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WO2019161997A1 - Kabel - Google Patents

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WO2019161997A1
WO2019161997A1 PCT/EP2019/050901 EP2019050901W WO2019161997A1 WO 2019161997 A1 WO2019161997 A1 WO 2019161997A1 EP 2019050901 W EP2019050901 W EP 2019050901W WO 2019161997 A1 WO2019161997 A1 WO 2019161997A1
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outer conductor
cable
emp
cable according
welding
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PCT/EP2019/050901
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Inventor
Jörg PERREITER
Andreas Gruber
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Rosenberger Hochfrequenztechnik GmbH and Co KG
Original Assignee
Rosenberger Hochfrequenztechnik GmbH and Co KG
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    • H01R43/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for soldered or welded connections
    • H01R43/0207—Ultrasonic-, H.F.-, cold- or impact welding
    • H—ELECTRICITY
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    • H01R24/40—Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure having concentrically or coaxially arranged contacts specially adapted for high frequency
    • H01R24/56—Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure having concentrically or coaxially arranged contacts specially adapted for high frequency specially adapted to a specific shape of cables, e.g. corrugated cables, twisted pair cables, cables with two screens or hollow cables
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    • H01R9/05—Connectors arranged to contact a plurality of the conductors of a multiconductor cable, e.g. tapping connections for coaxial cables
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    • B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
    • B23K20/06—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating by means of high energy impulses, e.g. magnetic energy
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    • H01R43/0263—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for soldered or welded connections for positioning or holding parts during soldering or welding process

Definitions

  • the present invention relates to a cable, in particular a coaxial cable.
  • the present invention has the object to provide an improved joining method for an outer conductor of a cable.
  • first outer conductor is formed in egg nem first portion of the cable and the second outer conductor is madebil det in a second portion, wherein the first outer conductor with the second Outer conductor by means of an EMP welded connection verbun is the;
  • a method of processing a cable comprising the steps of: providing a cable having a first outer conductor having annular or helical depressions and / or protuberances, an insulating part and an inner conductor; Removing the Iso lierteils in a frontal region of the cable; Expansion of the first outer conductor, in particular by rolling; Positioning a support means on an end face of the removed insulating part; Positioning a second outer conductor, in particular a sleeve, on the support means in an end region of the first outer conductor; Producing an EMP welding connection between tween the first and the second outer conductor; Remove the proppant.
  • the present invention is based recognition / idea is to connect a first outer conductor and a second outer conductor, in particular a flange, a Ka lever by EMP welding.
  • EMP welding means electromagnetic pulse welding.
  • EMP welding or EMPW can be achieved by magnetic forming by one of the joining partners being given a non-contact impulse by means of a magnetic field and impinging on another joining partner.
  • the joining partners are in the vicinity of a coil through which a current pulse flows, which is obtained from a pulse generator.
  • the meeting of the joining partners leads to a cohesive connection.
  • the joining partners are hardly heated. This way, materials with different melting points can be welded.
  • the second section forms an end section of the cable.
  • Dement speaking can attach a cable-side connection of the cable to, for example, a connector by means of EMP welding.
  • the second outer conductor is formed as a sleeve which is placed on the first outer conductor.
  • the first outer conductor is formed as a tube with annular or helixförmi gene recesses and / or elevations. Cables with such outer conductors are often referred to as corrugated cable. Wellmannteltiv can be bent easily, without that the cable gets damaged. Accordingly ge corrugated cable at the same time ensure high flexibility and high strength.
  • the first outer conductor has an end region, in which the EMP welded connection is formed, wherein the end region of the first outer conductor is free of recesses. This results in a defined welding area.
  • one end of the first outer conductor has a round cross-section, wherein the end of the first outer conductor is formed in particular by rolling.
  • a round cross-section of the first outer conductor can be maintained.
  • the EMP welded joint has a length of 4-6 mm, insbesonde re substantially 5 mm.
  • a corresponding EMP welded joint has a particularly good stability of the compound with a low material stress.
  • Fig. 1 shows a schematic sectional view of a
  • Figure 2 shows a step of a processing method for a cable according to an embodiment of the invention
  • Figure 3 shows a step of a processing method for a cable according to an embodiment of the invention
  • Figure 4 shows a schematic perspective view of a cable according to an embodiment of the invention.
  • Figure 1 shows a sectional view of a cable 10 with an inner conductor 22, an insulating member 20, a first Weightlei ter 12 and a second outer conductor 14.
  • the first Au .leiter 12 is formed as a corrugated sheath and has several recesses Re 16.
  • the insulating part 20 and the mecaniclei ter 22 are arranged concentrically with the outer conductor 12.
  • the second outer conductor 14 is formed as a sleeve and verbun in an end portion 18 of the first outer conductor 12 by means of an EMP welded joint with the first outer conductor 12 to the.
  • the insulating part 20 is removed in an end region 24 of the cable 10.
  • Figure 2 shows the cable 10 after the step of positioning of the second outer conductor 14 on the support means 26 in an end portion 18 of the first outer conductor 12.
  • the support means 26 is placed in extension to the insulating member 20 in the vicinity of the end face 28 of the insulating member 20 ,
  • the support means 26 is formed as a cylinder with a central bore.
  • the bore of the support means 26 is arranged to receive the inner conductor 22 during the processing of the cable.
  • the support means 26 supports the outer conductor 12 during the EMP welding.
  • a radial gap 101 can be seen between the first outer conductor 12 and the second outer conductor 14.
  • the gap 101 results from a taper in the axial direction of the second outer conductor 14 before the production of the EMP welded joint between the first outer conductor 12 and the second outer conductor 14.
  • the second outer conductor 14 has a step 103 on one end face.
  • FIG. 3 shows the cable 10 after the step of producing an EMP welded joint between the first outer conductor 12 and the second outer conductor 14. Accordingly, the gap 101, which can be seen in FIG. 2, is already closed in FIG.
  • FIG. 4 shows a schematic perspective view of the cable 10 according to FIG. 3 after the step of establishing an EMP welding connection between the first outer conductor 12 and the second outer conductor 14. In a subsequent step, the support means 26 is removed from the cable 10.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Connections Effected By Soldering, Adhesion, Or Permanent Deformation (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kabel mit einem ersten Außenleiter sowie einen zweiten Außenleiter, wobei der erste Außenleiter in einem ersten Abschnitt des Kabels ausgebildet ist und der zweite Außenleiter in einem zweiten Abschnitt ausgebildet ist, wobei der erste Außenleiter mit dem zweiten Außenleiter mittels einer EMP-Schweißverbindung verbunden ist.

