DE69022218T2

DE69022218T2 - Wegnehmbarer Steckverbinderzusammenbau für Koaxialkabel.

Info

Publication number: DE69022218T2
Application number: DE69022218T
Authority: DE
Inventors: Harmon Banning; Daniel Neil
Original assignee: WL Gore and Associates Inc
Current assignee: WL Gore and Associates Inc
Priority date: 1989-01-25
Filing date: 1990-01-24
Publication date: 1996-04-18
Anticipated expiration: 2010-01-25
Also published as: JPH04504645A; WO1990009043A3; EP0455754A1; US4954669A; EP0455754B1; DE69022218D1; WO1990009043A2

Description

Ein Koaxialkabel erfordert manchmal einen Armierungsmantel, um es gegen Druckkräfte zu schützen und Widerstand gegen Druckkräfte zu ergeben und das Kabel an einem Verdrillen und Verbiegen zu hindern. Diese Armierungsmäntel sind im allgemeinen flexibel, dennoch in der Transversalebene steif, um Widerstandsfähigkeit zum Schutz gegen Druck zu gewährleisten und Torsionswiderstand zu ergeben. Ein Beispiel einer koaxialen Übertragungsleitung mit einem Armierungsmantel ist in dem US-Patent Nr. 4 731 502 (entsprechend der EP-A-0 265 057) beschrieben. Dieses Patent lehrt die Verwendung eines spiralförmig gewickelten, metallischen Armierungsmantels mit ineinander greifenden Kanten und Nuten zwischen seiner Verbindung, um die koaxiale Mikrowellenübertragungsleitung zu schützen.
Während diese Schutzmäntel einen erhöhten Schutz für das Gesamtkabel ergeben, können in gewissen Situationen während der Herstellung der Mittelleiter und die inneren Schichten des Koaxialkabels aufgrund von Dehnung oder Kompression in der Länge geändert werden, wodurch eine nicht zufriedenstellende Zusammenpassung zwischen dem Kabel und dem Armierungsmantel sowie unerwünschte Beanspruchungen für das Kabel verursacht werden. Infolgedessen muß die Länge des Armierungsmantels sodann modifiziert werden, um Änderungen in der Länge der inneren Kabelschichten zu kompensieren. Dies erfordert oftmals eine Korrektur durch Ausprobieren (trial and error-Methode).
Fig. 1 veranschaulicht eine existierende Lösung, um Änderungen in der Länge zu kompensieren, um die inneren Schichten durch Verwendung eines keilförmigen Halters zu schützen. Dieser Halter schützt die Schichten gegenüber Beanspruchungen, während der Armierungsmantel um das Kabel herum ausgebildet wird. Fig. 1 zeigt eine Schnittansicht einer existierenden Verbinderanordnung, die für ein durch eine Armierung geschütztes Kabel verwendet wird. Ein konisch geformter Halter 1 hält einen Mittelleiter und eine Isolation 3, eine innere Umklöppelung 9 und eine äußere leitende Folie 15 innerhalb einer Haltebuchse 7. Die Buchse weist eine sich verjüngende Bohrung auf, um den Halter 1 aufzunehmen. Eine Schicht einer äußeren Umklöppelung 21, welche das armierte Kabel 11 umgibt, ist in den zylindrisch ausgesenkten Bereich 19 der Buchse mit Hilfe eines Lotformteils 13 gelötet, das aus einem Material wie etwa einer Silberlotlegierung gemäß AWS-Klassifikation BA9-24 hergestellt ist. Bei dieser Anwendung ist eine Entfernung des Kabels von der Armierung nicht länger möglich. Es ist oftmals wünschenswert, das Kabel von der Armierung zum Zwecke der Reparatur oder des Austausches zu entfernen. Bei dieser Anwendung besteht im Bereich 17 eine Schwachstelle, weil die Umklöppelungs-Schicht 9 von dem restlichen Teil der inneren Konstruktion getrennt ist. Es ist diese Stelle, an der irgendeine Änderung in der Länge zwischen der Armierung und dem Kabel in üblicher Weise auf Kosten einer Störung der äußeren leitenden Folie 15 aufgenommen wird.
Eine weitere Kompliziertheit besteht darin, daß die sich verjüngenden Bereiche der Keile 1 und der Buchsen 7 in der Herstellung teurer als gerade Abschnitte sind, insbesondere in diesem Falle, weil die innere Verjüngung und äußere Verjüngung präzise zusammenpassen müssen, um in geeigneter Weise zu funktionieren.
Es besteht ein Erfordernis für eine Einrichtung zum Kompensieren einer unerwünschten Differenz in der Länge eines schützenden Armierungsmantels in Bezug auf das Kabel, welches er schützt. Es besteht ferner ein Erfordernis für eine Einrichtung zum Entfernen des Kabels von seinem schützenden Armierungsmantel, um das Kabel zu reparieren oder auszutauschen.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG:

