DE4301849C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von elektrischen Leitungen mit gleichen Signallaufzeiten - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von elektrischen Leitungen mit gleichen SignallaufzeitenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung von elektri
schen Koaxialleitungslängen mit einer Meßeinrichtung, die die Laufzeit von elektri
schen Signalen in elektrischen Koaxialleitungslängen bei einer definierten Frequenz
mißt, die das Meßergebnis mittels einer Rechnereinheit mit einer vorher eingege
benen Referenzlaufzeit vergleicht und für die gemessene Koaxialleitungslänge die
der Referenzlaufzeit entsprechende physikalische Länge zum Erreichen gleicher
Laufzeiten errechnet, mit den Merkmalen der in den Oberbegriffen in der Patentan
sprüche 1 und 4 beschriebenen Gattungen.
Bei der Übertragung von elektrischen Signalen, beispielsweise in der Übertragungs
technik oder in Rechneranlagen, ist es häufig erforderlich mehrere elektrische
Koaxialleitungen gleicher Länge zum parallelen Übertragen von elektrischen Signa
len einzusetzen. Eine gleiche physikalische Länge mehrerer parallel geschalteter
Koaxialleitungen garantiert jedoch nicht eine jeweils gleiche Signallaufzeit für jede
der einzelnen Koaxialleitungen. Der Grund dafür liegt darin, daß die elektrische
Länge beziehungsweise die Laufzeiten von elektrischen Signalen in mehreren phy
sikalisch gleich langen Koaxialleitungen unterschiedlich sind, beispielsweise weil
die Dielektrika solcher Leitungen nicht gleich sind und zu unterschiedlichen Aus
breitungsgeschwindigkeiten für die elektrischen Signale in den physikalisch
gleichlangen Leitungen führen. Diese unterschiedlichen Laufzeiten beziehungswei
se elektrischen Längen der Koaxialleitungen führen zu Verzögerungszeiten bei der
Ankunft von Signalen, die in parallel geschalteten und physikalisch gleich langen
Koaxialleitungen fließen. Dies führt zum Beispiel bei Rechnern dazu, daß von den
für einen Rechnervorgang aufgewandten Zeiten etwa 1 2% reine Wartezeiten des
Rechners bis zur Ankunft aller Daten in parallel geschalteten physikalisch
gleichlangen Leitungen sind. Der Einsatz von elektrisch gleichlangen Koaxialleitun
gen spielt insbesondere bei Koaxialleitungen eine Rolle, in denen die elektrischen
Signale mit einer Geschwindigkeit knapp unter der Lichtgeschwindigkeit bei etwa
94% die Leitung passieren.
Die Erzeugung von elektrischen Koaxialleitungen mit gleicher Laufzeit für elektri
sche Signale geschah nach dem Stand der Technik dadurch, daß ein derartiges
Koaxialkabel manuell an einer Meßeinrichtung angeschlossen wurde, die die Lauf
zeit der elektrischen Signale der Koaxialleitung bei einer definierten Frequenz mißt
und das Meßergebnis mathematisch mit einer vorher angegebenen Referenzlaufzeit
einer Musterkoaxialleitung vergleicht und daraus für die gemessene Koaxialleitung
die der Referenzlaufzeit entsprechende physikalische Länge für gleiche Laufzeiten
von Signalen errechnet. Anschließend wurde jede einzelne Koaxialleitung nach
Einstellen der errechneten physikalischen Länge in einer Schneideinheit entspre
chend abgeschnitten, so daß gleiche elektrische Laufzeiten für parallel geschaltete
Koaxialleitung entstanden. Ein derartiges Herstellungsverfahren ist jedoch für die
Massenfertigung von parallel geschalteten Koaxialkabeln in der Datenverarbeitung
und in der Übertragungstechnik ungeeignet. Es ist zu teuer und langsam, da es ei
nen erheblichen Arbeits- und Kostenaufwand bis zur Fertigstellung benötigt.
Aus der US-PS 4524657 ist ein Gegenstand bekannt, der elektrische Leitungen
automatisch mittels einer Positionierungseinrichtung und einer Schneideinrichtung
zuführt. Die Positionierungseinrichtung für die Leitung wird durch eine
Weglängenmeßeinrichtung gesteuert, wobei die Umdrehungen eines Schrittmotors
gezählt werden. Die physikalische Länge der Leitungen und die Anzahl der
abzuschneidenden Leitungen kann mit der Schneidvorrichtung eingestellt werden.
Die Leitungen werden dabei aus einer Vorratsspule abgezogen. Mit dem
Gegenstand der US-PS 4524657 werden normale Leitungen, jedoch keine
Koaxialleitungen, ferner keine vorabgeschnittenen endlichen Leitungen und
schließlich nur elektrische Leitungen gleicher physikalischer Länge hergestellt.
Nach Abmessen der physikalischen Länge der elektrischen Leitung wird dabei die
Schneideinrichtung aktiviert.
Aus der DE-OS 39 14 113 ist eine Vorrichtung zum Erzeugen unterschiedlicher
Längen von von Vorratsspulen abzurollenden elektrischen Kabeln bei der Fertigung
von aus mehreren Kabeln bestehenden Kabelzweigen für eine anschließende
endseitige Kontaktierung von elektrischen Kabelverbindern bekannt. Die Kabel
werden dabei über eine Transportwalze geführt, diese Transportwalze wird durch
einen Servo- oder Schrittmotor angetrieben. Für den Transport der Kabel sind frei
drehbare Andruckrollen vorgesehen, die an die Transportwalze angepreßt werden.