Description

Kabel
GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kabel, insbeson dere ein Koaxialkabel.
TECHNISCHER HINTERGRUND
Die DE 3804870 Al zeigt ein Fügeverfahren für Koaxialkabel.
Die DE 10 2007 028 317 B3 zeigt ein Koaxialkabel, welches mit einem weiteren Koaxialkabel verschweißt oder verlötet ist. Beim konventionellen Schweißen entstehen an den zu ver schweißenden Werkstücken hohe Temperaturen, welche das Werk stück beschädigen können.
Dies ist ein Zustand, den es zu verbessern gilt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Fügeverfahren für einen Außenleiter eines Kabels anzugeben.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Kabel mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Demgemäß ist vorgesehen:
- ein Kabel mit einem ersten Außenleiter sowie einen
zweiten Außenleiter, wobei der erste Außenleiter in ei nem ersten Abschnitt des Kabels ausgebildet ist und der zweite Außenleiter in einem zweiten Abschnitt ausgebil det ist, wobei der erste Außenleiter mit dem zweiten Außenleiter mittels einer EMP-Schweißverbindung verbun den ist; sowie
- ein Verarbeitungsverfahren für ein Kabel mit den fol genden Schritten: Bereitstellen eines Kabels mit einem ersten Außenleiter, welcher ringförmige oder helixför mige Vertiefungen und/oder Erhebungen aufweist, einem Isolierteil und einem Innenleiter; Abtragen des Iso lierteils in einem stirnseitigen Bereich des Kabels; Aufweiten des ersten Außenleiters, insbesondere durch Walzen; Positionieren eines Stützmittels an einer Stirnseite des abgetragenen Isolierteils; Positionieren eines zweiten Außenleiters, insbesondere einer Hülse, auf dem Stützmittel in einem Endbereich des ersten Au ßenleiters; Herstellen einer EMP-Schweißverbindung zwi schen dem ersten und dem zweiten Außenleiter; Entfernen des Stützmittels.
Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Erkennt nis/Idee besteht darin, einen ersten Außenleiter und einen zweiten Außenleiter, insbesondere einen Flansch, eines Ka bels durch EMP-Schweißen zu verbinden.
EMP-Schweißen bedeutet elektromagnetisches Pulsschweißen.
Das EMP-Schweißen oder EMPW kann bei geringer Wärme durch Magnetumformung, indem einer der Fügepartner mittels eines Magnetfeldes berührungslos einen Impuls erfährt und auf ei nen anderen Fügepartner auftrifft. Beim EMP-Schweißen befin den sich Fügepartner in der Nähe einer Spule, durch die ein Stromimpuls fließt, welcher aus einem Impulsgenerator gewon nen wird. Das Aufeinandertreffen der Fügepartner führt zu einer Stoffschlüssigen Verbindung. Beim EMP-Schweißen werden die Fügepartner kaum erwärmt. So mit lassen sich Werkstoffe mit unterschiedlichen Schmelz punkten verschweißen.
Zudem tritt keine Verformung durch Wärme bzw. thermische Be lastung der Fügepartner auf.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen sowie aus der Be schreibung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung.
Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung bildet der zweite Abschnitt einen Endabschnitt des Kabels. Dement sprechend lässt sich eine kabelseitige Anbindung des Kabels an beispielsweise einen Steckverbinder mittels EMP-Schweißen befestigen .
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist der zweite Außenleiter als Hülse ausgebildet, die auf dem ersten Außenleiter aufgesetzt ist.
Alternativ ist es möglich, den ersten Außenleiter auf die Hülse aufzusetzen.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist der erste Außenleiter als Rohr mit ringförmigen oder helixförmi gen Vertiefungen und/oder Erhebungen ausgebildet. Kabel mit derartigen Außenleitern werden oft auch als Wellmantelkabel bezeichnet. Wellmanntelkabel lassen sich leicht biegen, ohne dass das Kabel dabei beschädigt wird. Dementsprechend ge währleisten Wellmantelkabel zugleich eine hohe Flexibilität und eine hohe Festigkeit.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist der erste Außenleiter einen Endbereich, in welchem die EMP- Schweißverbindung ausgebildet ist, auf, wobei der Endbereich des ersten Außenleiters vertiefungsfrei ist. Somit ergibt sich ein definierter Schweißbereich.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist ein Ende des ersten Außenleiters einen runden Querschnitt auf, wobei das Ende des ersten Außenleiters insbesondere durch Walzen geformt ist. Somit kann auch nach dem Aufweiten ein runder Querschnitt des ersten Außenleiters beibehalten werden .
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist die EMP-Schweißverbindung eine Länge von 4-6 mm, insbesonde re im Wesentlichen 5 mm auf. Eine dementsprechende EMP- Schweißverbindung weist eine besonders gute Stabilität der Verbindung bei einer geringen Materialbeanspruchung auf.
