EP1523067B1 - Vorrichtung und Verfahren zum Aufweiten von Abschirmungen - Google Patents

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EP1523067B1
EP1523067B1 EP20040405617 EP04405617A EP1523067B1 EP 1523067 B1 EP1523067 B1 EP 1523067B1 EP 20040405617 EP20040405617 EP 20040405617 EP 04405617 A EP04405617 A EP 04405617A EP 1523067 B1 EP1523067 B1 EP 1523067B1
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EP
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cylinder
arbour
front surface
cable
slot
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Brian S. Micciche
David J. Beyer
Martin Stocker
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Komax Holding AG
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Komax Holding AG
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R43/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors
    • H01R43/28—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for wire processing before connecting to contact members, not provided for in groups H01R43/02 - H01R43/26
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R9/00—Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, e.g. terminal strips or terminal blocks; Terminals or binding posts mounted upon a base or in a case; Bases therefor
    • H01R9/03—Connectors arranged to contact a plurality of the conductors of a multiconductor cable, e.g. tapping connections
    • H01R9/05—Connectors arranged to contact a plurality of the conductors of a multiconductor cable, e.g. tapping connections for coaxial cables

Definitions

  • the present invention relates to a device for expanding shields of coaxial cables. Furthermore, the invention relates to a method for expanding such shields.
  • a sleeve In the expanded shield - if necessary, with the inner metal foil - then a sleeve is pushed, which then internally receive the dielectric and the insulated conductors.
  • This sleeve serves primarily to prevent damage to the inner conductor and the dielectric during further processing, but also to facilitate further processing.
  • the protective function of the sleeve is primarily in the further processing of a connector, such as crimping necessary.
  • the sleeve can be used as a single part, but alternatively also be an integral part of the plug or be connected to the plug connectable.
  • DE 40 27 904 A1 a similar device is proposed, wherein it is provided to evert the expanded shield to the rear.
  • DE 30 42 825 A1 proposes to move the shield quasi umbrella-like backwards.
  • a device comprising a cylindrical block for expanding the shielding of a coaxial cable.
  • the block has at a front side a hole which serves to receive a portion of the exposed at a stripped end of the cable central conductor.
  • the diameter of the hole is dimensioned so that the central conductor can be received with little lateral play.
  • the object of the present invention to provide a Propose device with which the shield of eg a coaxial cable for processing, such as the soldering of connections and in particular the crimping, can be expanded so far that in the shield, possibly including a metal foil located in the shield, but to or around the The shield sheathed cable with its dielectric around a sleeve can be pushed. It should - if possible - can be dispensed with solutions that use a knife that is pushed between these parts.
  • the shield of eg a coaxial cable for processing such as the soldering of connections and in particular the crimping
  • the invention achieves this object by a device according to claim 1.
  • the measures of the invention initially have the consequence that in a simple and gentle way the shield of the cable is widened without damage to the shield or the metal foil is to be feared by such knife-like devices.
  • the end freed from the outer shell, the shield and possibly the dielectric at the tip can be inserted into the groove formed on the front side of the mandrel, if the conductor does not have any individual strands.
  • the motor causes the mandrel to rotate.
  • the cable end gently extends the shield, which is still freed from the outer sheath, and possibly the metal foil, so that subsequently a sleeve can be pushed on.
  • the cable end ie the conductor or conductors with their dielectric or their dielectrics
  • either flat or substantially planar configurations of the mandrel or cylinder or indented, in particular funnel-shaped, indented configurations of the front side are advantageous as the front side of the device, which then assist the threading into the groove.
  • FIG 1 the device as a whole from the side together with the prepared cable end 10 of a coaxial cable 12 is shown.
  • the recessed in the front region of the cylinder 30 in a front surface 32 groove 20 is shown, in which the conductor 14 of the cable end 10 - in the present embodiment by linear movement of the entire cylinder - can be inserted.
  • the cable end is held in its unstripped area by a gripper.
  • the cable end 10 is then shown as inserted into the groove 20 (movement A).
  • the cylinder 30 is rotated by a motor (movement B), whereby the conductor 14 of the cable end 10, the shield and possibly a between the shield 16 (outside) and the conductor 14 (inside) arranged metal foil 17 widens funnel-shaped.
  • the conductor 14 is formed as a metal strand with a surrounding dielectric, as is common in coaxial cables of a simple nature. After expansion, the cylinder is rotationally moved back linearly in the starting position (movement C), thereby the conductor 14 of the cable end 10 is almost completely brought to its original position.