Um den Weitertransport der Kabel bei Erreichen einer vorbestimmten Kabellänge zu
unterbrechen, werden die entsprechenden Andruckrollen von der Transportwalze
mittels einer Steuereinrichtung abgehoben. Dabei sind sämtliche Steuerein
richtungen unabhängig voneinander zu betätigen, so daß die Erzeugung
individueller Kabellängen innerhalb des Kabelzweigs möglich ist. Auch bei dem
Gegenstand der DE-OS 39 14 113 werden Leitungen und keine Koaxialleitungen
von Vorratsspulen abgezogen, es werden keine endlichen und vorgeschnittenen
Leitungen verarbeitet und es werden lediglich physikalische Längen vorgegeben
und von der zu der Positionierungseinrichtung gehörenden Schneideinrichtung
abgeschnitten. Die Positionierungseinrichtung wird dabei von einer Weglängen
meßeinrichtung gesteuert.
Aus der DE-OS 41 04 550 ist schließlich ein Gegenstand bekannt, der sich auf
eine Vorrichtung mit drehbaren Zuführbändern bezieht, die von einem umkehrbaren
Servomotor angetrieben werden, der von einem vorprogrammierten elektronischen
Controller bedient wird. Diese Vorrichtung führt unabhängig vom Schlupf, der
relativ zu den Zuführbändern auftreten kann, genau abgemessene Stücke einer
Drahtlitze einer Schneideinrichtung zu. Der Controller erhält Rückführsignale von
einem Kodierer, die die tatsächliche Richtung und den Betrag angeben, um den
sich der Draht bewegt und er vergleicht das Rückführsignal mit gespeicherten
Daten und erkennt den Betrag und die Richtung eines möglichen Drahtschlupfes.
Eine Drahtbewegung, die geringer oder größer als die gewünschte Länge ist, führt
zu einer Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung eines Servomotors und der
Zuführbänder, um den Draht vorwärts oder rückwärts so lange zu bewegen, bis die
gewünschte Länge erreicht ist. Über einen Controller können dabei die
vorgegebene physikalische Länge der Drahtlitze und die Anzahl der
abzuschneidenden Stücke eingegeben werden. Auch bei dem Gegenstand der DE-
OS 41 04 550 ist eine Positionierungseinrichtung, eine Weglängenmeßeinrichtung
und eine Schneideinrichtung vorgesehen, die lediglich physikalische Längen einer
Drahtlitze, jedoch keine Koaxialleitungen, verarbeiten, ferner keine vorge
schnittenen endlichen Drahtlitzenstücke und wiederum nur Drahtlitzen mit gleicher
physikalischer Länge herstellen. Keine der vorgenannten zitierten Schriften,
nämlich US-PS 4524657, DE-OS 39 14 113 und DE-OS 41 04 550, befassen sich
mit der Erzeugung von vorgeschnittenen, endlich langen Koaxialleitungen, die auf
gleiche elektrische Länge bzw. gleiche Laufzeit von elektrischen Signalen in
parallel geschalteten Koaxialleitungen gebracht werden. Die drei vorgenannten
Schriften befassen sich allein mit der Erzeugung physikalisch gleich langer
elektrischer Leitungen und der Zählung dieser Leitungsstücke beim
Herstellungsprozeß.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein für die Massenfertigung ge
eignetes einfaches und preiswertes Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung
für die automatische Herstellung von mehreren bereits vorgeschnittenen und zu
sammengefaßten elektrischen Koaxialleitungen endlicher Länge zu schaffen, wobei
jede Koaxialleitungslänge die gleiche elektrische Laufzeit für elektrische Signale bei
einer definierten Frequenz aufweisen soll und eine möglichst kurze Konfektio
nierungsdauer bei der Herstellung der Koaxialleitungslängen mit gleicher elektri
scher Länge erzielt werden soll.
Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß durch die in den kennzeichnenden Teilen
der Patentansprüche 1 und 4 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Wei
terbildung der Erfindungsgegenstände sind in den Merkmalen der Unteransprüche
2, 3 und 5 bis 14 gekennzeichnet.
Die Vorteile der Erfindung liegen insbesondere darin, daß die Meßeinrichtung zur
Messung der elektrischen Länge einer elektrischen Koaxialleitungslänge direkt mit
der Ablängvorrichtung verbunden ist und diese auch steuert. Die Ablängvorrich
tung besteht dabei aus einer Positionierungseinrichtung für die zu messende Koa
xialleitungslänge, einem dazu gehörigen Weglängenmeßsystem und einer entspre
chenden Schneideinrichtung. Durch die direkte Verbindung und Steuerung zwi
schen Ablängvorrichtung und der Meßeinrichtung wird erstmals eine Automatisie
rung des Abgleichs und der Fertigung von Koaxialleitungslängen mit gleicher elek
trischer Länge ermöglicht. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß nach dem Beginn
des Verschiebens der abzulängenden Koaxialleitungslänge innerhalb der
Positionierungseinrichtung eine Weglängenmeßeinrichtung integriert ist, die
wiederum nach der Beendigung der Positionierung der Koaxialleitungslänge
unterhalb der Schneideinrichtung ein Signal zum Abschluß des
Positioniervorganges abgibt. Mit der Beendigung des Positioniervorganges durch
die Weglängenmeßeinrichtung wird mit dem gleichen Signal der Abschneidvorgang
der zu bearbeitenden Koaxialleitungslänge gestartet. Durch die Zuordnung eines
Handhabungsgerätes, in dessen Arbeitsbereich die Meßeinrichtung
beziehungsweise der Anschluß der Meßeinrichtung für die zu messende
Koaxialleitungslänge und die Ablängvorrichtung liegen, wird eine Automatisierung
des gesamten Abgleichvorganges möglich. Durch die Erzeugung von elektrisch
gleichlangen Koaxialleitungslängen auf rein maschinellem Weg lassen sich die
Differenzen der Signallaufzeiten ausschalten beziehungsweise in engstem Rahmen
minimieren. Dadurch läßt sich eine kürzest mögliche Herstell- und
Konfektionierungsdauer der Koaxialleitungslängen erzielen.