Es ist vorteilhaft, wenn der erste Außenleiter in dem Ver fahren zum Verarbeiten eines Kabels mittels Walzen aufgewei tet wird. Somit lässt sich ein besonders runder Querschnitt fertigen. Ferner wird verhindert, dass der Außenleiter wäh rend dem Aufweiten reißt.
Die obigen Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich, sofern sinnvoll, beliebig miteinander kombinieren. Weitere mögliche Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Implementie rungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Aus führungsbeispiele beschriebenen Merkmale der Erfindung. Ins- besondere wird dabei der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der vorliegenden Erfindung hinzufügen.
INHALTSANGABE DER ZEICHNUNG
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Figuren der Zeichnung angegebenen Ausführungs beispiele näher erläutert. Es zeigen dabei:
Fig. 1 zeigt eine schematische Schnittsicht eines
Kabels gemäß einer Ausführungsform der Erfin dung;
Figur 2 zeigt einen Schritt eines Verarbeitungsver fahrens für ein Kabel gemäß einer Ausfüh rungsform der Erfindung;
Figur 3 zeigt einen Schritt eines Verarbeitungsver fahrens für ein Kabel gemäß einer Ausfüh rungsform der Erfindung;
Figur 4 zeigt eine schematische Perspektivansicht ei nes Kabels gemäß einer Ausführungsform der Erfindung .
Die beiliegenden Figuren der Zeichnung sollen ein weiteres Verständnis der Ausführungsformen der Erfindung vermitteln. Sie veranschaulichen Ausführungsformen und dienen im Zusam menhang mit der Beschreibung der Erklärung von Prinzipien und Konzepten der Erfindung. Andere Ausführungsformen und viele der genannten Vorteile ergeben sich im Hinblick auf die Zeichnungen. Die Elemente der Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu zueinander gezeigt. In den Figuren der Zeichnung sind gleiche, funktionsgleiche und gleich wirkende Elemente, Merkmale und Komponenten - so fern nichts anderes ausgeführt ist - jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.
Im Folgenden werden die Figuren zusammenhängend und über greifend beschrieben.
BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
Figur 1 zeigt eine Schnittsicht eines Kabels 10 mit einem Innenleiter 22, einem Isolierteil 20, einem ersten Außenlei ter 12 und mit einem zweiten Außenleiter 14. Der erste Au ßenleiter 12 ist als Wellmantel ausgebildet und weist mehre re Vertiefungen 16 auf. Das Isolierteil 20 und der Innenlei ter 22 sind konzentrisch zu dem Außenleiter 12 angeordnet.
Der zweite Außenleiter 14 ist als Hülse ausgebildet und in einem Endbereich 18 des ersten Außenleiters 12 mittels einer EMP-Schweißverbindung mit dem ersten Außenleiter 12 verbun den. Das Isolierteil 20 ist in einem stirnseitigen Bereich 24 des Kabels 10 abgetragen.
Figur 2 zeigt das Kabel 10 nach dem Schritt des Positionie rens des zweiten Außenleiters 14 auf dem Stützmittel 26 in einem Endbereich 18 des ersten Außenleiters 12. Das Stütz mittel 26 ist in Verlängerung zu dem Isolierteil 20 in der Nähe der Stirnseite 28 des Isolierteils 20 aufgesetzt. Das Stützmittel 26 ist als Zylinder mit einer mittigen Bohrung ausgebildet. Die Bohrung des Stützmittels 26 ist eingerich tet, den Innenleiter 22 während dem Verarbeitungsverfahren für das Kabel aufzunehmen. Das Stützmittel 26 stützt den Au ßenleiter 12 während des EMP-Schweißens ab. In Figur 2 ist zwischen dem ersten Außenleiter 12 und dem zweiten Außenleiter 14 ein radialer Spalt 101 zu erkennen. Der Spalt 101 ergibt sich durch eine Verjüngung in axialer Richtung des zweiten Außenleiters 14 vor dem Herstellen der EMP-Schweißverbindung zwischen dem ersten Außenleiter 12 und dem zweiten Außenleiter 14. Der zweite Außenleiter 14 weist an einer Stirnseite eine Stufe 103 auf.
Die Figur 3 zeigt das Kabel 10 nach dem Schritt des Herstel- lens einer EMP-Schweißverbindung zwischen dem ersten Außen leiter 12 und dem zweiten Außenleiter 14. Dementsprechend ist der Spalt 101, der in Figur 2 erkennbar ist, in Figur 3 bereits geschlossen. Figur 4 zeigt eine schematische Perspektivansicht des Kabels 10 gemäß Figur 3 nach dem Schritt des Herstellens einer EMP- Schweißverbindung zwischen dem ersten Außenleiter 12 und dem zweiten Außenleiter 14. In einem nachfolgenden Schritt wird das Stützmittel 26 von dem Kabel 10 entfernt.
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausfüh rungsbeispiele vorstehend vollständig beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Art und Weise modifizierbar.
Bezugszeichenliste
10 Kabel
12 erster Außenleiter
14 zweiter Außenleiter
16 Vertiefungen
18 Endbereich
20 Isolierteil
22 Innenleiter
24 Stirnseitiger Bereich
26 Stützmittel
28 Stirnseite

