FI103841B - Taipuisa liitin koaksiaalikaapeleita varten, joissa on kierteispoimutettu ulkojohdin - Google Patents

Description

103841

Taipuisa liitin koaksiaalikaapeleilla varten, joissa on kierteispoimutettu uikojohdin Tämän keksinnön kohteena on yleisesti ottaen ko-• 5 aksiaalikaapelin liittimet ja tarkemmin sanoen liittimet sellaisia koaksiaalikaapeleita varten, joissa on kierteispoimutettu ulkojohdin.

Liittimiä sellaisia koaksiaalikaapeleita varten, joissa on rengasmaisesti tai kierteisesti poimutettu ul-10 kojohdin, käytetään yleensä kaikkialla puolijoustavia koaksiaalikaapeleita valmistavassa teollisuudessa. US-patentissa nro 4 046 451, Juds et ai., selitetään liitintä sellaista koaksiaalikaapelia varten, jossa on rengasmaisesti poimutettu ulkojohdin. Liittimessä on joustava 15 rengas, joka työntyy kaapelin päässä yhden rengasmaisesti poimutetun ulkojohtimen harjanteen alle. Joustava rengas ei liittäisi kierteispoimutettua ulkojohdinta oikein, koska kierteispoimutetun johtimen päässä on poimuharjan lisäksi myös poimun pohjaosa. Liittimen kiristinosa kiin-20 nittyy lisäksi rengasmaisesti poimutettuun johtimeen käyttämällä aksiaalisuuntaista voimaa laajentamaan useita pitkittäisiä jousiulokkeita, minkä avulla jousiulokkeiden ulkopäiden sisällä olevat vahvikkeet voivat tarttua kiinni poimutuksen pohjaosaan. Tällaiset jousiulokkeet eivät [ 25 ole sopivia kierteispoimutettuihin ulkojohtimiin, koska poimujen pohjaosat noudattavat kierteistä uraa kaapelin pituussuunnassa.

Liitintä sellaista koaksiaalikaapelia varten, jossa on kierteispoimutettu ulkojohdin, selitetään US-30 patentissa nro 3 199 061, Johnson et ai. Liittimessä on : taipuisa rengas, jonka sisäläpimitta on suurempi kuin ul kojohtimen sisäläpimitta ja se vaatii, että ulkojohtimen päätä taivutetaan käsin pihdeillä ennen joustavan renkaan työntämistä ulkojohdinta vasten.

2 103841 Tämän keksinnön pääasiallinen tavoite on saada aikaan parannettu liitin sellaisia koaksiaalikaapeleita varten, joissa on kierteispoimutettu ulkojohdin, joka on helppo asentaa tai irrottaa ja asentaa takaisin, varsin-5 kin kenttäolosuhteissa.

Tämän keksinnön toinen tavoite on saada aikaan parannettu liitin, joka on asennettavissa ja irrotettavissa ilman erikoistyökalujen tarvetta ja ilman mitään edeltävää kaapelin ulkojohtimen käsin tapahtuvaa taivuttamis-10 ta.

Vielä yksi tämän keksinnön tavoite on saada aikaan parannettu liitin, jossa on mahdollisimman vähän osia.

Vielä yksi tämän keksinnön lisätavoite on saada aikaan parannettu liitin, jota voi valmistaa teollisesti 15 tehokkaalla ja yksinkertaisella tavalla.

Vielä yksi tämän keksinnön lisätavoite on saada aikaan parannettu liitin, jonka avulla saadaan aikaan entistä parempi liitos kierteispoimutetun ulkojohtimen ja joustavan renkaan viistetyn pään välille.

20 Keksinnön muut tavoitteet ja edut käyvät ilmi seu- raavasta yksityiskohtaisesta selityksestä ja siihen liittyvistä piirroksista.