Die vorliegende Erfindung sieht eine abnehmbare Koaxialkabel-Verbinder-Anordnung vor, aufweisend:
(a) Ein Koaxial-Kabel mit:
1. einem Mittel-Leiter,
2. einer Schicht aus dielektrischem Material, welche den genannten Mittel-Leiter umgibt,
3. wenigstens eine Schicht einer Folie als ein Außen-Leiter, welcher das genannte dielektrische Material umgibt, und
4. ein Geflecht aus metallischem Material, welches den genannten Außen-Leiter umgibt;
(b) ein Kabelendstück-Gehäuse mit glatten inneren Oberflächen und einem Hohlraum, der dazu befähigt ist, ein Ende des genannten Koaxial-Kabels aufzunehmen, wobei das genannte Kabelendstück-Gehäuse starr an dem Geflecht und der Folie befestigt ist;
(c) ein Armierungssystem mit:
1. einem Armierungs-Mantel mit einem hohlen Längs-Kern, um das genannte Koaxial-Kabel aufzunehmen,
2. einem Geflecht aus nichtrostendem Stahl, welches den genannten Armierungs-Mantel umgibt; und
3. eine Haltebuchse mit einer Öffnung und einem Einsatz, um das Ende des genannten Armierungs-Mantels und des Geflechts aufzunehmen und zu enthalten, wobei die genannte Haltebuchse starr an dem Geflecht angebracht ist; und
(d) eine Haltevorrichtung zum Festhalten des Koaxial-Kabels und des Kabelendstück-Gehäuses innerhalb des genannten Armierungs-Systems, wobei die genannte Haltevorrichtung zur Anpassung an Änderungen in den relativen langen des Koaxial- Kabels und des Armierungssystems einstellbar ist.
Somit ist ein System in Form einer Koaxialkabel-Verbinder-Anordnung geschaffen, welche eine Kompensation einer unerwünschten Differenz in der Länge zwischen dem Armierungsmantel und dem Kabel, welches er schützt, ermöglicht. Der Verbinder ergibt ebenfalls eine Einrichtung zum Entfernen eines Kabels von seiner schützenden Armierung zum Zwecke einer Reparatur oder eines Austauschs des Kabels.
Ausführungsformen der Erfindung werden nunmehr im Rahmen von Beispielen beschrieben.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 zeigt eine Schnittansicht von existierenden Verbindern, die mit Kabeln und schützenden Armierungsmänteln verwendet werden.
Fig. 2 zeigt eine Schnittansicht der Koaxialkabel-Verbinder-Anordnung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung.
Fig. 3 zeigt eine Schnittansicht einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Die Koaxialkabel-Verbinder-Anordnung gemäß der Erfindung wird nunmehr unter Bezugnahme auf Fig. 2 beschrieben.
Diese Figur stellt eine Schnittansicht der Verbinder-Anordnung 20 dar.
Ein Koaxialkabel 50 wird zuerst in der folgenden Art und Weise hergestellt. Ein Mittelleiter 21, der üblicherweise aus einem versilberten Kupferdraht oder aus einem versilberten rostfreien Stahl hergestellt ist, wobei dieser Draht einen runden Querschnitt aufweist, wird in einem dielektrischen Material 23 eingeschlossen, das aus einem porösen polymeren Material, vorzugsweise aus porösem Polytetrafluorethylen (im folgenden als PTFE bezeichnet), hergestellt ist, wie dies zum Beispiel in den US-Patenten Nr. 3 953 566 und 4 187 390 offenbart ist. Jedoch kann irgendein dielektrisches Material bei dieser Anordnung geeignet sein. Das dielektrische Material 23 kann unter Verwendung von herkömmlichen Technologien entweder durch Umwickelung oder durch Extrusion auf den Mittelleiter 21 aufgebracht werden. Eine Schicht einer Folie 25, die aus versilbertem Kupfer hergestellt ist, wird sodann spiralförmig um das dielektrische Material 23 unter Anwendung herkömmlicher Technologien herumgewickelt. Die Folie 25 wirkt als der Außenleiter des Kabels. Ein Geflecht bzw. eine Umklöppelung 27 wird sodann über die Folie 25 durch eine herkömmliche Technologie des Flechtens bzw. Umklöppelns aufgebracht. Es können eine oder mehrere Flechtbzw. Umklöppelungs-Schichten aufgebracht werden. Fig. 2 veranschaulicht lediglich eine Schicht für diese Ausführungsform.
