DE2522623A1

DE2522623A1 - Vorrichtung und verfahren zur herstellung elektrischer verbindungen

Info

Publication number: DE2522623A1
Application number: DE19752522623
Authority: DE
Inventors: Pierre Degroef
Original assignee: Raychem NV SA
Current assignee: Commscope Connectivity Belgium BVBA
Priority date: 1974-05-23
Filing date: 1975-05-22
Publication date: 1975-12-04
Also published as: FR2272506A1; FR2272506B1; GB1508997A

Description

DR.-ING. GERALD KLOPSOH SOOO KÖLN 1 PATENTANWALT MARSPLATZ 11

21. Mai 1975 Kl/En

N.V. Raychem S.A., '.

Diestsesteenweg 692, 3200 Kessel-Lo (Belgien)

Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung elektrischer Verbindungen

Die Erfindung betrifft ein Bauteil, das sich zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen wenigstens zwei elektrischen Leitern, z.B. den Leitern in einem Koaxialkabel oder Abschirmkabel, und einem elektrischen Bauelement, z.B. der Platte einer gedruckten Schaltung, eignet.

Zahlreiche Methoden wurden bereits zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen Koaxialkabeln und den Isolierplatten von gedruckten Schaltungen vorgeschlagen. Eines der bereits vorgeschlagenen Geräte zur Herstellung einer solchen Verbindung besteht aus zwei wärmeschrumpfbaren Muffen, von denen jede einen aus einem Lötmittel bestehenden Ring enthält. Ein Endteil der einen Muffe wird in einen Endteil der anderen Muffe gesteckt und fest damit verbunden, wobei eine einzige wärmeschrumpfbare Muffe, die zwei Ringe aus Lötmittel enthält, entsteht. Die Vorrichtung enthält einen einzelnen, vorher eingesetzten Stift mit rundem Querschnitt, dessen beide Enden in einem Teil der Muffe liegen und dessen mittlerer Teil so

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angeordnet ist, daß er unter Bildung von zwei getrennten Teilen des Stifts, die in eine gewünschte Lage gebracht werden können, durchgeschnitten werden kann. Der mittlere Bereich des Stifts behält die gewünschte Form des 5 Stifts, wenn die Vorrichtung (durch Erhitzen, wodurch

die wärmeschrumpfbaren Muffen schrumpfen und das Lötmittel schmilzt) am blank gemachten Ende des Koaxialkabels ι befestigt werden soll. Wenn die Vorrichtung am Kabel be- \ j festigt worden ist, wird der Stift durchgeschnitten, und ; ' 10 die beiden Teile des Stiftes können in Löcher, die mit [ entsprechendem Abstand in der Isolierplatte einer gei druckten Schaltung vorhanden sind, eingeführt werden.

; Die vorstehend beschriebene Vorrichtung ist zwar in vie- :

j len Fällen sehr vorteilhaft, hat jedoch den Nachteil, j ι ι

! 15 daß der Abstand zwischen den nach dem Durchschneiden er— '

j ;

j haltenen beiden Teilen des Stifts von der Form des Stifts!

I (und damit vom Hersteller)bestimmt ist, und daß daher für jede Isolierplatte mit anderem Lochabstand eine ande-j re Vorrichtung erforderlich ist. Dies ist ein erheblicher

¹ 20 Nachteil, da die Abstände auf den Isolierplatten von gedruckten Schaltungen nicht genormt sind. Geringe Ab- : weichungen können beispielsweise zwischen Platten mit metrischen Maßen und Platten mit englischen Maßen auf—

^; treten (eine metrische Isolierplatte hat beispielsweise 25 einen Abstand von 5 mm, während die entsprechende Platte

; mit den englischen Maßen einen Abstand von 0,200 Zoll = 5,08 mm hat), während große Unterschiede (z.B. von 2,54mm

¹ (0,1 Zoll) bis 6,35 ram (0,25 Zoll) zwischen dem einen Verbraucher und einem anderen auftreten können. Der Her-