Nachstehend wird die Erfindung anhand von in den
Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen noch näher
erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 Eine Prinzipdarstellung des Verfahrens
und der entsprechenden Vorrichtung zur Erzeugung von elek
trischen Koaxialleitungslängen mit gleicher elektrischer Länge,
Fig. 2 und 3 zeigen in Blockschaltbilddarstellungen die zwei verschiedenen
Wege zu Ermittlung der elektrischen Leitungslänge der zu
messenden Koaxialleitungslängen,
Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel mit Teilen der
Ablängvorrichtung,
Fig. 5 einen Ausschnitt mit einem Werkstückträger der Positionie
rungseinrichtung, wobei der Werkstückträger mit einer Quer
nut versehen ist,
Fig. 6 einen Ausschnitt aus einer Positionierungseinrichtung für die
zu bearbeitenden Koaxialleitungslängen, die mit einer Anpreß
rolle arbeitet,
Fig. 7 einen Ausschnitt einer Positionierungseinrichtung für die zu
bearbeitenden Koaxialleitungslängen, die mit je einer Anpreß
rolle pro zu bearbeitender Koaxialleitungslänge arbeitet, und
Fig. 8 eine zusammenfassende Darstellung mit Teilen der Abläng
vorrichtung.
Aus Fig. 1 ist eine Prinzipdarstellung des Verfahrens und der
entsprechenden Vorrichtung zur Erzeugung von Koaxiallei
tungslängen mit gleicher elektrischer Länge ersichtlich. Dieses Verfahren
beziehungsweise die Vorrichtung arbeitet mit einer Meßeinrichtung 1, der eine Rechner
inheit 2 zugeordnet ist, ferner eine Ablängvorrichtung 3, die aus einer
Positionierungseinrichtung 4, einer Weglängenmeßeinrichtung 5, und einer
Schneideinrichtung 6 besteht. Dabei liegen die Meßeinrichtung 1 beziehungsweise
mindestens die hier nicht dargestellte Anschlußvorrichtung für die
Koaxialleitungslängen an die Meßeinrichtung und die Ablängvorrichtung 3 im
Arbeitsbereich eines Handhabungsgerätes 7. Sowohl die Meßeinrichtung be
ziehungsweise der Anschluß der Meßeinrichtung und die zu messenden
Koaxialleitungslängen, als auch die Teile der Ablängvorrichtung 3 können dabei
ganz oder teilweise direkt mit dem Handhabungsgerät verbunden sein.
Mit Hilfe des Handhabungsgerätes können mit dem Verfahren
beziehungsweise der entsprechenden Vorrichtung sowohl separate einzelne Koa
xialleitungslängen untereinander auf gleiche elektrische Länge abgeglichen werden,
als auch Mehrfachkoaxialkabel mit zahlreichen einzelnen Koaxialleitungslängen,
die wiederum parallel ausgerichtet auf Werkstückträgern den Arbeitsgängen des
Abgleichs unterzogen werden. In den Fig. 2 und 3 sind in Blockschaltbilddar
stellungen zwei verschiedene Wege zur Ermittlung der gleichen elektrischen Lei
tungslänge bei den zu messenden und bearbeitenden Koaxialleitungslängen darge
stellt. Beiden Wegen gemeinsam ist die Tatsache, daß zunächst eine Musterkoa
xialleitung vorgegeben wird. Diese hat beispielsweise die für den Anwendungsfall
geforderte physikalische Länge und die Laufzeit der Musterkoaxialleitungslänge für
elektrische Signale bei einer definierten Frequenz und wird als Referenzmaß in der
Recheneinheit 2 verwendet. Die zu messenden und zu bearbeitenden Koaxialleitungs
längen liegen in entsprechender durch den Anwendungsfall definierter Länge
vor, wobei die Länge stets etwas größer gewählt wird als bei der Musterkoaxial
leitungslänge. Bei dem einen Meßverfahren nach Fig. 2 wird die zu messende
Koaxialleitungslänge 8 mit einem Ende an einen Sender 9 und mit ihrem anderen
Ende an einen Empfänger 10 angeschlossen. Wenn das Dielektrikum derartiger
koaxialer Signalübertragungsleitungslängen nicht konstant ist, jedoch aber ent
scheidenen Einfluß auf die Signallaufzeiten und Ausbreitungsgeschwindigkeiten der
elektrischen Signale hat, ist die elektrische Länge nicht identisch mit der physikali
schen Länge. Nun wird zwischen Sender und Empfänger die Laufzeit der elektri
schen Signale bei einer definierten Frequenz für die gerade zu messende Koaxial
leitungslänge ermittelt. Dieser leitungspezifische Wert wird der Recheneinheit 2 zu
geführt, die diesen Wert mit der Referenzlaufzeit vergleicht, um aus der Differenz
die. Längendifferenz bezüglich der physikalischen Länge zwischen der Muster
koaxialleitungslänge und der zu messenden Koaxialleitungslänge zu ermitteln. In
Fig. 2 ist noch ein Handhabungsgerät 7 dargestellt, das nach der Messung der
Laufzeit der elektrischen Signale die zu messende Koaxialleitungslänge 8 der Ab
längvorrichtung 3 zuführt. Diese Ablängvorrichtung kürzt dann die zu messende
Koaxialleitungslänge auf diejenige physikalische Länge, die der gleichen elektri
schen Länge wie die der Musterkoaxialleitungslänge entspricht.