Ein Kabelendstück-Gehäuse 31 ist aus einem metallischen Teil mit glatten inneren Oberflächen und Hohlräumen hergestellt, um das Ende des Koaxialkabels 50 aufzunehmen. Das Kabelendstück-Gehäuse ist an der Folie 25 und der inneren, aufgebrachten Umklöppelung 27 starr befestigt, vorzugsweise an die Folie 25 und die innere, aufgebrachte Umklöppelung 27 mit Hilfe eines Weichlotes 39, z.B. einem Blei-Zinn- Lot gelötet. Das Kabelendstück-Gehäuse kann wahlweise an den Außenseiten 33 Gewinde aufweisen. Eine Umhüllung 29, z.B. aus extrudiertem Fluorkohlenstoff, wird sodann über die Flecht- bzw. Umklöppelungs- Schicht des Kabels in der Weise aufgebracht, daß das Ende der Umhüllung an das Ende der Innenkante des Kabelendstück-Gehäuses zum Anschlag gelangt.
Das Armierungssystem, das die Haltebuchse, den Armierungsmantel und das Geflecht (Umklöppelung) aufweist, ist ebenfalls in Fig. 2 gezeigt. Ein Geflecht (Umklöppelung) bzw. Mehrfach-Geflechte (-Umklöppelungen) aus nicht-rostendem Stahl 47 wird bzw. werden über einen Armierungsmantel 49 aufgebracht, der aus einem druckfesten Material, wie nicht rostendem Stahl hergestellt ist, wobei eine herkömmliche Technologie des Flechtens bzw. Umklöppelns angewendet wird. Der Armierungsmantel 49 weist einen hohlen Längskern von ausreichendem Durchmesser auf, um das Koaxialkabel aufzunehmen. Dieser Armierungsmantel und das Geflecht (Umklöppelung) werden sodann an eine Haltebuchse 43 mit einer Öffnung und einem Einsatz 45 an einem Ende angelötet, um das Ende des Armierungssystems aufzunehmen und zu enthalten. Die Haltebuchse weist eine Öffnung von ausreichender Größe auf, um ebenfalls das Kabel und das Kabelendstück-Gehäuse aufzunehmen.
Das Kabel 50 und das angelötete Kabelendstück-Gehäuse 31 werden innerhalb des Armierungssystems und der Haltebuchse 43 verschoben. Das Kabel und das Kabelendstück-Gehäuse können eingestellt werden, um entweder verlängert oder ein- oder zurückgezogen zu werden, um die Abmessung des Armierungssystems zu kompensieren. Das Gehäuse für das Kabelendstück kann, wenn es hinsichtlich der Länge eingestellt wird, entweder in Bezug auf die Buchse verschoben oder (falls es mit Gewinde versehen ist) in Bezug auf die Buchse verschraubt werden.
Das Kabel und das Gehäuse für das Kabelendstück können sodann an Ort und Stelle innerhalb des Armierungssystems und der Buchse mittels einer einstellbaren Haltevorrichtung gehalten werden.
Eine alternative Ausbildung ist in Fig. 3 gezeigt, in welcher eine Stellschraube 61 das Kabelendstück-Gehäuse in der Buchse festhält.
Fig. 2 zeigt, daß die Haltevorrichtung aus wenigstens einer Einstellmutter 35 besteht, welche das Gehäuse für das Kabelendstück an einer optimalen Stelle festhält, welche dadurch bestimmt wird, daß das Armierungssystem zuerst bis zu seiner vorgesehenen Position erstreckt und festgehalten wird, während die Mutter 35 zu ihrer geschlossenen Stellung gedreht wird. Die Stellschraube 41 wird dazu verwendet, um die Einstellmutter 35 mit dem Gehäuse für das Kabelendstück zu verriegeln. Ein Federring 37 ist wahlweise vorgesehen, um das Kabel an einem Verdrillen zu hindern, wenn das Gehäuse für das Kabelendstück und das Kabel an der Haltebuchse angebracht werden.
Eine andere, alternative, nicht gezeigte Haltevorrichtung kann ebenfalls verwendet werden, z.B. in Form eines Kragens und einer Stellschraube, oder es kann, alternativ hierzu, ein Preßsitz für die Buchse vorgesehen werden, um das Kabel und das Gehäuse für das Kabelendstück festzuhalten.
Die Verwendung dieser aus dem Gehäuse für das Kabelendstück und dem Kabel bestehenden Anordnung und dieses Haltebuchsen-Armierungssystems ermöglicht ein einfaches Verfahren zum Einstellen und zum Kompensieren irgendwelcher unerwünschter Differenzen in der Länge der Armierung in Bezug auf das Kabel. Ein beträchtlicher Einstellungsbereich, z.B. ein Bereich von 6,4 bis 12,7 mm (0,25 bis 0,5 Inch) ist bei diesem System möglich.