Tämän keksinnön mukaan edellä mainitut tavoitteet toteutetaan tekemällä liitinasennelma sellaista koaksiaa-’’ 25 likaapelia varten, jossa on kierteispoimutettu ulkojoh din. Keksinnön mukaiselle liitinasetelmalle on tunnusomaista, että liitinasennelmaan kuuluu: yksiosainen ki- ristinosa, jossa on kierteitetty sisäpinta, joka sopii yhteen koaksiaalikaapelin ulkojohtimen kanssa siten, että 30 mainittu kiristinosa on kierrettävissä kierteispoimutetun : ulkojohtimeen kiinni, mainitun kiristinosan pään ollessa viistetty siten, että se viettää sisäänpäin, kohti mainitun kiristinosan kierteitettyä sisäpintaa; joustava rengas, jonka sisäläpimitta on ainakin yhtä pieni kuin kier-35 teispoimutetun ulkojohtimen sisäläpimitta, mainitun ren- i 3 103841 kaan pään ollessa viistetty samaan suuntaan kuin mainitun kiristinosan viistetty pintakin, ja jossa mainitun renkaan viistetty pää tarttuu kiinni kierteispoimutetun ul-kojohtimen avoimen pään sisäpintaan siten, että ulkojoh-• 5 timen pää taipuu ulospäin; ja runko-osa, jossa on väli neet mainitun joustavan renkaan ja mainitun kiristinosan viistettyjen päiden vetämiseksi kiinni ja pitämiseksi kaapelin ulkojohtimen vastakkaisia pintoja vasten.

Liitinasetelma käsittää yhtenä kappaleena olevan 10 kiristinosan, jossa on kierteitetty sisäpinta, joka sopii yhteen koaksiaalikaapelin ulkojohtimen kanssa siten, että kiristinosa on kierrettävissä kiinni kierteitettyyn ulko-johtimeen. Kiristinosan pää on viistetty siten, että se viettää sisäänpäin kohti kiristinosan kierteistettyä si-15 säpintaa. Joustavassa renkaassa on viistetty pää, joka tarttuu kiinni ulkojohtimen pään sisäpintaan siten, että ulkojohtimen pää taipuu ulospäin vasten kiristinosan viistettyä pintaa, kun joustavaa rengasta työnnetään ulkojohtimen avoimeen päähän. Runko-osassa ja kiristinosas-20 sa on niiden yhteyteen tehty teleskooppivaippa, joissa on kierteitetyt pinnat, jotka vetävät toisiinsa ja pitävät kiinni joustavan renkaan ja kiristinosan viistetyt pinnat vasten kaapelin ulkojohtimen vastakkaisia pintoja, saaden näin aikaan hyvän sähköisen kosketuksen.

25 Jotta joustava rengas saisi aikaan ulkojohtimen joustoa, joustavan renkaan etumaisen, johtimeen liittyvän pään sisäläpimitta on ainakin yhtä pieni kuin poimutetun ulkojohtimen sisäläpimitta. Parhaaksi katsotussa toteutusmuodossa joustavan renkaan takaosan sisäläpimitta on 30 suurempi kuin ulkojohtimen sisäläpimitta, jotta joustavan : renkaan etureunan sisäläpimitan aiheuttama kiertovaikutus saataisiin minimoiduksi.

Keksinnön mukaisen liitinasetelman edulliset suoritusmuodot ilmenevät oheisista epäitsenäisistä patentti-35 vaatimuksista 2-9.

4 103841

Kuvio 1 esittää perspektiivikuvaa tämän keksinnön mukaisesta liittimen toteutusmuodosta; kuvio 2 esittää pitkittäisleikkausta kuvion 1 esittämästä liittimestä, vain yhden osan ollessa liitet-5 tynä koaksiaalikaapeliin; kuvio 3 esittää pitkittäisleikkausta kuvion 1 esittämästä liittimestä, liittimen ollessa täysin koottuna; kuvio 4 on osapitkittäisleikkauskuva liittimestä, 10 johon kuuluu keksinnön muunnettu toteutusmuoto; ja kuvio 5 on osapitkittäisleikkauskuva liittimestä, johon kuuluu vielä yksi keksinnön muunnettu toteutusmuoto .

