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PATENTANSPRÜCHE
1. Kontaktvorrichtung mit einem Kontaktelement an einem einen metallischen Innenleiter, ein den Innenleiter konzentrisch umgebendes Dielektrikum, einen das Dielektrikum umschliessenden, mindestens eine wenigstens einseitig metallisierte Kunststoffolie umfassenden metallischen Aussenleiter und einen den Aussenleiter als äussere Schutzhülle umgebenden Kunststoffmantel aufweisenden Koaxialkabel gekennzeichnet durch ein das Kontaktelement bildendes, am Kabelende (9;21) auf den Aussenleiter(7, 8; 22, 24) aufgeschobenes und darauf festgeklemmtes Rohrstück (2; 17) aus Metallblech mit einem dem Aussendurchmesser des Aussenleiters entsprechenden Rohrinnendurchmesser.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das dem Kabelende (9; 21) zugewandte Rohrende (6; 19) des Rohrstückes (2; 17) nach aussen umgebördelt ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Aussendurchmesser des Rohrstückes (2) kleiner als der Aussendurchmesser des Kunststoffmantels (11) ist und das Rohrstück (2) teilweise unter den Kunststoffmantel (11) geschoben ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Rohrstück (2) wenigstens im Rohrinnern im Bereich seines dem Kabelende (9) abgewandten Rohrendes (3) nach dem Rohrende (3) zu erweitert und die Weite des Rohrinnern in diesem Erweiterungsbereich über dem Aussendurchmesser des Aussenleiters (7, 8) liegt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Wandstärke der Rohrwand (4) im Erweiterungsbereich nach dem Rohrende (3) zu verringert.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktelement aus Messing, Kupfer, Aluminium, Silber oder Zinn besteht und/oder mit einem Überzug aus einem dieser Metalle versehen ist.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Kontaktvorrichtung mit einem Kontaktelement an einem einen metallischen Innenleiter, ein den Innenleiter konzentrisch umgebendes Dielektrikum, einen das Dielektrikum umschliessenden, mindestens eine wenigstens einseitig metallisierte Kunststoffolie umfassenden metallischen Aussenleiter und einen den Aussenleiter als äussere Schutzhülle umgebenden Kunststoffmantel aufweisenden Koaxialkabel. Ein solches Koaxialkabel ist im CH-Patent Nr.
604384 beschrieben.
Kontaktelemente an Koaxialkabeln der in dem genannten Patent beschriebenen Art waren bisher nicht üblich, weil die bekannten Koaxialkabel dieser Art mit einem Drahtgeflecht als Aussenleiter versehen waren und an einem Kabelende eines solchen Koaxialkabels nach Entfernung eines Stückes des Kunststoffmantels das freigelegte Drahtgeflecht als Kontaktfläche verwendet wurde. In gleicher Weise ging man auch bei den bekannten Koaxialkabeln mit Drahtnetzen aus übereinanderliegenden, nicht miteinander verflochtenen Drähten als Aussenleiter und bei den in letzter Zeit bekanntgewordenen Koaxialkabeln mit einem in Kabellängsrichtung verlaufenden, um das Dielektrikum herumgeschlagenen metallisierten Kunststoffolienband und einem auf dasselbe aufgebrachten Drahtgeflecht oder Drahtnetz oder Drahtwickel als Aussenleiter vor.
Diese Form der Kontaktierung des Aussenleiters war aber in vielen Fällen nachteilig, und zwar insbesondere im Hinblick auf die übertragungstechnischen Eigenschaften an der Kontaktstelle. Denn häufig wurden die Drähte des ganz oder teilweise den Aussenleiter des Koaxialkabels bildenden Drahtgeflechts bzw. Drahtnetzes oder Drahtwickels, die durch Entfernung des Kunststoffmantelstückes freigelegt worden waren, zu einem Drahtbüschel zusammengefasst und seitlich vom Dielektrikum zu einer Anschlussstelle weggeführt, und damit wurde am Kabelende eine Übergangsstelle von einem Koaxialkabel zu einer Zweidrahtleitung, d. h. also eine Stelle hoher Reflexion und ausserdem noch starker Abstrahlung zumindest für den UHF-Bereich und den oberen Teil des VHF-Bereichs, geschaffen. In anderen Fällen wurde zwar beispielsweise dadurch, dass die freigelegten Drahtenden des Drahtgeflechts bzw.
Drahtnetzes nach rückwärts über das Ende des Kunststoffmantels herumgeschlagen wurden, eine wenigstens näherungsweise gleich- mässige Verteilung der Kontaktstelle auf den Kabelumfang geschaffen und damit der besonders ungünstige Übergang von einem Koaxialkabel zu einer Zweidrahtleitung am Kabelende vermieden, aber auch in diesen Fällen waren wegen der sprunghaften Änderung des Aussenleiterdurchmessers bei gleichbleibenden Innenleiterdurchmesser im Bereich der Kontaktstelle Reflexionen unvermeidlich; dazu kamen im Falle, dass das mit der Kontaktstelle zu verbindende Anschlussglied nicht rohrförmig sondern z. B. nur als Schelle ausgebildet war, noch Abstrahlverluste an dem über die Kontaktstelle hinausragenden Endstück des Innenleiters, besonders im UHF-Bereich und im oberen Teil des VHF-Bereiches.