Das Meßverfahren nach der Fig. 3 arbeitet mit der Laufzeitmessung der elektri
schen Signale der Koaxialleitungslänge an der offenen Leitung mit der Reflexion an
dem offenen Ende. Sender und Empfänger sind hier zu einer Sende- und
Empfangseinheit 11 zusammengefaßt. Die zu messende Koaxialleitungslänge kann
mit Hilfe des Handhabungsgerätes 7 direkt der Ablängvorrichtung 3 zugeführt
werden. Durch die Messung an der offenen Leitung entspricht die gemessene
Laufzeit der elektrischen Signale der doppelten physikalischen Länge der zu mes
senden Koaxialleitungslänge. Dieses Meßverfahren hat den Vorteil, daß das lose
Ende der Leitung in die Ablängeinrichtung 3 sofort eingebracht werden kann und
damit der Handhabungsaufwand mit dem Handhabungsgerät pro zu messender
Koaxialleitungslänge vermindert werden kann. Zudem läßt dieses Meßverfahren ei
ne sehr genaue Auflösung der Längendifferenzen zu.
Anschließend soll das Verfahren und die Vorrichtung zur Herstellung von Koaxial
leitungslängen mit gleicher elektrischer Länge noch näher beschrieben werden, die
in einem für die Massenfertigung geeigneten Verfahren einfach und preiswert her
gestellt werden sollen. Nach Abschluß der Messung der Laufzeit von elektrischen
Signalen in der zu messenden Koaxialleitungslänge 8 bei einer definierten Frequenz
vergleicht die Recheneinheit 2 das Meßergebnis mit der eingegebenen Referenz
laufzeit der Musterkoaxialleitungslänge. Die Rechnereinheit liefert nunmehr ein Si
gnal an die mit ihr elektrisch verbundene Positionierungseinrichtung 4, das die
physikalische Länge zum Erreichen gleicher Laufzeiten für die zu messende
Koaxialleitungslänge mit der Musterkoaxialleitungslänge angibt. Durch die Positio
nierungseinrichtung 4, die Teil der Ablängvorrichtung 3 ist, wird also die Abläng
vorrichtung von der Meßeinrichtung direkt gesteuert. Diese Steuerung erfolgt da
durch, daß das von der Meßeinrichtung gegebene Signal über die erforderliche
physikalische Länge der gerade gemessenen Koaxialleitungslänge der Auslöser für
die Steuerung der Positionierungseinrichtung 4 ist. Die gerade bearbeitete
Koaxialleitungslänge 8 wird nunmehr also von der Positionierungseinrichtung vor-
oder zurückgesteuert bis der von der Meßeinrichtung ermittelte Umrechnungswert
für die physikalische Länge der gerade gemessenen Leitung erreicht ist.
Die von der Positionierungseinrichtung 4 vorgenommene Längs- bzw. Lageverschie
bung der gerade zu messenden Koaxialleitungslänge wird gleichzeitig durch eine
Weglängenmeßeinrichtung 5 erfaßt. Bei Abschluß des Positionierungsvorganges
der zu bearbeitenden Koaxialleitungslänge 8 gibt nunmehr die Weglängenmeßein
richtung ein Signal zur Beendigung der Längs- bzw. Lageverschiebung an die Posi
tionierungseinrichtung 4 und gleichzeitig geht ein Signal an die Schneideinrichtung
6, die diese veranlaßt, die gerade bearbeitete Koaxialleitungslänge 8 in der durch
die Positionierungseinrichtung 4 eingestellten Position abzuschneiden. Es können
nunmehr pro Leitung eine Positionierungseinrichtung, daß heißt also mehrere Posi
tionierungseinrichtungen gleichzeitig tätig werden oder es wird nur ein Positionie
rungseinrichtung 4 verwendet und dafür jeweils die zu messenden und zu bearbei
tenden Koaxialleitungslängen einzeln in die Positionierungseinrichtung eingescho
ben. Auch je eine Schneideinrichtung 6 kann für je eine zu bearbeitende Koaxiallei
tungslänge vorgesehen sein oder es findet wiederum jeweils ein Transport einer
einzelnen Koaxialleitungslänge unter nur eine Schneideinrichtung statt. Wenn meh
rere Koaxialleitungslängen gleichzeitig bearbeitet werden, ist auch eine entspre
chende Weglängenmeßeinrichtung mehrfach vorzusehen.
Der nicht dargestellte Anschluß der zu messenden Koaxialleitungslängen 8 für die
Meßeinrichtung 1 wird durch das Handhabungsgerät 7 betätigt. Auch der nach
dem Meßverfahren gemäß Meßfigur 2 erforderliche Transport der zu messenden
Koaxialleitungslänge 8 erfolgt durch das Handhabungsgerät 7. Das Handhabungs
gerät 7 dient auch dazu, die Teile der Ablängvorrichtung 3 zu betätigen.