Keksintöön kohdistuu useita erilaisia muunnoksia 15 ja vaihtoehtoisia muotoja, mutta sen yhtä erityistä toteutusmuotoa on kuvattu esimerkein piirrosten avulla ja sitä selitetään seuraavassa yksityiskohtaisesti. On kuitenkin otettava huomioon, ettei sen ole tarkoitus rajoittaa keksintöä vain yksityiskohtaisesti selitettyyn tapa-20 ukseen, vaan keksinnön tarkoituksena on päinvastoin kattaa kaikki muunnokset, samanlaiset ja vaihtoehtoiset toteutukset, jotka mahtuvat oheen liitettyjen patenttivaatimusten hengen ja alueen piiriin.

Siirrymme nyt viittaamaan piirroksiin, joissa on 25 esitetty liitinasennelma koaksiaalikaapelia 10 varten, jossa on kierteispoimutettu ulkojohdin 11 sijoitettuna määräetäisyydelle keskellä olevasta ontosta sisäputkesta 12 dielektrisen väliosan 13 päähän. Kuten alan hyvin tuntevat tietävät, kierteispoimutettu johdin eroaa rengas-30 maisesta poimutetusta johtimesta sikäli, että kierteis-: poimut muodostavat jatkuvan poimujen ja urien kuvion koko kaapelin pituudelle siten, että jokaista harjaa vastaa ura pitkin putken ympärystä. Näin ollen mikä tahansa ul-kojohtimen poikkileikkauskuva suorassa kulmassa sen ak- « 5 103841 seliin nähden on säteittäissuunnassa epäsymmetrinen, mikä taas ei koske rengasmaisia poimutettuja johtimia.

' Kaapelin 10 valmistelemiseksi liitettäväksi liiti- nasennelmaan, kaapelin pää leikataan tasolta, joka ulot- • 5 tuu suorassa kulmassa kaapelin akseliin nähden. Kaikki epätasaisuudet tai karkeat leikkausreunat poistetaan mieluiten metallista, jotta vältettäisiin häiriökosketukset liittimen kanssa. Ulkojohtimen 11 ulkopinnassa on yleensä polymeerivaippa 14, joka on poistettu riittävän pitkältä 10 osalta ulkojohtimen 11 päästä liitinasennelman mahduttamista varten.

Sähköliitäntä kaapelin 10 sisäjohtimeen 12 saadaan aikaan tavanomaisella liitinosalla 20, jonka etupäässä on useita jousiulokkeita 21 sähköliitännän aikaansaamiseksi 15 onton sisäjohtimen 12 sisäpinnan kanssa. Liitinosa 20 käsittää myös suurennetun kauluksen 22 ja pidennetyn tapin 23 sisäisen johtimen 12 liittämiseksi tavanomaiseen naa-raspistokkeeseen (ei kuvassa). Eristin 24 tapin 23 kohdistamiseksi liitinasennelman päärunko-osaan 30 ja näiden 20 kahden osan eristämiseksi sähköisesti toisistaan on osa liitintä 20. On huomattava, että runko-osan 30 sisäpuolella on syvennys 31 eristintä 24 varten, mikä on myös tavallista koaksiaalikaapeliliittimien alalla.

Liitosmutteri 40, joka on kiinnitettynä runko-25 osaan 30 tapin 23 ympärille, on myös tavanomainen varuste ja se on kiinnitetty runko-osaan jousikiinnitysrenkaalla 41, joka pitää mutteria 40 kiinni runko-osassa 30, sallien samalla mutterin 40 vapaan pyörimisen osan 30 ympärillä. Kuten seuraavasta selityksestä käy ilmi, tämä liitos-30 mutteri toimii osana sähköistä liitäntää kaapelin 10 ul- • : kojohtimeen ja se on eristetty sisäjohtimesta eristimellä 24, joka tukeutuu sisäjohdintappiin 23.