Bei der weiterhin angewandten Kontaktierungsform, bei der nur ein Stück des Kunststoffmantels entfernt, das den Aussenleiter bildende Drahtgeflecht bzw. Drahtnetz jedoch unverändert belassen wird und bei der ein Anschlussglied das freigelegte Stück des Drahtgeflechtes bzw. Drahtnetzes mit mehreren zusammendrückbaren Kontaktarmen von aussen erfasst, treten zwar keine solchen Reflexions- und Abstrahlungsprobleme wie bei den zuvor erörterten Anschlussformen auf, aber dort besteht aufgrund der Tatsache, dass die wendelförmig um das Dielektrikum herumgeführten Drähte des freigelegten Stückes des Drahtgeflechtes bzw.
Drahtnetzes länger als das freigelegte Stück selbst sind, die Gefahr, dass die Enden von beim Aufbringen des Anschlussglied es verschobenen und dadurch über das Ende des Dielektrikums hinausragenden Drähten zum Kurzschluss zwischen Aussen- und Innenleiter oder - was noch schwerwiegender ist, da es meist unerkannt bleibt - zu einem Beinahe-Kurzschluss und damit zu starken Reflexionen an der Anschlussstelle führen; diese Gefahr ist insbesondere deswegen gegeben, weil bei dieser Kontaktierungsform die Kontaktarme des Anschlussgliedes meist durch Zusammenschrauben eines Steckergehäuses zusammengedrückt werden und etwaige dadurch verursachte Drahtverschiebungen bzw. über das Ende des Dielektrikums hinausragende Drahtenden nach diesem Zusammenschrauben nicht mehr sichtbar sind.
Bei Koaxialkabeln der in dem genannten Patent beschriebenen Art besteht nun eine zusätzliche Schwierigkeit darin, dass deren Aussenleiter mindestens zum Teil von metallisierten Kunststoffolien gebildet sind, denn da der Metallbelag der metallisierten Kunststoffolien aus Dehnbarkeitsgründen meist aus Aluminium besteht und Aluminiumoberflächen grundsätzlich mit einer Oxydschicht überzogen sind, sind bei der Kontaktierung der metallisierten Kunststoffolien zur Erzielung geringer Übergangswiderstände an der Kontaktstelle relativ grosse Kontaktflächen erforderlich.
Zwar kann man bei Koaxialkabeln, deren Aussenleiter neben metallisierten Kunststoffolien auch ein das Dielektrikum umschliessendes Drahtgeflecht umfassen, zur Kontaktierung des Aussenleiters am Kabelende ausser dem besagten Stück Kunststoffmantel auch noch das bzw. die Endstücke der wendelförmig um das Drahtgeflecht herumgelegten metallisierten Kunststoffolien entfernen und so das Drahtgeflecht freilegen, das dann in gleicher Weise wie bei den bekannten Koaxialkabeln angeschlossen werden kann, aber eine solche Form des Anschlusses, bei dem die metallisierten Kunststoffolien nicht mit erfasst werden, ist erstens einmal unerwünscht und bringt ausserdem natürlich die gleichen
Nachteile mit sich, die oben schon für die nur mit einem Drahtgeflecht als Aussenseiter versehenen bekannten Koaxialkabel beschrieben worden sind, ganz abgesehen davon, dass eine solche Möglichkeit bei Koaxialkabeln, deren Aussenleiter ausschliesslich von metallisierten Kunststoffolien gebildet sind, nicht gegeben ist.
Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, eine Kontaktvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei allen technisch in Betracht kommenden Ausführungsformen von Koaxialkabeln der in dem genannten Patent beschriebenen Art eine weitgehend reflexions- und abstrahlungsfreie Kontaktierung des Aussenleiters am Kabelende mit relativ geringem Übergangswiderstand zwischen Aussenleiter und Kontaktelement ermöglicht und die auf einfache Weise mit dem Aussenleiter in Verbindung gebracht werden kann.
Erfindungsgemäss wird das mit einer Kontaktvorrichtung der eingangs genannten Art erreicht, die gekennzeichnet ist durch ein das Kontaktelement bildendes, am Kabelende auf den Aussenleiter aufgeschobenes und darauf festgeklemmtes Rohrstück aus Metallblech mit einem dem Aussendurchmesser des Aussenleiters entsprechenden Rohrinnendurchmesser.