In Fig. 4 ist ein Ausführungsbeispiel mit Teilen der Ablängvorrichtung 3 darge
stellt. Die zu messenden Koaxialleitungslängen 8 eines Mehrfachkoaxialkabels 15
sind in Längsnuten 13 eines Werkstückträgers 12 parallel nebeneinander angeord
net. Der Werkstückträger 13 wird als Teil des Handhabungsgerätes 7 taktweise
seitlich verschoben, so daß die zu messenden und zu bearbeitende Koaxialleitungs
längen zeitlich nacheinander der Positionierungseinrichtung 4 beziehungsweise der
in gleicher Linie angeordneten Schneideinrichtung 6 zugeführt werden können.
Mittels einer später noch näher beschriebenen Vorrichtung wird die zu bearbei
tende Koaxialleitungslänge 8 in der Positionierungseinrichtung geklemmt und zwar
zwischen dem Vorschubantrieb und dem dazu gehörigen Anpreßteil. In dem Aus
führungsbeispiel gemäß Fig. 4 besteht der Vorschubantrieb aus einer Förderrolle
19, die auf der einen Seite der Koaxialleitungslänge 8 anliegt, und einer Anpreß
rolle 20, die auf der anderen Seite der Koaxialleitungslänge 8 angedrückt wird.
Statt dieser Rollen können auch Förderbänder für den Antrieb und das Anpressen
Verwendung finden. Die Förderrolle 19 beziehungsweise ein entsprechendes För
derband können gleichzeitig als Teil der Weglängenmeßeinrichtung 5 ausgebildet
sein, indem der zurückgelegte Weg der zu bearbeitenden Koaxialleitungslänge 8
mittels der Bewegung der Förderrolle 19 beziehungsweise eines ansprechenden
Förderbandes an die Weglängenmeßeinrichtungen übermittelt wird. Die Positionie
rung der zu bearbeitenden Koaxialleitungslänge 8 erfolgt zwischen dem Förderan
trieb und dem Anpreßteil entsprechend der physikalischen Länge, die von der
Meßeinrichtung als Signal an die Weglängenmeßeinrichtung gegeben worden ist.
Nach Beendigung der Positionierung der zu bearbeitenden Koaxialleitungslänge 8
erfolgt wie bereits geschildert durch ein Signal der Weglängenmeßeinrichtung 5
eine Auslösung der Schneideinrichtung 6. Durch erneutes seitliches Verschieben
des Werkstückträgers 12 und damit das Einfüllen einer noch nicht bearbeitenden
Koaxialleitungslänge 8 in die Positionierungseinrichtung 4 beziehungsweise die
Schneideinrichtung 6 wird der nächste Arbeitsgang automatisch nach Abschluß
der Bearbeitung der vorhergehenden Leitungen begonnen.
Die Fig. 5 zeigt einen Ausschnitt der Positionierungseinrichtung 4 mit einem
Werkstückträger 12. In dem Werkstückträger 12 sind parallel zueinander geführte
Längsnuten 13 eingelassen, die für die Aufnahme der zu messenden Koaxial
leitungslängen eines Mehrfachkoaxialkabels 15 dienen. Der Werkstückträger 12
weist gleichzeitig in einem Wickel von 90 Grad zu den Längsnuten 13 für die zu
messenden Koaxialleitungslängen eine Quernut 14 auf. Diese Quernut 14 liegt un
terhalb der hier nicht dargestellten zu messenden Koaxialleitungslängen 8, die in
den Längsnuten 13 zu liegen kommen. Deshalb kann der Raum, den die Quernut
14 bietet, für die Aufnahme von Teilen der Positionierungseinrichtung 4 dienen.
Dort können beilspielsweise Teile eines Vorschubantriebs untergebracht werden,
wie dies in den Fig. 6 und 7 noch näher erläutert wird. Ein derartiger Vorschub
antrieb als Teil der Positionierungseinrichtung 4 und ein entsprechendes Anpreßteil
kann beispielsweise als Bandantrieb 1 6 ausgeführt sein, wie aus Fig. 3 ersichtlich
ist. Der Vorschubantrieb und der Anpreßteil der Positionierungseinrichtung 4
können jedoch auch als Rollenantrieb ausgeführt sein, wie Ausführungsbeispiele
nach den Fig. 6, 7 und 8 zeigen. Die einzelnen zu messenden Koaxialleitungs
längen 8 des Mehrfachkoaxialkabels 15 werden gemäß einem Verfahren und einer
Vorrichtung nach Patent DE 42 31 776 C1 auf den Werkstückträger 12
aufgebracht. Symbolisch ist in Fig. 5 noch ein Schneidmesser 18 dargestellt, das
Bestandteil der Schneideinrichtung 6 ist. Durch den in Fig. 5 nicht dargestellten
Vorschubantrieb und das dazu gehörige Anpreßteil, die teilweise in der Quernut 14
des Werkstückträgers 1 2 untergebracht sind, können dann die ebenfalls nicht dar
gestellten zu messenden Koaxialleitungslängen 8, die in den Längsnuten 13 liegen,
durch die Schneidmesser 18 nach dem Abschluß der Positionierung von dem je
weils von der Meßeinrichtung 1 ermittelten Wert auf die entsprechende physikali
sche Länge abgeschnitten werden.