  • the front end of the cylinder 30 is shown with the recessed groove 20.
  • the groove 20 extends from the edge of the cylinder 30 on the front side (ie on the front surface 32) beyond the center and has a width which is slightly larger than the conductor 14 (including the insulation of the conductor) of the cable end 10th
  • the groove 20 is bevelled with respect to the front side of the cylinder 30 by about 30 ° and ends beyond the middle at an edge 22nd
  • the cylinder 30 of the device is exchangeable, so that an optimum cylinder can be used for each configuration.
  • the cylinder 30 is formed in the present embodiment as on a equipped with a rotary motor jig 40 attachable and to be locked unit.
  • the groove 20 on the front of the mandrel or cylinder may be made otherwise than as described herein, eg, the groove 20 need not necessarily extend to the edge of the cylinder, but may also be within the Cylinder ends. Furthermore, the center of the cylinder 30 need not necessarily be aligned with the cable end, but may also be offset in parallel by a small amount and / or point in a different direction than the cylinder axis. Furthermore, the groove 20 can also be a not straight, for example, have a rounded back to allow better guidance of the cable end into the groove 20 into it.
  • the front side of the cylindrical rotary element is formed in a funnel shape, in the exemplary embodiment thus approximately conical.
  • other surface functions such as a spherical cut or a hyperbolic, logarithmic or parabolic indentation are conceivable. With this indentation, the insertion of the cable end into the groove is still supported and facilitated by the funnel shape in this embodiment.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Aufweiten von Abschirmungen von Koaxialkabeln. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Aufweiten von solchen Abschirmungen.
  • Bei der Konfektionierung von Kabeln, z.B. von abgeschirmten Koaxialkabeln, ist ein spezieller Schritt notwendig, nämlich das Aufweiten von zumeist drahtgeflechtartigen Abschirmungen, wobei diese Abschirmungen allenfalls noch innenliegend eine Metallfolie aufweisen. Üblicherweise liegt innerhalb der drahtgeflechtartigen Abschirmung bzw. in der Einheit aus drahtgeflechtartiger Abschirmung und Metallfolie, die selbst auch als Abschirmung dient, der eigentliche Leiter.
  • In die aufgeweitete Abschirmung - allenfalls mit der innenliegenden Metallfolie - wird dann eine Hülse aufgeschoben, die innenliegend dann das Dielektrikum und die isolierten Leiter aufnehmen. Diese Hülse dient in erster Linie dazu, bei der weiteren Verarbeitung eine Beschädigung des innenliegenden Leiters und des Dielektrikums zu vermeiden, aber auch, um die weitere Verarbeitung zu erleichtern. Die Schutzfunktion der Hülse ist in erster Linie beim Weiterverarbeiten eines Steckers, z.B. Crimpen, notwendig. Die Hülse kann als Einzelteil verwendet werden, aber alternativ auch integraler Bestandteil des Steckers oder aber mit dem Stecker verbindbar ausgebildet sein.
  • Zum Aufweiten der Abschirmungen sind dabei eine ganze Reihe von Verfahren und zugehörigen Vorrichtungen bekannt, wobei diesen Verfahren zumeist ein Einführen einer messerartigen runden Hülse zu Grunde liegen, wie sie z.B. in der EP 1 054 494 A2. Ähnliches ist aus der US-A-3 721 138 bekannt.
  • In der DE 40 27 904 A1 wird eine ähnliche Vorrichtung vorgeschlagen, wobei dort vorgesehen ist, die aufgeweitete Abschirmung nach hinten umzustülpen. In der DE 30 42 825 A1 wird vorgeschlagen, die Abschirmung quasi regenschirmartig nach hinten zu verschieben.
  • Aus US 5 595 219 ist eine einen zylinderförmigen Block umfassende Vorrichtung zum Aufweiten der Abschirmung eines Koaxialkabels bekannt. Der Block weist an einer Vorderseite ein Loch auf, das zur Aufnahme eines Abschnitts des an einem abisolierten Ende des Kabels freigelegten zentralen Leiters dient. Der Durchmesser des Lochs ist so dimensioniert, dass der zentrale Leiter mit geringem seitlichen Spiel aufgenommen werden kann. Zum Aufweiten der Abschirmung am abisolierten Ende des Koaxialkabels wird ein Abschnitt des freigelegten zentralen Leiters zunächst in das Loch gesteckt und der die Abschirmung umfassende Teil des Kabels relativ zum Loch seitlich versetzt und relativ zum Block längs einer bogenförmigen Bahn bewegt, ohne das Kabel selbst um seine Achse zu drehen.