Der Hauptvorteil der vorliegenden Kontaktvorrichtung gegenüber allen bekannten Konstruktionen zum Anschluss des Aussenleiters am Kabelende eines Koaxialkabels besteht darin, dass das Kontaktelement sowohl in mechanischer wie auch in elektrischer Hinsicht mit dem Kabelende eine Einheit bildet, denn dadurch entfallen nahezu alle bisher aufgetretenen Anschlussprobleme, die ja in erster Linie darauf zurückzuführen waren, dass das Anschlussglied zum Anschluss des Aussenleiters Bestandteil des an das Kabelende anzuschliessenden Organs war.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil der vorliegenden Kontaktvorrichtung ist die leichte Handhabung des Kontaktelementes; das Kontaktelement wird nach Entfernung eines Stückes des Kunststoffmantels lediglich auf das Kabelende aufgeschoben und dann mit einer Spezialzange festgeklemmt, während bisher nach der Entfernung des Kunststoffmantelstückes noch eine Reihe von Vorbereitungsarbeiten wie z. B. das Entflechten des freigelegten Drahtgeflechtstückes und das Herumschlagen der entflochtenen Drähte um das Ende des Kunststoffmantels vorgenommen werden mussten, ehe der Anschluss des Aussenleiters erfolgen konnt.
Vorzugsweise ist bei der vorliegenden Kontaktvorrichtung das dem Kabelende zugewandte Rohrende des Rohrstückes nach aussen umgebördelt. Diese Umbördelung des Rohrendes hat eine ganze Reihe von Vorteilen. Zunächst einmal ermöglicht ein solcher gebördelter Rand eine Verringerung der Wandstärke des das Kontaktelement bildenden Rohrstückes, weil der gebördelte Rand eine Erhöhung der Eigenstabilität mit sich bringt, und die verringerte Wandstärke vereinfacht wiederum das Festklemmen des Kontaktelementes.
Des weiteren kann der gebördelte Rand auch zur mechanischen Befestigung des Kabelendes benutzt werden, sofern sein Durchmesser grösser als der des Kunststoffmantels am Mantelende ist, beispielsweise indem ein mit einer Auflage für diesen Rand versehener Schraubdeckel eines Koaxialsteckers vor dem Aufschieben und Festklemmen des Kontaktelementes auf dem Aussenleiter rückwärts auf den Kunststoffmantel im Kabelendbereich aufgeschoben wird und mit diesem Schraubdeckel dann der Rand des Kontaktelementes in dem Steckergehäuse des Koaxialstekkers festgeklemmt wird, wobei die Auflage für den Rand im Steckergehäuse gleichzeitig das Verbindungsglied zum Aussenleiter des Steckers bildet und z. B. direkt von einer ins Steckergehäuse hineinragenden Verlängerung des Steckeraussenleiters gebildet sein kann.
Einen weiteren Vorteil bringt der gebördelte Rand in elektrischer Hinsicht mit sich, und zwar insbesondere beim Anschluss des Kabelendes an einen Koaxialstecker oder ein ähnliches Anschlussorgan mit einem Innenleiter von grösserem Durchmesser als dem des Innenleiters des Koaxialkabels. Denn damit der Koaxialstecker bzw. das Anschlussorgan den gleichen Wellenwiderstand wie das anzuschliessende Koaxialkabel hat, muss das Durchmesserverhältnis von Aussenleiter zu Innenleiter bei Koaxialkabel und Koaxialstecker bzw. Anschlussorgan gleich sein, womit sich bei grösserem lnnenleiterdurchmesser des Koaxialsteckers bzw.
Anschlussorgans auch ein entsprechend grösserer Durchmesser des Aussenleiters desselben ergibt. Der gebördelte Rand des Kontaktelementes sorgt dabei genau an der richtigen Stelle nämlich dort, wo sich auch der lnnenleiterdurchmesser erhöht - für den Übergang vom geringeren Aussenleiterdurchmesser des Kabels zum grösseren Aussenleiterdurchmesser des Stekkers, sodass besondere Elemente zur Durchmesseranpassung innerhalb des Koaxialsteckers bzw. des Anschlussorgans entfallen können. Im Zusammenhang mit den hier verwendeten Begriffen umgebördelt und gebördelt sei dabei noch erwähnt, dass diese Begriffe nur die Form des Kontaktelementes näher beschrieben sollen, nicht aber den Herstellungsvorgang desselben, denn gleiche oder ähnliche Formen lassen sich natürlich auch durch andere Herstellungsverfahren wie Ziehen und Pressen erzielen.
Um eine möglichst gute mechanische Verbindung des Kontaktelementes mit dem Kabelende zu erzielen, empfiehlt es sich, das das Kontaktelement bildende Rohrstück teilweise unter den Kunststoffmantel zu schieben. Zu diesem Zweck sollte der Aussendurchmesser des Rohrstückes kleiner als der Aussendurchmesser des Kunststoffmantels sein. Ausserdem ist es zur Vereinfachung des Aufschiebens des Kontaktelementes auf den Aussenleiter von wesentlichem Vorteil, wenn sich das Rohrstück wenigstens im Rohrinnern im Bereich seines dem Kabelende abgewandten Rohrendes nach dem Rohrende zu erweitert und die Weite des Rohrinnern in diesem Erweiterungsbereich über dem Aussendurchmesser des Aussenleiters liegt. Zweckmässig lässt sich das dadurch erreichen, dass sich die Wandstärke der Rohrwand im Erweiterungsbereich nach dem Rohrende zu verringert.
Die vorliegende Kontaktvorrichtung sollte ferner möglichst korrosionsfrei sein. Das lässt sich dadurch erreichen, dass das Kontaktelement aus Messing, Kupfer, Aluminium, Silber oder Zinn besteht und/oder mit einem Überzug aus einem dieser Metalle versehen ist.