Die Fig. 6 zeigt einen Ausschnitt aus einer Positionierungseinrichtung 4 für die zu
bearbeitenden Koaxialleitungslängen 8, die mit einer Anpreßrolle 20 arbeitet. Die
Positionierungseinrichtung ist mit einem Vorschubantrieb und einem Anpreßteil
ausgestattet, die jeweils aus Rollen gebildet werden. Die zu bearbeitende Koaxial
leitungslänge 8 wird einerseits durch eine Anpreßrolle 20 geklemmt und anderer
seits durch Förderrollen 19. Dabei ist jeder einzelnen Koaxialleitungslänge je eine
Förderrolle 19 zugeordnet. Die Förderrollen werden durch einen Schrittmotor 21
angetrieben. Ebenfalls durch einen Schrittmotor 22 wird die Anpreßrolle 20 ange
trieben. Die Anpreßrolle 20 wird genau gegenüber der zu bearbeitenden Koaxiallei
tungslänge 8 mit Hilfe des Schrittmotors 22 positioniert. Die Anpreßrolle 20 wird
dann durch Druck mittels eines Pneumatikzylinders 23 an die jeweils zu bearbei
tende Koaxialleitungslänge 8 gedrückt. Dies geschieht mit einer genau definierten
Kraft, dadurch kann die zu bearbeitende Koaxialleitungslänge aufgrund der entste
henden Reibungskraft definiert verschoben beziehungsweise positioniert werden.
Die Förderrollen 19 werden beispielsweise über einen freiprogrammierbaren Servo
motor beziehungsweise einen Schrittmotor gesteuert.
Die Fig. 7 zeigt einen Ausschnitt einer Positionierungseinrichtung 4 für die zu be
arbeitenden Leitungen 8, die mit je einer Anpreßrolle 20 pro zu bearbeitender
Koaxialleitungslänge 8 arbeitet. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel sind der
Vorschubantrieb und der Anpreßteil jeweils als Rollen ausgebildet. Die Arbeits
weise beziehungsweise das Anpressen der zu bearbeitenden Koaxialleitungslänge
8 erfolgt nach dem bei Fig. 6 geschilderten Prinzip. Jedoch sind bei diesem Aus
führungsbeispiel jeder einzelnen zu bearbeitenden Koaxialleitungslänge 8 auch eine
eigene Anpreßrolle 20 zugeordnet. Diese Anpreßrollen 20 werden mit je einem
Pneumatikzylinder 25 bei dem Positionierungsvorgang auf die zu bearbeitende
Koaxialleitungslänge 8 gedrückt, die wiederum auf der Gegenseite je eine Förder
rolle 19 unterstützt. Die in Fig. 7 geschilderte Arbeitsweise ermöglicht eine be
sonders kurze Herstell- beziehungsweise eine Konfektionierungsdauer der Koaxial
leitungslänge. Die Backen 24 dienen der Zentrierung beim Anpressen.
Aus Fig. 8 ist eine zusammengefaßte Darstellung aus Teilen der Ablängvorrich
tung 3 ersichtlich. Die zu positionierenden und zu bearbeitenden Koaxialleitungs
längen 8 eines Mehrfachkoaxialkabels 15 liegen auf dem Werkstückträger 12 ein
gebettet. Der Werkstückträger 12 kann mittels eines Schlittens 26 und einem
weiteren Pneumatikzylinders 25 linear unter die Anpreßrollen 20 eingefahren
werden. Unterhalb der zu positionierenden Koaxialleitungslänge 8 ist der Schritt
motor 21 für die Förderrollen 19 angeordnet. Der Vorschubantrieb und das ent
sprechende Anpreßteil als Teil der Positionierungseinrichtung sind hier jeweils wie
derum als Rollen ausgebildet. Die Anpreßrollen 20 können mittels des Schrittmo
tors 22 exakt über die zu bearbeitenden Koaxialleitungslängen 8 verschoben wer
den. Nur skizzenhaft angedeutet mittels der Schneidmesser 18 ist die Schneidein
richtung 6, die nach Abschluß des Positionierungsvorganges für die zu bearbeiten
den Koaxialleitungslängen 8 in Tätigkeit tritt.
Bezugszeichenliste
1 Meßeinrichtung
2 Recheneinheit
3 Ablängvorrichtung
4 Positionierungseinrichtung
5 Weglängenmeßeinrichtung
6 Schneideinrichtung
7 Handhabungsgerät
8 zu messende Koaxialleitungslänge
9 Sender
10 Empfänger
11 Sende- und Empfangseinheit
12 Werkstückträger
13 Längsnuten
14 Quernut
15 Mehrfachkoaxialkabel
16 Bandantrieb
17 Rollenantrieb
18 Schneidmesser
19 Förderrolle
20 Anpreßrolle
21 Schrittmotor für Förderrolle
22 Schrittmotor für Anpreßrolle
23 Pneumatikzylinder
24 Zentrierungsbacken
25 Pneumatikzylinder
26 Schlitten
2 Recheneinheit
3 Ablängvorrichtung
4 Positionierungseinrichtung
5 Weglängenmeßeinrichtung
6 Schneideinrichtung
7 Handhabungsgerät
8 zu messende Koaxialleitungslänge
9 Sender
10 Empfänger
11 Sende- und Empfangseinheit
12 Werkstückträger
13 Längsnuten
14 Quernut
15 Mehrfachkoaxialkabel
16 Bandantrieb
17 Rollenantrieb
18 Schneidmesser
19 Förderrolle
20 Anpreßrolle
21 Schrittmotor für Förderrolle
22 Schrittmotor für Anpreßrolle
23 Pneumatikzylinder
24 Zentrierungsbacken
25 Pneumatikzylinder
26 Schlitten
Claims (14)
1. Verfahren zur Erzeugung von elektrischen Koaxialleitungslängen mit gleicher
Signallaufzeit unter Verwendung einer Meßeinrichtung, die die Laufzeit von
elektrischen Signalen in elektrischen Koaxialleitungslängen bei einer
definierten Frequenz mißt, das Meßergebnis mittels einer Rechnereinheit mit
einer vorher eingegebenen Referenzlaufzeit vergleicht und für jede der
gemessenen Koaxialleitungslängen die der Referenzlaufzeit entsprechende
physikalische Länge zum Erreichen gleicher Laufzeiten errechnet, wobei
eine Ablängvorrichtung zum Abschneiden der gemessenen elektrischen
Koaxialleitungslängen auf ihre von der Meßeinrichtung errechnete
physikalische Länge vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet,
daß die Ablängvorrichtung (3) von der Meßeinrichtung (1) zur Messung der elektrischen Länge einer jeden elektrischen Koaxialleitungslänge (8) direkt gesteuert wird,
daß zum Auslösen der Steuerung einer Positionierungseinrichtung (4) für die bestimmte elektrische Koaxialleitungslänge (8) der von der Meßeinrichtung (1) ermittelte Umrechnungswert für die physikalische Länge der gemessenen Koaxialleitungslänge (8) dient,
daß dabei die Längsverschiebung der elektrischen Koaxialleitungslänge (8) durch eine Weglängenmeßeinrichtung (5) gemessen wird,
und daß ein Signal der Weglängenmeßeinrichtung (5) die Längsverschie bung der elektrischen Koaxialleitungslängen (8) durch die Positionierungseinrichtung (4) beendet und den Abschneidvorgang der elektrischen Koaxialleitungslängen durch eine Schneideinrichtung (6) startet.