  • Alle diese Verfahren und dazugehörigen Vorrichtungen haben sich aber in gewisser Weise als nachteilig gezeigt, nämlich zunächst einmal wegen der Zuverlässigkeit des Vorganges und der notwendigen, schonenden Behandlung des Endes der Abschirmung und andererseits wegen eines - jedenfalls bei einer einigermassen schonenden Behandlung - hohen Präzisionsaufwandes.
  • Es ist also die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung vorzuschlagen, mit der die Abschirmung z.B. eines Koaxialkabels für die Verarbeitung, z.B. dem Anlöten von Verbindungen und insbesondere dem Crimpen, soweit aufgeweitet werden kann, dass in die Abschirmung, allenfalls einschliesslich einer in der Abschirmung befindlichen Metallfolie, aber um das oder um die von der Abschirmung umhüllten Kabel mit seinem Dielektrikum herum eine Hülse geschoben werden kann. Dabei soll - wenn möglich - auf Lösungen verzichtet werden können, die ein Messer einsetzen, das zwischen diese Teile geschoben wird.
  • Die Erfindung löst die Aufgabe durch eine Einrichtung nach Anspruch 1. Dabei haben die Massnahmen der Erfindung zunächst einmal zur Folge, dass auf einfache und schonende Art die Abschirmung des Kabels aufgeweitet wird, ohne dass durch solche messerartigen Einrichtungen Beschädigungen an der Abschirmung oder der Metallfolie zu befürchten sind.
  • In der Grundversion der Erfindung mit einem zylinderförmigen Dorn kann das an der Spitze von der äusseren Ummantelung, der Abschirmung und allenfalls dem Dielektrikum befreiten Ende - falls der Leiter keine Einzellitzen aufweist - in die auf der Vorderseite des Dorns ausgebildete Nut eingeschoben werden. Der Motor bewirkt ein Drehen des Dorns. Dabei weitet das Kabelende selbst schonend die weiterhin von der äusseren Ummantelung befreite Abschirmung und allenfalls die Metallfolie auf, so dass anschliessend eine Hülse aufgeschoben werden kann.
  • Überraschend hat sich herausgestellt, dass sich das Kabelende, also des oder der Leiter mit ihrem Dielektrikum-oder ihren Dielektrika, nach dem Rotieren gemäss der vorliegenden Erfindung einfach und problemlos zurückbiegt, zumindest soweit, dass sich die Hülse auf das Kabelende aufschieben lässt.
  • Als Vorderseite der Vorrichtung sind insbesondere entweder ebene oder im Wesentlichen ebene Ausgestaltungen des Dorns oder Zylinders oder aber eingebuchtete, insbesondere trichterförmig eingebuchtete Ausgestaltungen der Vorderseite vorteilhaft, die dann noch das Einfädeln in die Nut unterstützen.
  • Besonders vorteilhaft ist ein Verfahren nach Anspruch 11, bei dem - entsprechend dem Vorrichtungsanspruch 1 - ein Verfahren zum Ausweiten der Abschirmung eines Koaxialkabels vorgeschlagen wird.
  • Weitere vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen dargelegt.
  • Die vorgenannten sowie die beanspruchten und in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen beschriebenen, erfindungsgemäss zu verwendenden Elemente unterliegen in ihrer Grösse, Formgestaltung, Materialverwendung und technischen Konzeption keinen besonderen Ausnahmebedingungen, so dass die in dem jeweiligen Anwendungsgebiet bekannten Auswahlkriterien uneingeschränkt Anwendung finden können.
  • Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der dazugehörigen Zeichnungen, in denen - beispielhaft - eine Vorrichtung und ein dazugehöriger Verfahrensablauf zur vorliegenden Erfindung erläutert wird.
  • In den Zeichnungen zeigen:
    • Fig. 1
    eine Darstellung einer ersten Ausführung der Vorrichtung gemäss der vorliegenden Erfindung vor dem Einschieben des Kabelendes in die Nut;
    Fig. 2
    eine Darstellung der Ausführung der Vorrichtung nach Fig. 1 nach dem Einschieben des Kabelendes in die Nut während des Aufweitprozesses;
    Fig. 3
    eine Darstellung des Endes des Koaxialleiters, wenn es für den Vorgang zu der vorliegenden Erfindung vorbereitet ist;
    Fig. 4
    eine Darstellung des Endes des Koaxialleiters nach der Behandlung mit der Vorrichtung gemäss der vorliegenden Erfindung, also nach der Ausführung der wesentlichen Schritte des erfindungsgemässen Verfahrens;
    Fig. 5
    eine Darstellung des Endes des Koaxialleiters nach dem Einschieben einer Hülse in die aufgeweitete Abschirmung bzw. auf die innenliegenden Leiter;
    Fig. 6
    eine perspektivische Darstellung des zylinderförmigen Dorns mit der Nut gemäss Fig. 1;
    Fig. 7
    eine perspektivische Darstellung einer zweiten Ausführung der Vorrichtung gemäss der vorliegenden Erfindung;
    Fig. 8
    eine Seitenansicht nach Figur 7; und
    Fig. 9
    eine Schnittzeichnung nach Figur 8.