Anhand der nachstehenden Figuren ist die Erfindung im folgenden an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Kontaktvorrichtung nach der Erfindung im Längsschnitt,
Fig. 2 einen Querschnitt durch das zu der Kontaktvorrichtung in Fig. 1 gehörende Kontaktelement an der Klemmstelle in der Querschnittsebene 1-1 in Fig. 1,
Fig. 3 einen im Bereich einer Klemmstelle gelegenen Längsschnitt der Rohrwand des Kontaktelementes in Fig. 1 gezeigten Kontaktvorrichtung in der Schnittebene ll-ll in Fig. 2,
Fig. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Kontaktvorrichtung nach der Erfindung im Längsschnitt.
Bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel besteht das Kontaktelement 1 aus einem zylindrischen Rohrstück 2 aus Messingblech mit nach dem einen Rohrende 3 zu sich erweiterndem Rohrinnern und in diesem Erweiterungsbereich nach dem Rohrende 3 zu abnehmender Wandstärke der Rohrwand 4 und mit umgebördelten Rand 5 am anderen Rohrende 6. Der Innendurchmesser des Rohrstückes 2 entspricht im zylindrischen Teil des Rohrinnern dem Aussendurchmesser des von dem Drahtgeflecht 7 und der darauf wendelförmig aufgebrachten, beidseitig metallisierten Kunststoffolie 8 gebildeten Aussenleiters des Koaxialkabels, dessen Kabelende 9 mit den auf den Aussenleiter 7,8 aufgeschobenen Kontaktelement 1 in Fig. 1 gezeigt ist.
Zum Anbringen des Kontaktelementes 1 wird eine Spezialzange verwendet, mit der die drei Arbeitsvorgänge Freilegung des Innenleiters 10 durch Entfernung des Kunststoffmantels 11, des Aussenleiters 7,8 und des Dielektrikums 12 auf dem Längenabschnitt 13 mittels eines den Innenleiter 10 nicht erfassenden Schnittes durch die Teile 11,8,7, 12 in der Schnittebene 111-111 ,
Freilegung des Aussenleiters 7,8 durch Entfernung des Kunststoffmantels 11 auf dem Längenabschnitt 14 mittels eines den Aussenleiter 7,8 nicht erfassenden Schnittes durch den Kunststoffmantel in der Schnittebene IV-IV und Festklemmen des Kontaktelementes 1 auf dem Aussenleiter 7,8 sowie dem Dielektrikum 12 durch Eindrücken des Rohrstückes 2 in der Umgebung der Schnittebene 1-1 an drei gleichmässig auf den Umfang des Rohrstückes 2 verteilten Stellen wie in Fig. 2 ausführbar sind. Spezialzangen, mit denen die beiden erstgenannten Arbeitsvorgänge ausführbar sind, wurden schon bei den bekannten Koaxialkabeln verwendet, so dass deren Aufbau hier keiner näheren Erläuterung bedarf.
Das Festklemmen des Kontaktelementes 1 erfolgt hier mit drei im Winkelabstand von 1200 angeordneten Druckstempeln, die beim Anziehen der Spezialzange simultan und symmetrisch auf das Zentrum des beiderseits des Klemmbereiches fest eingespannten Kabelendes zubewegt werden, es kann aber auch auf andere Weise erfolgen, z. B. durch Eindrücken einer Querrille oder durch Verformung eines Rohrstückabschnittes von runder in vieleckige Form. Die genannten Druckstempel sind an ihrer Stempelfläche in Querrichtung dachförmig und in Längsrichtung leicht konvex gekrümmt, so dass das Kontaktelement 1 im Klemmbereich in den Querschnittsebenen wie in Fig. 2 eingedrückt und in Längsrichtung wie in Fig. 3 eingestellt wird.
Die Anbringung des Kontaktelementes 1 nach der Freilegung des Innenleiters 10 auf dem Längenabschnitt 13 und der Freilegung des Aussenleiters 7,8 auf dem Längenabschnitt 14 erfolgt im einzelnen folgendermassen: Zunächst wird das Kontaktelement 1 mit dem Rohrende 3 auf den freigelegten Anschnitt 14 des Aussenleiters 7,8 aufgeschoben, bis das Rohrende 3 an das Ende 15 des Kunststoffmantels 11 anstösst. Das Aufsetzen des Rohrendes 3 auf den Aussenleiter 7,8 wird dabei durch die Erweiterung des Rohrinnern im Bereich des Rohrendes 3 erleichtert. Der Innendurchmesser des Rohrstückes 2 im zylindrischen Teil des Rohrinnern ist so bemessen, dass sich das Kontaktelement 1 etwa mit Passsitz oder einer Übergangsform zwischen Pass- und Presssitz auf den Aussenleiter 7,8 aufschieben lässt.