daß die Ablängvorrichtung (3) von der Meßeinrichtung (1) zur Messung der elektrischen Länge einer jeden elektrischen Koaxialleitungslänge (8) direkt gesteuert wird,
daß zum Auslösen der Steuerung einer Positionierungseinrichtung (4) für die bestimmte elektrische Koaxialleitungslänge (8) der von der Meßeinrichtung (1) ermittelte Umrechnungswert für die physikalische Länge der gemessenen Koaxialleitungslänge (8) dient,
daß dabei die Längsverschiebung der elektrischen Koaxialleitungslänge (8) durch eine Weglängenmeßeinrichtung (5) gemessen wird,
und daß ein Signal der Weglängenmeßeinrichtung (5) die Längsverschie bung der elektrischen Koaxialleitungslängen (8) durch die Positionierungseinrichtung (4) beendet und den Abschneidvorgang der elektrischen Koaxialleitungslängen durch eine Schneideinrichtung (6) startet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrich
tung (1) zur Ermittlung der Differenzlaufzeiten bei einer definierten Frequenz
von einer bekannten Laufzeit eines elektrischen Signals in einer elektrischen
Koaxialleitungslänge ausgeht und den mittels Sender am einen und Empfän
ger am anderen Ende der Koaxialleitungslänge ermittelten Wert als Referenz
für die weiteren zu messenden und anzugleichenden Koaxialleitungslängen
(8) verwendet.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrich
tung (1) zur Ermittlung der Differenzlaufzeiten von elektrischen Signalen ei
ner elektrischen Koaxialleitungslänge bei einer bestimmten Frequenz ein
vorgegebenes bekanntes Referenzmaß zum Vergleich mit der Signallaufzeit
in der zu messenden elektrischen Koaxialleitungslänge (8) verwendet, wobei
die Laufzeitmessung in der zu messenden elektrischen Koaxialleitungslänge
(8) durch Reflexion an ihrem offenen Ende durchgeführt wird.
4. Vorrichtung zum Erzeugen von elektrischen Koaxialleitungslängen mit
gleicher Signallaufzeit unter Verwendung einer Meßeinrichtung zur
Ermittlung der Differenzlaufzeiten von elektrischen Signalen in elektrischen
Koaxialleitungslängen bei einer definierten Frequenz, wobei die Laufzeit von
elektrischen Signalen bei einer gemessenen elektrischen
Koaxialleitungslänge mit einer vorher eingegebenen Referenzlaufzeit in einer
Rechnereinheit verglichen und für die gemessene Koaxialleitungslänge die
der Referenzlaufzeit entsprechende physikalische Länge zum Erreichen der
gleichen Laufzeiten errechnet wird, wobei eine Ablängvorrichtung zum
Abschneiden der gemessenen elektrischen Koaxialleitungslängen auf die
von der Meßeinrichtung errechnete physikalische Länge der
Koaxialleitungslängen vorgesehen ist, nach dem Verfahren gemäß An
sprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Ablängvorrichtung (3) mit der Meßeinrichtung (1) verbunden ist, und die Messeinrichtung (1) zur direkten Steuerung der Ablängvorrichtung dient,
daß die Ablängvorrichtung (3) über eine Positionierungseinrichtung (4) für mindestens eine elektrische Koaxialleitungslänge (8) zur Lageveränderung derselben gegenüber einer Schneideinrichtung (6) verfügt,
daß der Beginn der Lageveränderung der elektrischen Koaxialleitungslänge (8) mittels der Positionierungseinrichtung (4) durch den von der Meß einrichtung (1) ermittelten Umrechnungswert für ihre physikalische Länge ausgelöst wird,
daß der Ablängvorrichtung (3) mindestens eine Weglängenmeßeinrichtung (5) zur Messung der Längsverschiebung der elektrischen Koaxialleitungs länge (8) durch die Positionierungseinrichtung (4) zugeordnet ist, daß der Abschluß der Längsverschiebung der elektrischen Koaxial leitungslänge (8) mittels der Positionierungseinrichtung (4) und die Auslösung einer Schneideinrichtung (6) durch ein Signal der Weglängen meßeinrichtung (5) erfolgt, wobei der Meßeinrichtung (1) und der Ablängvorrichtung (3) ein Handhabungsgerät (7) zugeordnet ist.