Claims

1. Eine abnehmbare Koaxialkabel-Verbinder-Anordnung, aufweisend:

(a) ein Koaxial-Kabel (50) mit:

1. einem Mittel-Leiter (21),

2. einer Schicht aus dielektrischem Material (22), welche den genannten Mittelleiter umgibt,

3. wenigstens eine Schicht einer Folie (25) als ein Außen- Leiter, welcher das genannte dielektrische Material umgibt, und

4. ein Geflecht aus metallischem Material (27), welches den genannten Außen-Leiter umgibt,

(b) ein Kabelendstück-Gehäuse (31) mit glatten inneren Oberflächen und einem Hohlraum, der dazu befähigt ist, ein Ende des genannten Koaxial-Kabels aufzunehmen, wobei das genannte Kabelendstück-Gehäuse starr an dem Geflecht und der Folie befestigt ist;

(c) ein Armierungssystem mit:

1. einem Armierungs-Mantel (49) mit einem hohlen Längs- Kern, um das genannte Koaxial-Kabel aufzunehmen;

2. einem Geflecht aus nicht-rostendem Stalil (47), welches den genannten Armierungs-Mantel umgibt; und

3. eine Haltebuchse (43) mit einer Öffnung und einem Einsatz, um das Ende des genannten Armierungs-Mantels und des Geflechts aufzunehmen und zu enthalten, wobei die genannte Haltebuchse starr an dem Geflecht angebracht ist; und

(d) eine Haltevorrichtung (35, 41) zum Festhalten des Koaxial- Kabels und des Kabelendstück-Gehäuses innerhalb des genannten Armierungs-Systems, wobei die genannte Haltevorrichtung zur Anpassung an Änderungen in den relativen Längen des Koaxial-Kabels (50) und des Armierungs-Systems einstellbar ist.

2. Eine Koaxialkabel-Verbinder-Anordnung, wie in Anspruch 1 definiert, bei welcher die genannte Haltevorrichtung eine Einstellmutter (35) und eine Stellschraube (41) aufweist.

3. Eine Koaxialkabel-Verbinder-Anordnung, wie in Anspruch 1 definiert, bei welcher die genannte Haltevorrichtung einen Kragen und eine Stellschraube aufweist.

4. Eine Koaxialkabel-Verbinder-Anordnung, wie in Anspruch 1 definiert, bei welcher die genannte Haltevorrichtung eine Stellschraube (61) in der Beflechtung aufweist.