! 30 steller sieht sich somit dem Problem gegenüber, viele j verschiedene Vorrichtungen mit jeweils einem anderen j Stift liefern zu müssen.

j Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung aus einem

i ersten hohlen Element mit einem ersten und einem zweiten 35 Ende, wobei wenigstens das erste Ende offen ist, einem

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j ersten elektrisch leitfähigen Glied, das im ersten hohlen i Element festgehalten wird oder ein Stück damit bildet, J wobei wenigstens ein Teil des elektrisch leitfähigen ; Elements über das zweite Ende des ersten hohlen Elements, 5 hinausragt; einem zweiten hohlen Element mit einem ersten und einem zweiten offenen Ende, einem zweiten elek-' trisch leitfähigen Element, das im zweiten hohlen EIe-

I !

ment festgehalten wird oder ein Stück damit bildet, wo- '

j bei wenigstens ein Teil des zweiten elektrisch leitfähi-!

! 10 gen Elements über ein Ende des zweiten hohlen Elements ·■ I hinausragt, das erste Ende des ersten hohlen Elements j verschiebbar im zweiten hohlen Element festgehalten wird und die beiden elektrisch leitfähigen Elemente elektrisch

i voneinander isoliert sind. j

! 15 Die Erfindung umfaßt ferner ein Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen einem elek- ' ' trischen Bauteil und wenigstens zwei elektrischen . i i Leitern unter Verwendung der Vorrichtung gemäß der Er- ; ' findung. Die Vorrichtung gemäß der Erfindung kann bei-

20 spielsweise in Verbindung mit einem Kabel, das wenig-J stens zwei Leiter enthält, z.B. einem Koaxialkabel oder

Abschirmkabel, verwendet werden. Sie kann auch beispiels- ; weise in Verbindung mit zwei oder mehr nicht koaxialen ■ isolierten Leitern, z.B. mit den Leitern in einem ver-25 drillten Paar von Leitern verwendet werden.

' Unter einem "offenen" Ende im hier gebrauchten Sinne

; ist ein Ende zu verstehen, das ein Substrat aufzunehmen ;

I vermag. So wird das Ende einer durch Wärme rückstell- ;

ι fähigen Muffe, die in enge Berührung mit einem Stift |

! 30 geschrumpft worden ist, nicht als offen bezeichnet. Das !

\ erste hohle Element wird vorzugsweise verschiebbar im j

j zweiten hohlen Element so festgehalten, daß es nicht

aus dem zweiten hohlen Element herausgezogen werden kann.

I !

J gleichgültig, wie es relativ zum zweiten hohlen Element | ^! 35 bewegt wird. Der vorstehend gebrauchte Ausdruck "ver-

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schiebbar festgehalten" umfaßt jedoch auch den Fall,
in dem das erste hohle Element nicht vollständig aus dem
zweiten hohlen Element herausgezogen werden kann, wenn es in der einen Richtung relativ zum zweiten hohlen Element , bewegt wird, jedoch vollständig herausgezogen werden kann, wenn es in der anderen Richtung bewegt wird.

Da das in das zweite hohle Element gesteckte Ende des : ersten hohlen Elements der Vorrichtung gemäß der Erfindung im ersteren verschiebbar ist, kann der Abstand

zwischen den beiden elektrisch leitfähigen Elementen

(innerhalb der durch die Abmessungen der Vorrichtung j gesetzten Grenzen) beliebig verändert werden. Durch die- I Erfindung wird somit eine Vorrichtung verfügbar, die j beispielsweise in Verbindung mit den Isolierplatten von

gedruckten Schaltungen mit verschiedenen Lochabständen
verwendet werden kann, wobei es, wie es bisher der Fall
war, nicht notwendig ist, eine besondere Anschlußvorrichtung für jeden Lochabstand herzustellen.