Es schadet dabei nichts, wenn der Aussenleiter 7,8 bei diesem Aufschieben noch etwas zusammengedrückt wird, solange er nicht auf seiner Unterlage verschoben wird, denn je fester das Kontaktelement 1 auf dem Aussenleiter 7,8 aufsitzt, desto besser ist auch der mechanischen Sitz des Kontaktelementes 1 und der elektrische Kontakt zwischen dem Aussenleiter 7,8 und dem Kontaktelement 1. Da der Erweiterungsbereich in Rohrinnern beim Anstossen des Rohrendes 3 an das Ende 15 des Kunststoffmantels 11 noch fast bis an das Kabelende 9 heranreicht, lässt sich das Kontaktelement in dieser Position noch relativ leicht drehen.
Daher lässt sich durch Hin- und Herdrehen des Kontaktelementes 1 bei leichtem Druck des Rohrendes 3 auf das Ende 15 des Kunststoffmantels 11 erreichen, dass sich das Ende 15 des Kunststoffmantels 11 über das Rohrende 3 des Kontaktelementes 1 schiebt, und sobald das erfolgt ist, wird das Kontaktelement 1 weiter in Kabellängsrichtung bis in die in Fig. 1 gezeigte Position geschoben, in der die Aussenseite des umgebördelten Randes 5 bündig mit der Schnittfläche des Dielektrikums 12 am Kabelende 9 abschliesst. Danach erfolgt das Festklemmen des Kontaktelementes 1 mit der oben schon beschriebenen Spezialzange. Die Spezialzange wird dabei so angesetzt, dass die Mitte des Klemmbereiches etwa in der Querschnittsebene l-I liegt.
Zu beachten ist für den Klemmvorgang, dass die Druckstempel der Spezialzange nicht direkt sondern indirekt über den dazwischenliegenden Kunststoffmantel 11 auf das Kontaktelement 1 einwirken und dass sich durch die Zwischenschaltung des als Puffer wirkenden Kunststoffmantels 11 bei gleichem Druck auf die Stempel eine geringere Verklemmung als bei direkter Einwirkung auf das Kontaktelement 1 ergibt. Nach dem Festklemmen ist die Montage des Kontaktelementes 1 beendet.
Bei dem in Fig. 4 gezeigten Ausführungsbeispiel besteht das Kontaktelement 16 aus einem zylindrischen Rohrstück 17 aus versilbertem Kupferblech mit umgebördelten Rand 18 an einem der beiden Rohrenden 19 und 20. Das Koaxialkabel, an dessen Kabelende 21 das Kontaktelement 16 angebracht ist, hat als Aussenleiter zwei einseitig metallisierte Kunststoffolien 22 und 23 mit je einem 0,015 mm starken Metallbelag 24,25 aus oberflächlich versilberten Kupfer, die mit aufeinanderliegenden Metallbelägen 24 und 25 und mit einer Versetzung der Folienbänder 22 und 23 gegeneinander um eine halbe Folienbandbreite wendelförmig auf das Dielektrikum 26 aufgebracht sind.
Zum Aufbringen des Kontaktelementes 16 wird zunächst auf dem Längenabschnitt 27 der Innenleiter 28 und dann auf dem Längenabschnitt 29 der den Aussenleiter bildende Metallbelag 24 der metallisierten Kunststoffolie 22 freigelegt, und zwar mit der bereits erwähnten Spezialzange. Dabei ist bei der Freilegung des Aussenleiters darauf zu achten, dass die Spezialzange so eingestellt oder bemessen ist, dass der Schnitt durch den Kunststoffmantel 30 in der Schnittebene V-V bis in die metallisierte Kunststoffolie 23 hineinreicht, so dass diese beim Abdrehen des abgeschnittenen Kunststoffmantelstückes mitgenommen und damit der Metallbelag 24 freigelegt wird.
Das Abdrehen erfolgt im gleichen Drehsinn wie dem der Wendelung der Folienbänder 22 und 23. Nach Freilegung des Metallbelags 24 wird das Kontaktelement 16 unter Drehung im gleichen Drehsinn wie der der Wendelung der Folienbänder 22 und 23 auf das Kabelende 21 aufgesetzt und über den Metallbelag 24 geschoben, bis es an das Ende 31 des Kunststoffmantels 30 anstösst. Danach wird das Kontaktelement 16 ebenfalls mit der bereits erwähnten Spezialzange auf der metallisierten Kunststoffolie 22 und dem Dielektrikum 26 festgeklemmt, wobei die Spezialzange so angesetzt wird, dass die Mitte des Klemmbereiches etwa in der Querschnittsebene Vl-VI liegt.
Zum besseren Verständnis sei noch zu erwähnen, dass metallisierte Kunststoffolien häufig auch als Verbundfolien bezeichnet werden.
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PATENT CLAIMS
1.Contact device with a contact element on a metallic inner conductor, a dielectric concentrically surrounding the inner conductor, a metallic outer conductor surrounding the dielectric, at least one metallic outer conductor comprising at least one metallized plastic film, and a plastic jacket surrounding the outer conductor as an outer protective sheath, characterized by a coaxial cable forming the contact element , at the end of the cable (9; 21) pushed onto the outer conductor (7, 8; 22, 24) and clamped thereon to a pipe section (2; 17) made of sheet metal with an inner pipe diameter corresponding to the outer diameter of the outer conductor.