daß die Ablängvorrichtung (3) mit der Meßeinrichtung (1) verbunden ist, und die Messeinrichtung (1) zur direkten Steuerung der Ablängvorrichtung dient,
daß die Ablängvorrichtung (3) über eine Positionierungseinrichtung (4) für mindestens eine elektrische Koaxialleitungslänge (8) zur Lageveränderung derselben gegenüber einer Schneideinrichtung (6) verfügt,
daß der Beginn der Lageveränderung der elektrischen Koaxialleitungslänge (8) mittels der Positionierungseinrichtung (4) durch den von der Meß einrichtung (1) ermittelten Umrechnungswert für ihre physikalische Länge ausgelöst wird,
daß der Ablängvorrichtung (3) mindestens eine Weglängenmeßeinrichtung (5) zur Messung der Längsverschiebung der elektrischen Koaxialleitungs länge (8) durch die Positionierungseinrichtung (4) zugeordnet ist, daß der Abschluß der Längsverschiebung der elektrischen Koaxial leitungslänge (8) mittels der Positionierungseinrichtung (4) und die Auslösung einer Schneideinrichtung (6) durch ein Signal der Weglängen meßeinrichtung (5) erfolgt, wobei der Meßeinrichtung (1) und der Ablängvorrichtung (3) ein Handhabungsgerät (7) zugeordnet ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablängvor
richtung (3) aus einer Positionierungseinrichtung (4), einer Weglängenmeß
einrichtung (5) und einer Schneideinrichtung (6) besteht.
6. Vorrichtung nach Anspruche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zu
messenden Koaxialleitungslängen (8), der Anschluß der Meßeinrichtung (1)
an die zu messenden Koaxialleitungslängen und die Ablängvorrichtung (3)
im Arbeitsbereich eines Handhabungsgerätes (7) angeordnet und/oder ganz
beziehungsweise teilweise direkt mit dem Handhabungsgerät (7) verbindbar
sind.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die zu messenden Koaxialleitungslängen (8) der Meßeinrichtung (1) und
der Ablängvorrichtung (3) parallel zueinander auf einem Werkstückträger
(12) zugeführt werden und daß der Werkstückträger (12) mit den zu mes
senden und zu bearbeitenden Koaxialleitungslängen (8) taktweise seitlich
verschoben wird.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstück
träger (12) neben den Längsnuten (13) für die Koaxialleitungen (8) eine zu
diesen Leitungen im Winkel von 90 Grad liegende Quernut (14) aufweist die
zur Aufnahme von Teilen der Positionierungseinrichtung (4) dient.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die Positionierungseinrichtung (4) aus Vorschubantrieb und Anpreßteil
besteht.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorschub
antrieb und der Anpreßteil jeweils als Rollen (19, 20) ausgebildet sind.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorschub
antrieb und der Anpreßteil jeweils als Förderbänder ausgebildet sind.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet,
daß die Förderrolle (19) beziehungsweise das Förderband Teil der Weglän
genmeßeinrichtung (5) ist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 12, dadurch gekennzeichnet,
daß die Positionierungseinrichtung (4) für mehrere zu bearbeitenden
Koaxialleitungslängen (8) für jede dieser Koaxialleitungslängen eine
Förderrolle (19) aufweist, daß die Positionierung der jeweils zu
bearbeitenden Koaxialleitungslänge (8) mittels einer einzigen Anpreßrolle
(20) erfolgt, die mittels eines Schrittmotors (22) auf die jeweilige Position
der zu bearbeitenden Koaxialleitungslänge (8) einstellbar ist und mittels eines
Pneumatikzylinders (23) angepreßt wird.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 12, dadurch gekennzeichnet,
daß der Positionierungseinrichtung (4) für mehrere zu bearbeitende
Koaxialleitungslängen (8) jeweils eine eigene Förderrolle (19) zugeordnet ist
und daß für die Positionierung der zu bearbeitenden Koaxialleitungslängen
(8) jeder einzelnen Koaxialleitungslänge eine eigene Anpreßrolle (20)
zugeordnet ist, die mittels entsprechender Pneumatikzylinder (25) einzeln
angepreßt werden können.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19934301849 DE4301849C2 (de) | 1993-01-23 | 1993-01-23 | Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von elektrischen Leitungen mit gleichen Signallaufzeiten |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19934301849 DE4301849C2 (de) | 1993-01-23 | 1993-01-23 | Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von elektrischen Leitungen mit gleichen Signallaufzeiten |
Publications (2)
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---|---|
DE4301849A1 DE4301849A1 (de) | 1994-07-28 |
DE4301849C2 true DE4301849C2 (de) | 1995-06-08 |
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---|---|---|---|
DE19934301849 Expired - Fee Related DE4301849C2 (de) | 1993-01-23 | 1993-01-23 | Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von elektrischen Leitungen mit gleichen Signallaufzeiten |
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Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE3914113A1 (de) * | 1989-04-28 | 1990-10-31 | Stocko Metallwarenfab Henkels | Vorrichtung zum erzeugen unterschiedlicher kabellaengen bei der fertigung von kabelzweigen |
US5060395A (en) * | 1990-02-15 | 1991-10-29 | Artos Engineering Company | Closed loop wire feeding and measuring apparatus and method of operating same |
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DE4301849A1 (de) | 1994-07-28 |
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