Kiristinosassa 50 on kierteinen sisäpinta 51 vastaamassa ulkojohtimen 11 kierteispoimutusta. täten osa 50 35 on kierrettävissä kiinni ulkojohtimeen, kunnes ainakin • 6 103841 pääosa kartiomaisesti viistetystä kiristinosan 50 pään pinnasta 53 on päällekkäin ulkojohtimen 11 kanssa. Kartiomaisesti viistetty pinta 53 on kallistettu sisäänpäin, kohti kiristinosan 50 kierteitettyä sisäpintaa 51.

5 Tarkastelemme seuraavaksi sitä liitinasennelman osaa, joka saa aikaan sähköisen liitännän koaksiaalikaapelin 10 ulkojohtimen 11 sisäpintaan. Joustavassa renkaassa 60 on kartiomaisesti viistetty pinta 61, joka sopii kiristinosan 50 viistettyyn pintaan 53. Joustavan 10 renkaan etupään sisäläpimitta on ainakin yhtä pieni kuin ulkojohtimen 11 pienin sisäläpimitta siten, että viistetty pinta 61 tarttuu ulkojohtimen pään sisäpintaan koko leikatun pään ympäryksen osalta. Kuten kuviossa 2 on esitetty, viistetty pinta 61 toimii taivuttaen päätä 52 15 ulospäin, kun taipuisaa rengasta pakotetaan sisään ulko-johtimeen liittimen kokoamisen aikana, ts. kun kiristi-nosaa 50 ja runko-osaa 30 kierretään toisiinsa kiinni. Tästä johtuen liitin on joustava eikä ulkojohtimen pään taivuttamista käsin ja pihtien avulla tarvita lainkaan. 20 Taivutustapahtuman helpottamiseksi pinta 61 voi olla viistetty useampaankin kuin yhteen kulmaan. Pinta 61 voi olla viistettynä esimerkiksi noin 30° kulmaan etupään kohdalla ja noin 40° kulmaan takapään kohdalla siten, että alussa taivutustapahtuma sujuu loivemmin kuin lopulli-25 sen taivutuksen kohdalla. Paras viistetyn pinnan 61 kulma mitä tahansa sovellusta varten riippuu koaksiaalikaapelin 10 koosta.

Koska joustavan renkaan 60 etupään sisäläpimitta on pienempi kuin koaksiaalikaapelin ulkojohtimen 14 sisä-30 läpimitta, joustava rengas pyrkii aiheuttamaan hienoista : lähetyslinjan jännitteen seisovan aallon suhteen (SAS) nousua. Tämän vaikutuksen, jonka aiheuttaja on nimenomaan joustava rengas, minimoimiseksi joustavan renkaan takaosan sisäläpimitta on hieman suurempi kuin ulkojohtimen 35 11 sisäläpimitta. Tämän lisäksi joustavan renkaan kahden 7 103841 erilaisen sisäläpimitan siirtymäkohta on sijoitettu lähelle joustavan renkaan 60 etureunaa.

Rungon osaan 30 kuuluu syvennys 32 joustavan ren kaan vastaanottamiseksi kokoamisen aikana, kuten kuviosta 5 2 käy ilmi. Joustava rengas on muotoiltavissa runko-osan kanssa yhteen liittyväksi, pikemminkin kuin erilliseksi insertiksi, jotta helpotettaisiin liitinasennelman käsittelyä ja asennusta, varsinkin kenttäolosuhteissa, joissa pienet osat putoavat usein ja joutuvat hukkaan.