2. Device according to claim 1, characterized in that the pipe end (9; 21) facing the pipe end (6; 19) of the pipe section (2; 17) is flanged to the outside.
3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the outer diameter of the pipe section (2) is smaller than the outer diameter of the plastic jacket (11) and the pipe section (2) is partially pushed under the plastic jacket (11).
4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the pipe section (2) at least in the pipe interior in the region of its cable end (9) facing away from the pipe end (3) after the pipe end (3) to expand and the width of the pipe interior in this extension area lies above the outer diameter of the outer conductor (7, 8).
5. The device according to claim 4, characterized in that the wall thickness of the tube wall (4) in the extension area after the tube end (3) is reduced.
6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the contact element consists of brass, copper, aluminum, silver or tin and / or is provided with a coating of one of these metals.
The invention relates to a contact device with a contact element on a metallic inner conductor, a dielectric concentrically surrounding the inner conductor, a metallic outer conductor surrounding the dielectric, at least one metallic outer conductor comprising at least one metallized plastic film, and a coaxial cable having the outer conductor as the outer protective sheath. Such a coaxial cable is in CH Patent No.
604384.
Contact elements on coaxial cables of the type described in the cited patent have not previously been customary, because the known coaxial cables of this type were provided with a wire mesh as the outer conductor and the exposed wire mesh was used as a contact surface at one end of such a coaxial cable after removal of a piece of the plastic sheath. In the same way, the known coaxial cables with wire networks made of superimposed, not intertwined wires as outer conductors, and in the recently known coaxial cables with a longitudinally running, metallized plastic film tape wrapped around the dielectric and a wire mesh or wire mesh applied to it Wire winding as the outer conductor.
However, this form of contacting the outer conductor was disadvantageous in many cases, in particular with regard to the transmission properties at the contact point. This is because the wires of the wire mesh or wire mesh or wire winding that partially or completely formed the outer conductor of the coaxial cable and which had been exposed by removing the plastic sheath piece were combined into a wire bundle and led away laterally from the dielectric to a connection point, and thus became a transition point at the end of the cable from a coaxial cable to a two-wire line, d. H. So a place of high reflection and also strong radiation at least for the UHF range and the upper part of the VHF range. In other cases, the fact that the exposed wire ends of the wire mesh or
Wire network were knocked backwards over the end of the plastic sheath, an at least approximately even distribution of the contact point on the cable circumference was created and thus the particularly unfavorable transition from a coaxial cable to a two-wire line at the end of the cable was avoided, but also in these cases due to the sudden change the outer conductor diameter with the same inner conductor diameter in the area of the contact point reflections inevitable; in addition came in the case that the connector to be connected to the contact point is not tubular but z. B. was only formed as a clamp, radiation losses at the end of the inner conductor protruding beyond the contact point, especially in the UHF area and in the upper part of the VHF area.
With the contacting form that is still used, in which only a piece of the plastic sheath is removed, but the wire mesh or wire network forming the outer conductor is left unchanged and in which a connecting element detects the exposed piece of the wire mesh or wire network with a plurality of compressible contact arms from the outside there are no such reflection and radiation problems as in the connection forms discussed above, but there is due to the fact that the wires of the exposed piece of the wire mesh or
Wire network are longer than the exposed piece itself, the risk that the ends of wires moved when the connecting member is attached and thus protruding beyond the end of the dielectric for a short circuit between the outer and inner conductors or - which is even more serious, since it usually remains undetected - lead to an almost short circuit and thus to strong reflections at the connection point; This danger is particularly present because, in this form of contacting, the contact arms of the connecting element are usually pressed together by screwing together a plug housing and any wire displacements caused thereby or wire ends projecting beyond the end of the dielectric are no longer visible after this screwing together.
In the case of coaxial cables of the type described in the cited patent, there is an additional difficulty in that their outer conductors are at least partially formed by metallized plastic films, since the metal covering of the metallized plastic films mostly consists of aluminum for reasons of ductility and aluminum surfaces are basically covered with an oxide layer, relatively large contact areas are required when contacting the metallized plastic films to achieve low contact resistances at the contact point.
In the case of coaxial cables, whose outer conductors also include a wire mesh surrounding the dielectric in addition to metallized plastic foils, in addition to the said piece of plastic sheath for contacting the outer conductor at the cable end, one or more end pieces of the metallized plastic foils helically wrapped around the wire mesh can also be removed, thus removing the wire mesh Expose, which can then be connected in the same way as with the known coaxial cables, but such a form of connection, in which the metallized plastic films are not included, is firstly undesirable and of course also brings the same
Disadvantages, which have already been described above for the known coaxial cables provided only with a wire mesh as an outsider, quite apart from the fact that such a possibility does not exist with coaxial cables, the outer conductors of which are formed exclusively from metallized plastic films.
The invention was therefore based on the object of creating a contact device of the type mentioned which, in all technically possible embodiments of coaxial cables of the type described in the cited patent, has a largely reflection-free and radiation-free contacting of the outer conductor at the cable end with a relatively low contact resistance between Outer conductor and contact element and which can be easily connected to the outer conductor.