  • In Figur 1 ist die Vorrichtung als Ganzes von der Seite zusammen mit dem vorbereiteten Kabelende 10 eines Koaxialkabels 12 dargestellt. Schematisch ist die im vorderen Bereich des Zylinders 30 in einer Vorderfläche 32 eingelassene Nut 20 dargestellt, in die der Leiter 14 des Kabelendes 10 - im vorliegenden Ausführungsbeispiel durch lineares Bewegen des ganzen Zylinders - eingeschoben werden kann. Während des Vorgangs wird das Kabelende in seinem nicht abisolierten Bereich von einem Greifer gehalten. In Figur 2 ist dann das Kabelende 10 als in die Nut 20 eingeschoben dargestellt (Bewegung A). Dabei wird der Zylinder 30 durch einen Motor gedreht (Bewegung B), wodurch der Leiter 14 des Kabelendes 10 die Abschirmung und allenfalls eine zwischen der Abschirmung 16 (aussen) und dem Leiter 14 (innen) angeordnete Metallfolie 17 trichterförmig aufweitet. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Leiter 14 als eine Metalllitze mit einem diese umgebenden Dielektrikum ausgebildet, wie es bei Koaxialkabeln einfacher Art üblich ist. Nach dem Ausweiten wird der Zylinder drehend wieder linear in die Ausgangsstellung zurückbewegt (Bewegung C), dadurch wird der Leiter 14 des Kabelendes 10 fast vollständig in seine Ausgangsposition gebracht.
  • In Figur 3 ist die Ausgangssituation des Kabelendes 10 mit der abisolierten Abschirmung 16 und dem Leiter 14 nochmals im Detail dargestellt. In Figur 4 ist das Kabelende 10 mit der aufgeweiteten Abschirmung 16, der Metallfolie17 und einer vorbereiteten Hülse 18 zum Aufschieben auf den Leiter 14 dargestellt. In Figur 5 ist dann die Hülse 18 auf den Leiter 14 und unter die Abschirmung 16 geschoben, womit der Vorgang beendet und - im Sinne der vorliegenden Erfindung - das Kabelende 10 zur Weiterverarbeitung bereit gestellt ist.
  • In Figur 6 ist das vordere Ende des Zylinders 30 mit der eingelassenen Nut 20 dargestellt. In diesem Ausführungsbeispiel reicht die Nut 20 vom Rand des Zylinders 30 auf der Vorderseite (d.h. auf der Vorderfläche 32) über die Mitte hinaus und hat eine Breite, die etwas grösser ist als der Leiter 14 (einschliesslich der Isolierung des Leiters) des Kabelendes 10. Die Nut 20 ist gegenüber der Vorderseite des Zylinders 30 um ca. 30° angeschrägt und endet jenseits der Mitte an einer Kante 22.
  • Um Leiterenden mit unterschiedlichen Dicken wie auch Kabel mit mehreren, in einer Abschirmung angeordneten Leitern bearbeiten zu können, ist der Zylinder 30 der Vorrichtung austauschbar ausgebildet, so dass für jede Konfiguration ein optimaler Zylinder verwendet werden kann. Der Zylinder 30 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel als auf eine mit einem Rotationsmotor ausgerüstete Aufspannvorrichtung 40 aufsteckbare und zu verriegelnde Einheit ausgebildet.
  • Es wird dem Fachmann ersichtlich sein, dass die Anordnung der Nut 20 auf der Vorderseite des Dorns oder Zylinders auch in anderer Weise als hier beschrieben vorgenommen werden kann, z.B. muss die Nut 20 nicht notwendigerweise bis zum Rand des Zylinders reichen, sondern kann auch innerhalb des Zylinders enden. Weiterhin muss der Mittelpunkt des Zylinders 30 nicht unbedingt auf das Kabelende ausgerichtet sein, sondern kann auch um einen kleinen Betrag parallel versetzt sein und/oder in eine andere Richtung zeigen als die Zylinderachse. Des weiteren kann die Nut 20 auch eine nicht gerade, z.B. eine abgerundete Hinterseite aufweisen, um eine bessere Führung des Kabelendes in die Nut 20 hinein zu ermöglichen.