10 Jotta joustava rengas 60 ja kiristinosa 50 voitai siin vetää tiukasti ulkojohtimen 11 taipuisan pään vastakkaiseen sivuun kiinni, runko-osassa ja 30 ja kiristin-osassa on vastaavat teleskooppiset vaippaosat 33 ja 54 sekä vastaavat kierteitetyt pinnat 34 ja 55. Tällä ta-15 voin, kun runko-osaa ja kiristinosaa kierretään toisiinsa nähden ensimmäiseen suuntaan, niitä siirretään toisiaan kohti aksiaalisuunnassa siten, että joustava rengas 60 ja kiristysrengas 50 vedetään sähköisen johtavuuden aikaan saavaan yhteyteen ulkojohtimen 11 kanssa. Kun ulkojohti-20 men 11 taipuisa pääteosa kiristetään joustavan renkaan 60 viistetyn pinnan 61 ja kiristinosan 50 viistetyn pinnan 53 väliin, se myös litistyy sopimaan viistettyjen pintojen 53 ja 61 tasaiseen muotoon. Liitinasennelman irrottamiseksi runko-osa 30 ja kiristinosa 50 kierretään toi-25 siinsa nähden vastakkaiseen suuntaan näiden kahden osan erottamiseksi toisistaan, kunnes kierteitetyt pinnat 34 ja 55 irtautuvat toisistaan.

Kiristinosan 50 sisäpinnan ja ulkojohtimen 11 ulkopinnan välisen kosteussulun aikaansaamiseksi sijoite-30 taan tiiviste 70 kiristinosan lieriömäiseen osaan, kier-teitetyn sisäpinnan 51 taakse. Tiivisteessä 70 on kier-teitetty sisäpinta 71, joka sopii yhteen ulkojohtimen 11 kierteispoimutusten kanssa. Kiristinosan 50 kiinnittämiseksi ulkojohtimeen kiristinosa kierretään ulkojohtimeen 35 11 siten, että kierteitetyt sisäpinnat 71 ja 51 tarttuvat 8 103841 uikojohtimen kierteispoimutukseen. Tiiviste 70 puristuu hieman kokoon, kun sitä kierretään kiinni ulkojohtimeen siten, että tiiviste tukeutuu tiukasti sekä johtimen 11 ulkopintaan että kiristinosan 50 sisäpintaan. Viereinen 5 kiristinosan 50 pääteosa muodostaa hieman laajennetun sisennyksen 72 siten, että se sopii koaksiaalikaapelin 10 polymeerivaipan 14 pään yli asetettavaksi, tämän sisennyksen 72 ollessa hieman taivutettu helpottamaan vaipan 14 pääteosuuden sijoittamista kiristysosan 50 päähän. 10 Kosteussulku saadaan aikaan myös O-renkaalla 73, joka on sijoitettuna vastaavasti osien 30 ja 50 vaippaosien 33 ja 54 vastakkaisiin pintoihin.

Kuviot 4 ja 5 esittävät kahta lisävaihtoehtoa viistettyjen kiristinosan 50 pintojen 53 ja 61 sekä vas-15 taavasti joustavan renkaan 60 muodossa. Kuvion 4 esittämässä toteutusmuodossa mukana toimivat viistetyt pinnat 53' ja 61' muodostavat kaarevat pinnat sisäpinnan puolella, josta asteittainen joustaminen alkaa, ja sen jälkeen ne muuttuvat ulkopään puolella tasaisiksi pinnoiksi. Ku-20 vion 5 toteutusmuodossa kahden pinnan 50" ja 61" sisäosat ovat olennaisesti samanlaiset kuin kuvion 4 pintojen 53' ja 61' sisäpinnat, mutta vastakkaisten pintojen ulko-osuudet kaareutuvat vastakkaiseen suuntaan siten, että jyrkin jousto tapahtuu pintojen 53" ja 61" keskiosuuksien .. 25 kohdalla.

Kuten edellä olevasta yksityiskohtaisesta kuvauksesta voidaan keksinnön toteutusmuodon esimerkkinä toimivasta kuvauksesta nähdä, parannettu liitinasennelma on helppo asentaa tai asentaa uudelleen jopa vaikeissa kent-30 täolosuhteissakin. Liitinasennelmassa on mahdollisimman vähän osia, jotta voitaisiin minimoida asennuksen aikana tapahtuvat osien hukkumismahdollisuudet. Liitinasennelma on lisäksi itse joustavaa ainetta eikä vaadi mitään etukäteen tapahtuvaa käsin hoidettua taivutustoimenpidettä 35 ennen liitinasennelman sijoittamista paikalleen. Liitin • · 9 103841 saa aikaan sähköisen liitännän, varsinkin kierteispoimu-tetun ulkojohtimen kanssa, mikä varmistaa luotettavan sähköisen toiminnan. Liitinasennelma on lisäksi valmistettavissa sekä tehokkaasti että taloudellisesti.