According to the invention this is achieved with a contact device of the type mentioned at the outset, which is characterized by a tube piece of sheet metal, which forms the contact element and is pushed onto the outer conductor at the cable end and clamped thereon, with a tube inner diameter corresponding to the outer diameter of the outer conductor.
The main advantage of the present contact device compared to all known constructions for connecting the outer conductor at the cable end of a coaxial cable is that the contact element forms a unit with the cable end, both mechanically and electrically, since this eliminates almost all connection problems that have occurred so far, which are in were primarily due to the fact that the connecting element for connecting the outer conductor was part of the organ to be connected to the cable end.
Another important advantage of the present contact device is the easy handling of the contact element; the contact element is only pushed onto the end of the cable after removal of a piece of the plastic jacket and then clamped with a special pair of pliers, whereas a number of preparatory work such as e.g. B. the unraveling of the exposed piece of wire mesh and the twisting of the unbraided wires had to be carried out around the end of the plastic sheath before the connection of the outer conductor could take place.
In the case of the present contact device, the pipe end of the pipe section facing the cable end is preferably flanged to the outside. This flanging of the pipe end has a number of advantages. First of all, such a flanged edge enables a reduction in the wall thickness of the tube piece forming the contact element, because the flanged edge brings about an increase in inherent stability, and the reduced wall thickness in turn simplifies the clamping of the contact element.
Furthermore, the flanged edge can also be used for mechanical fastening of the cable end, provided that its diameter is larger than that of the plastic sheath at the end of the sheath, for example by a screw cover of a coaxial plug provided with a support for this edge before the contact element is pushed on and clamped onto the outer conductor is pushed back onto the plastic jacket in the cable end area and then with this screw cap the edge of the contact element is clamped in the connector housing of the coaxial connector, the support for the edge in the connector housing simultaneously forming the connecting link to the outer conductor of the connector and z. B. can be formed directly from an extension of the plug outer conductor protruding into the plug housing.
The flanged edge has a further advantage from an electrical point of view, in particular when the cable end is connected to a coaxial connector or a similar connecting element with an inner conductor of a larger diameter than that of the inner conductor of the coaxial cable. Because in order for the coaxial connector or the connecting element to have the same characteristic impedance as the coaxial cable to be connected, the diameter ratio of the outer conductor to the inner conductor for the coaxial cable and the coaxial connector or connecting element must be the same, which means that the larger the inner conductor diameter of the coaxial connector or
Connection element also results in a correspondingly larger diameter of the outer conductor of the same. The flanged edge of the contact element ensures that the transition from the smaller outer conductor diameter of the cable to the larger outer conductor diameter of the connector ensures that it is in exactly the right place where the inner conductor diameter increases, so that special elements for adjusting the diameter within the coaxial connector or the connecting element can be omitted . In connection with the terms used here crimped and crimped, it should also be mentioned that these terms are only intended to describe the shape of the contact element in more detail, but not the manufacturing process of the same, since the same or similar shapes can of course also be achieved by other manufacturing methods such as pulling and pressing .
In order to achieve the best possible mechanical connection of the contact element with the cable end, it is advisable to partially slide the tube piece forming the contact element under the plastic jacket. For this purpose, the outside diameter of the pipe section should be smaller than the outside diameter of the plastic jacket. In addition, to simplify the pushing of the contact element onto the outer conductor, it is of considerable advantage if the pipe section widens at least in the inside of the pipe in the area of its pipe end facing away from the cable end after the pipe end and the width of the pipe inside this extension area lies above the outer diameter of the outer conductor. This can expediently be achieved by reducing the wall thickness of the pipe wall in the extension area after the pipe end.
The present contact device should also be as corrosion-free as possible. This can be achieved in that the contact element consists of brass, copper, aluminum, silver or tin and / or is provided with a coating of one of these metals.
The invention is explained in more detail below with the aid of the following figures using two exemplary embodiments. Show it
1 shows a first embodiment of a contact device according to the invention in longitudinal section,
2 shows a cross section through the contact element belonging to the contact device in FIG. 1 at the clamping point in the cross-sectional plane 1-1 in FIG. 1,
3 shows a longitudinal section of the tube wall of the contact element in FIG. 1, in the section plane II-II in FIG. 2, located in the area of a clamping point,
Fig. 4 shows another embodiment of a contact device according to the invention in longitudinal section.
In the embodiment shown in Fig. 1, the contact element 1 consists of a cylindrical pipe section 2 made of sheet brass with a pipe interior that widens after one pipe end 3 and in this extension area after the pipe end 3 decreases the wall thickness of the pipe wall 4 and with a flanged edge 5 on the other Pipe end 6. The inside diameter of the pipe section 2 corresponds in the cylindrical part of the inside of the pipe to the outside diameter of the outer conductor of the coaxial cable formed by the wire mesh 7 and the helically applied plastic film 8, which is metallized on both sides, the cable end 9 of which has the contact element 1 pushed onto the outer conductor 7, 8 is shown in Fig. 1.