  • Weiterhin wird dem Fachmann klar sein, dass auch andere Ausführungen gleichwirkend sein werden. Dabei ist insbesondere diejenige Ausführung zu nennen, bei der die lineare Bewegung durch den Greifer ausgeführt wird, der das Kabel hält. Der Dorn führt bei dieser Ausführung keine lineare Bewegung aus, sondern dreht sich stationär. Eine andere Ausführung ist möglich, indem sowohl der Greifer, der das Kabel hält, wie auch der Dorn eine lineare Bewegung ausführt.
  • In einer zweiten, bevorzugten Ausführung gemäss den Figuren 7 bis 9 ist die Vorderseite des zylinderförmigen Rotationselementes trichterförmig eingebuchtet ausgebildet, im Ausführungsbeispiel also in etwa kegelförmig. Alternativ sind aber auch andere Oberflächenfunktionen wie ein Kugelschnitt oder eine hyperbolische, logarithmische oder parabolische Einbuchtung denkbar. Mit dieser Einbuchtung wird in diesem Ausführungsbeispiel das Einführen des Kabelendes in die Nut durch die Trichterform noch unterstützt und erleichtert.

Claims (16)

  1. Vorrichtung zum Aufweiten einer Abschirmung (16, 17) eines Koaxialleiters (12), mit einem rotierbaren Dorn oder Zylinder (30), wobei der Dorn oder Zylinder (30) eine im Wesentlichen rotationssymmetrische Vorderfläche (32) aufweist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    in der Vorderfläche (32) eine radial angeordnete ausgebildete Nut (20) ausgebildet ist und eine Rotationseinrichtung zum Rotieren des Dorns oder Zylinders (30) vorgesehen ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorderfläche nicht erhaben ausgebildet ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorderfläche (32) im Wesentlichen parallel zur Rotationsebene ausgebildet ist.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorderfläche eingebuchtet (konkav) ausgebildet ist.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorderfläche im Wesentlichen kegelförmig eingebuchtet ausgebildet ist.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorderfläche im Wesentlichen kugelsegment-, hyperbolisch oder parabolisch eingebuchtet ausgebildet ist.
  7. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Nut (20) über die Mitte des Dorns oder Zylinders (30) erstreckt.
  8. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Nut (20) bis zur äusseren Fläche des Dorns oder Zylinders (30) erstreckt.
  9. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut (20) schräg zur Vorderfläche (32) des Dorns oder Zylinders (30) ausgebildet ist.
  10. Vorrichtung zum nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut (20) einen Winkel α von 10° bis 60°, vorzugsweise von 30° bis 40°, zur Vorderfläche (32) des Dorns oder Zylinders (30) aufweist.
  11. Verfahren zum Aufweiten einer Abschirmung (16, 17) eines Koaxialleiters (12) mit einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei das Ende (12) des Koaxialleiters (10) einen Bereich aufweist, in dem die äussere Isolierung (19) entfernt ist, einen weiteren, dem Kabelende (10) zugewandten Bereich, in dem neben der äusseren Abisolierung auch die Abschirmung (16, 17) entfernt ist, mit den Schritten
    - Einführen des vorderen Endes (14) des Koaxialkabels (10), vorzugsweise des oder der in der Abschirmung angeordneten Leiter(s) in eine auf einer Vorderfläche (32) eines Dorns oder Zylinders ausgebildeten Nut (20), und
    - Rotieren des Dorns oder Zylinders (30) zum Aufweiten der Abschirmung (16, 17).
  12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Ende des Koaxialleiters (12) an seinem nicht abisolierten Teil von einem Greifer gehalten wird.
  13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Einführen des vorderen Endes (10) des Koaxialkabels (12) durch ein axiales Verschieben des Dorns (30) bewirkt wird.
  14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Einführen des vorderen Endes (10) des Koaxialkabels (12) durch ein axiales Verschieben des Greifers bewirkt wird.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Kabelende (10) über die Hälfte der Nut (20) eingeschoben wird.
  16. Verfahren zum Bearbeiten eines Kabelendes (10) eines Koaxialleiters (12), bei dem nach der Ausführung der Schritte gemäss einem der Ansprüche 11 bis 15 eine Hülse (18) unter den aufgeweiteten Teil der Abschirmung (16, 17) geschoben wird.
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