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Kabel (10) mit einem ersten Außenleiter (12) sowie einen zweiten Außenleiter (14), wobei der erste Außenlei ter in einem ersten Abschnitt des Kabels ausgebildet ist und der zweite Außenleiter in einem zweiten Ab schnitt ausgebildet ist, wobei der erste Außenleiter mit dem zweiten Außenleiter mittels einer EMP-
SchweißVerbindung verbunden ist,
2. Kabel nach Anspruch 1, wobei der zweite Abschnitt einen Endabschnitt des Kabels bildet.
3. Kabel nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der zweite Außenleiter als Hülse ausgebildet ist, welche auf den ersten Außenleiter aufgesetzt ist.
4. Kabel nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der erste Außenleiter ringförmige oder helixförmige Vertie fungen (16) und/oder Erhebungen aufweist.
5. Kabel nach Anspruch 4, wobei der erste Äußenleiter einen Endbereich (18) , in welchem die EMP-
SchweißVerbindung ausgebildet ist, aufweist, wobei der Endbereich des ersten Außenleiters vertiefungsfrei ist.
6. Kabel nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei ein Ende des ersten Außenleiters einen runden Querschnitt aufweist, welcher insbesondere durch Walzen geformt ist .
7. Kabel nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die EMP-SchweißVerbindung eine Länge von 4 mm - 6mm, insbe sondere im Wesentlichen 5 mm, aufweist. 8 , Verarbeitungsverfahren für ein Kabel mit den folgenden Schritten:
- Bereitstellen eines Kabels mit einem ersten Außenleiter (12), welcher ringförmige oder helixförmige Vertiefungen (16) und/oder Erhebungen aufweist, einem Isolier teil (20) und einem Innenleiter (22);
- Abtragen des Isolierteils in einem stirnseitigen Be reich (24) des Kabels;
- Aufweiten des ersten Außenleiters, insbesondere durch
Walzen;
- Positionieren eines Stützmittels (26) an einer Stirn seite (28) des abgetragenen Isolierteils;
- Positionieren eines zweiten Außenleiters (14), insbe- sondere einer Hülse, auf dem Stützmittel in einem End bereich (18) des ersten Außenleiters;
- Herstellen einer EMP-SchweißVerbindung zwischen dem
ersten Außenleiter und dem zweiten Außenleiter;
- Entfernen des Stützmittels.
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CN114323444A (zh) * 2021-12-07 2022-04-12 北京无线电计量测试研究所 一种耐高温密封腔测试装置和配置方法

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