A special pair of pliers is used to attach the contact element 1, with which the three operations expose the inner conductor 10 by removing the plastic sheath 11, the outer conductor 7, 8 and the dielectric 12 on the length section 13 by means of a cut through the parts 11 that does not capture the inner conductor 10 , 8,7, 12 in the section plane 111-111,
Exposing the outer conductor 7,8 by removing the plastic sheath 11 on the length section 14 by means of a cut through the plastic sheath in the section plane IV-IV, which does not cover the outer conductor 7,8, and clamping the contact element 1 on the outer conductor 7,8 and the dielectric 12 Pressing the pipe section 2 in the vicinity of the sectional plane 1 - 1 at three locations evenly distributed over the circumference of the pipe section 2 as can be carried out in FIG. 2. Special pliers with which the first two operations can be carried out have already been used in the known coaxial cables, so that their construction does not require any further explanation here.
The contact element 1 is clamped here with three pressure stamps arranged at an angular distance of 1200, which are simultaneously and symmetrically moved towards the center of the cable end firmly clamped on both sides of the clamping area when the special pliers are tightened, but it can also be done in other ways, e.g. B. by pressing in a transverse groove or by deforming a pipe section from round to polygonal. The pressure stamps mentioned are roof-shaped on their stamp surface in the transverse direction and slightly convex in the longitudinal direction, so that the contact element 1 is pressed in in the clamping area in the cross-sectional planes as in FIG. 2 and set in the longitudinal direction as in FIG. 3.
The attachment of the contact element 1 after the exposure of the inner conductor 10 on the length section 13 and the exposure of the outer conductor 7, 8 on the length section 14 takes place as follows: First, the contact element 1 with the tube end 3 is placed on the exposed gate 14 of the outer conductor 7, 8 pushed on until the pipe end 3 abuts the end 15 of the plastic jacket 11. The placement of the pipe end 3 on the outer conductor 7, 8 is facilitated by the expansion of the pipe interior in the area of the pipe end 3. The inside diameter of the tube piece 2 in the cylindrical part of the tube interior is dimensioned such that the contact element 1 can be pushed onto the outer conductor 7, 8, for example with a snug fit or a transition form between a snug fit and a press fit.
It does no harm if the outer conductor 7,8 is pushed together a little while pushing it on, as long as it is not moved on its base, because the tighter the contact element 1 sits on the outer conductor 7,8, the better the mechanical fit of the Contact element 1 and the electrical contact between the outer conductor 7, 8 and the contact element 1. Since the expansion area in the tube interior reaches the end 15 of the plastic jacket 11 almost as far as the cable end 9 when the tube end 3 is pushed, the contact element can be in this position turn relatively easily.
Therefore, by turning the contact element 1 back and forth with slight pressure of the tube end 3 on the end 15 of the plastic jacket 11, the end 15 of the plastic jacket 11 slides over the tube end 3 of the contact element 1, and as soon as this has been done the contact element 1 is pushed further in the longitudinal direction of the cable into the position shown in FIG. 1, in which the outside of the flanged edge 5 is flush with the cut surface of the dielectric 12 at the cable end 9. Then the contact element 1 is clamped with the special pliers already described above. The special pliers are positioned so that the center of the clamping area lies approximately in the cross-sectional plane I-I.
It should be noted for the clamping process that the pressure plungers of the special pliers do not act directly on the contact element 1, but indirectly via the plastic sheath 11 in between, and that the interposition of the plastic sheath 11 acting as a buffer results in less jamming than with direct pressure with the same pressure on the plunger Action on the contact element 1 results. After clamping, the assembly of the contact element 1 is finished.
In the exemplary embodiment shown in FIG. 4, the contact element 16 consists of a cylindrical tube piece 17 made of silver-plated copper sheet with a flanged edge 18 on one of the two tube ends 19 and 20. The coaxial cable, on the cable end 21 of which the contact element 16 is attached, has two outer conductors Plastic films 22 and 23 metallized on one side, each with a 0.015 mm thick metal coating 24, 25 made of superficially silver-plated copper, which are applied helically to the dielectric 26 with metal coatings 24 and 25 lying one on top of the other and with an offset of the film strips 22 and 23 by half a film width.
To apply the contact element 16, the inner conductor 28 is first exposed on the length section 27 and then the metal covering 24 of the metallized plastic film 22 forming the outer conductor is exposed on the length section 29, using the special pliers already mentioned. When exposing the outer conductor, care must be taken that the special pliers are set or dimensioned so that the cut through the plastic jacket 30 in the VV cutting plane extends into the metallized plastic film 23, so that it is carried along when the cut-off plastic jacket piece is removed, and thus the metal covering 24 is exposed.
The twisting takes place in the same direction of rotation as that of the winding of the foil strips 22 and 23. After the metal covering 24 has been exposed, the contact element 16 is placed onto the cable end 21 with rotation in the same direction of rotation as that of the winding of the foil strips 22 and 23 and pushed over the metal covering 24 until it abuts the end 31 of the plastic jacket 30. Thereafter, the contact element 16 is likewise clamped onto the metallized plastic film 22 and the dielectric 26 using the special pliers already mentioned, the special pliers being positioned such that the center of the clamping region lies approximately in the cross-sectional plane VI-VI.
For better understanding, it should be mentioned that metallized plastic films are often also referred to as composite films.