Claims (9)

1. Liitinasennelma sellaista koaksiaalikaapelia (10) varten, jossa on kierteispoimutettu ulkojohdin (11), 5 tunnettu siitä, että liitinasennelmaan kuuluu: yksiosainen kiristinosa (50), jossa on kierteitet-ty sisäpinta (51), joka sopii yhteen koaksiaalikaapelin ulkojohtimen kanssa siten, että mainittu kiristinosa on kierrettävissä kierteispoimutetun ulkojohtimeen kiinni, 10 mainitun kiristinosan pään ollessa viistetty siten, että se viettää sisäänpäin, kohti mainitun kiristinosan kier-teitettyä sisäpintaa; joustava rengas (60), jonka sisäläpimitta on ainakin yhtä pieni kuin kierteispoimutetun ulkojohtimen (11) 15 sisäläpimitta, mainitun renkaan pään ollessa viistetty (61) samaan suuntaan kuin mainitun kiristinosan viistetty pintakin, ja jossa mainitun renkaan viistetty pää tarttuu kiinni kierteispoimutetun ulkojohtimen avoimen pään sisäpintaan siten, että ulkojohtimen pää taipuu ulospäin; ja 20 runko-osa (30), jossa on välineet mainitun jousta van renkaan (60) ja mainitun kiristinosan (50) viistettyjen päiden (61) vetämiseksi kiinni ja pitämiseksi kaapelin ulkojohtimen (11) vastakkaisia pintoja vasten.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen liitinasennelma, .. 25 tunnettu siitä, että siihen kuuluu sisäjohdin (12) ja dielektrinen väliosa (13), joka ympäröi sisäjoh-timen siten, että se on samankeskinen ulkojohtimen (11) kanssa.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen liitinasennelma, 30 tunnettu siitä, että siinä kiristin- (50) ja run- • ko-osassa (30) on mukana rakenteeseen kuuluvat teleskoop- piset vaipat (33, 54), joiden kierteitetyt pinnat (34, 55. toimivat yhdessä muodostaen mainitut vetävät ja kiinnipitävät välineet. 11 103841

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen liitinasennelma, tunnettu siitä, että siinä mainitun joustavan (60) renkaan sisäläpimitta on pienempi kuin kierteispoi-mutetun ulkojohtimen (11) sisäläpimitta.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen liitinasennelma, tunnettu siitä, että siinä mainitun joustavan renkaan (60) viistetyn pään (61) sisäläpimitta on ainakin yhtä pieni kuin mainitun ulkojohtimen (11) sisäläpimitta, ja joustavan renkaan toisen pään sisäläpimitta on suurem- 10 pi kuin mainitun ulkojohtimen (11) sisäläpimitta.

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen liitinasennelma, tunnettu siitä, että joustavan renkaan (60) pää, joka on mainitun renkaan viistettyä päätä (61) vastapäätä, tukeutuu olkapäähän, joka on muodostettu mainittuun 15 runko-osaan (30).

7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen liitinasennelma, tunnettu siitä, että mainitun joustavan renkaan (60') viistetty pää (61') on loivemmassa kulmassa viisteen loppupään kohdalla, joka ensiksi koskettaa mainittua 20 uikojohdinta, kuin viisteen loppuosan kohdalla.

8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen liitinasennelma, tunnettu siitä, että siinä mainitun joustavan renkaan (60") viistetty pää (61") on muodoltaan kaareva.

9. Patenttivaatimuksen 1 mukainen liitinasennelma, ... 25 tunnettu siitä, että siinä kierteispoimutettua ulkojohdinta (11) ei taivutella käsin. 12 103841