 12 wird an beiden Enden mittels ei­ nes Eubanks-Abisoliergerätes abisoliert, um Endbereiche der leitenden Abschirmung 100, des inneren Isolators 92 und des Innenleiters 34 freizulegen, wie es in Fig. 7 gezeigt ist. Zwei Hülsen 72 werden auf das Kabel 12 ge­ streift und in einen mittleren Teil des Kabels bewegt, und die freigelegten Bereiche des Innenleiters 32 und des inne­ ren Isolators 92 werden durch das Kunststoffrohr 48 und das Loch 90 von Steckern 14 geführt, so daß der freigelegte Bereich des inneren Isolators 92 leicht aus dem jeweiligen Loch 90 hervorsteht und der freigelegte Bereich der leiten­ den Abschirmung 100 auf gleicher Höhe wie der jeweilige Lötmittelring 96 liegt. Die Klauen 30 und die Innenleiter 34 werden in die Löcher 28, 32 der Halterungen 26 eingeführt.

Der Monteur drückt nun einen Knopf an der Bedienungstafel 61, wodurch das Solenoid 42 die Kontakte 40 vorrückt, um mit ihnen zwei Klauen 30 und den Innenleiter 34 zu berüh­ ren und Tests durchzuführen zur Feststellung, ob ein Kurz­ schluß zwischen dem Innenleiter 34 und den Klauen 30 be­ steht oder ob eine Stromkreisunterbrechung zwischen den beiden Enden 34 oder zwischen den Klauen 30 an den beiden Steckern 14 besteht. Wenn die Tests keinerlei Fehler an­ zeigen, wird das Heizgerät 40 automatisch um 30° geschwenkt, um seinen Kopf 48 in die gestrichelt in Fig. 2 gezeigte Stellung zu bewegen, und kontrollierte Wärme wird gleich­ mäßig rund um das aufschrumpfbare Rohr 48 zugeführt, was bewirkt, daß der Lötmittelring 96 schmilzt, fließt und elektrischen Kontakt zwischen dem rückwärtigen Fortsatz 94 und der freigelegten leitenden Abschirmung 100 her­ stellt. Die Wärme bewirkt außerdem ein Aufschrumpfen des Rohrs 48. Die Kontakte 40 werden wiederum vorgerückt, und es erfolgen weitere Prüfungen auf Stromkreisunterbrechun­ gen und Kurzschlüsse. Die Heizgeräte 44 werden automatisch in die Ruhestellung gebracht, und die Bedienungstafel 61 zeigt dem Monteur an, daß die erste Beheizung erfolgreich war und daß es Zeit ist, die zweite Beheizung vorzubereiten. Hierzu streift der Monteur die Hülsen 72 aus ihren mittle­ ren Stellungen in die in Fig. 7A gezeigte Position, dann verschiebt er die Heizgeräte 50 entlang ihren Führungen 52, so daß ihre Köpfe 56 die äußeren Hülsen umschließen. Der Monteur drückt nun einen Knopf an der Bedienungstafel 61, und die Heizgeräte 50 liefern gleichmäßige, kontrollier­ te Wärme an die aufschrumpfbaren Hülsen 72 entlang deren Länge, wodurch jede Hülse auf den betreffenden Stecker 14 und benachbarte Teile des Kabels 12 aufschrumpft und eine Gestalt annimmt, wie sie in Fig. 7A dargestellt ist.

Die Vorrichtung 10 verkürzt wesentlich die benötigte Zeit zum Verbinden von Steckern 14 mit Kabeln 12 und zum Prüfen der hergestellten Verbindung, sie liefert eine gleichmäßi­ ge Wärme und vereinheitlicht dadurch die Qualität des ab­ geschlossenen Kabels 16.

Neben dem vorstehend beschriebenen und dargestellten Aus­ führungsbeispiel sind natürlich auch andere Ausführungs­ formen innerhalb des Bereichs der Erfindung möglich.

Claims (11)

1. Vorrichtung zum Verbinden eines Koaxialkabels mit einem Stecker, der eine metallene Grundplatte zur Verbindung mit einer leitenden Abschirmung des Kabels über einen Lötmittelring innerhalb eines durch Wärme aufschrumpf­ baren Rohres aufweist, gekennzeichnet durch:
eine erste Halterung (26) zum Ergreifen eines Endes des Koaxialkabels (12) und eines ersten Steckers (14);
ein erstes Heizgerät (44), das in einer vorbestimmten Position gegenüber der Halterung (26) angeordnet werden kann, um dem Lötmittel (96) und dem aufschrumpfbaren Rohr (48) eine kontrollierte Wärmemenge zuzuführen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine zweite Halterung zum Ergreifen eines anderen Endes des Kabels und eines zweiten Steckers aufweist und ein zweites Heizgerät enthält, das in einer vorbe­ stimmten Position gegenüber der zweiten Halterung an­ geordnet werden kann, um eine kontrollierte Wärmemenge auf den vom Lötmittelring und vom aufschrumpfbaren Rohr eingenommenen Bereich zu lenken.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Halterung (26) und das erste Heizgerät (44) beweglich gegenüber der zweiten Halterung und dem zweiten Heizgerät angeordnet sind, um die Vorrichtung unterschiedlichen Kabellängen anzupassen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein drittes Heizgerät (50) enthält, um einer durch Wärme aufschrumpfbaren Hülse (72), die über dem aufschrumpfbaren Rohr (48) sitzt und sich über dieses Rohr hinaus entlang dem Kabel (12; 16) erstreckt, eine kontrollierte Wärmemenge zuzuführen, die sich von der vom ersten Heizgerät (44) zugeführten Wärmemenge unter­ scheidet.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizgerät (44) einen Kopf (48) aufweist und automatisch in eine Position bewegbar ist, bei welcher der Kopf das Kabel (12) umgibt, wenn letzteres in der Halterung (26) ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (26) Kontakte (40) zur Herstellung elektrischer Verbindungen mit der Grundplatte (88) und dem Innenleiter (34) des Kabels aufweist, und daß eine Prüfeinrichtung zum Prüfen der elektrischen Fehler­ freiheit des Kabels (12; 16) vorgesehen ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch ein elektronisches Steuergerät (58) zur automatischen Er­ wärmung und zur elektrischen Fehlerprüfung des Kabels (12; 16) und des Steckers (14).

8. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Halterung (26) und das erste Heizgerät (44) auf einer ersten Platte (24) angeordnet sind, die auf Führungen (22) verschieblich ist, und daß die zweite Halterung und das zweite Heizgerät auf einer zweiten Platte angeordnet sind, die auf den Führungen (22) verschieblich ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Platten (24) eine Rinne (64) angeord­ net ist, um das Kabel (12) in seiner Mitte zu stützen.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Heizgerät (44) einen Kopf (48) aufweist, der mit einer Vielzahl von Öffnungen (78) zur gleichmäßigen Verteilung der Wärme versehen ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das dritte Heizgerät (50) einen Kopf (56) aufweist, der einen offenen Bereich und einander zugewandte Lippen (76) hat, um Wärme rund um ein darin befindliches Kabel (12) strömen zu lassen.