Wenn die Vorrichtung gemäß der Erfindung zur Herstellung
einer elektrischen Verbindung beispielsweise zwischen

einer gedruckten Schaltung und zwei Leitern verwendet i wird, kann der Abstand zwischen den elektrisch leitfä- j

higen Elementen auf den gewünschten Wert eingestellt wer-; den, und die elektrisch leitfähigen Elemente können in | die Löcher in der Isolierplatte eingesetzt und nach je- I der gewünschten Methode daran befestigt werden. Die Enden der Leiter werden entblößt, um ein Stück jedes Leiters
freizulegen, und so in das elektrische Bauelement einge- ; führt, daß einer der Leiter (im Falle eines Koaxialka- ■ bels der Innenleiter) neben dem ersten elektrisch leit- i fähigen Element und der andere (im Falle eines Koaxial- J kabeis der Außenleiter) neben dem zweiten elektrisch '< leitfähigen Element liegt. Natürlich muß so entisoliert i werden, daß kein elektrischer Kontakt zwischen den beiden:

Leitern oder zwischen einem Leiter und einem anderen als j

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j dem elektrisch leitfähigen Element, mit dem er elek-I trisch verbunden werden soll, vorliegt. Dann wird eine j elektrische Verbindung zwischen jedem Leiter und dem

jeweiligen elektrisch leitfähigen Element hergestellt. 5 Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung

(siehe unten), bei der jedes hohle Element aus einer ¹ wärmeschrumpfbaren Muffe aus elektrischem Isoliermate-I rial besteht und jede Muffe eine gewisse Menge Lötmittel

enthält, können die elektrischen Anschlüsse hergestellt ! 10 werden, indem lediglich die Vorrichtung erhitzt wird, ; wodurch die Muffen schrumpfen und das Lötmittel schmilzt.

Wenn die Leiter und die Vorrichtung so beschaffen sind, ■ daß dies möglich ist, kann die elektrische Verbindung

zwischen einem der Leiter und dem jeweiligen elektrisch i 15 leitfähigen Element hergestellt werden, bevor der andere ; Leiter neben sein zugehöriges elektrisch leitfähiges Element gelegt wird.

Die vorstehend beschriebenen Einbaustufen können gegebe- ; nenfalls umgekehrt werden, d.h. die Vorrichtung gemäß • 20 der Erfindung wird zuerst an den Leitern oder an einem

der Leiter befestigt (wobei darauf geachtet wird, daß die elektrisch leitfähigen Elemente im gewünschten Abstand gehalten werden), worauf die elektrisch leitfähigen Elemente mit dem elektrischen Bauelement, z.B. der Platte ^; 25 einer elektrischen Schaltung verbunden wird. Ferner kann die Vorrichtung gemäß der Erfindung natürlich auch für mehr als zwei Leiter verwendet werden, vorausgesetzt, ; daß für jeden Leiter ein hohles Element und ein elektrisch leitfähiges Element vorgesehen werden. Wenn bei- ^; 30 spielsweise ein drittes hohles Element vorhanden ist, kann das erste offene Ende des zweiten hohlen Elements gegebenenfalls verschiebbar in einem offenen Ende des ι dritten hohlen Elements festgehalten werden. Die Erfin- ; dung umfaßt somit auch eine Vorrichtung, die außerdem , 35 ein drittes hohles Element mit einem ersten offenen Ende ',

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und einem zweiten offenen Ende, ein drittes elektrisch leitfähiges Element, das im dritten hohlen Element festgehalten wird oder ein Stück damit bildet, aufweist, wobei das dritte elektrisch leitfähige Element vom ersten und ' zweiten elektrisch leitfähigen Element elektrisch iso- , liert ist.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung ist mit Mitteln ver- _; sehen, die vollständiges Herausziehen des ersten hohlen Elements aus dem zweiten hohlen Element in wenigstens einer Richtung verhindern. Vorteilhaft ist das erste Ende des ersten hohlen Elements unverlierbar in das ^; zweite Ende des zweiten hohlen Elements eingesetzt. In diesem Fall ragt das zweite elektrisch leitfähige Element vorteilhaft über zweite Ende des zweiten hohlen Elements hinaus. Beispielsweise kann das erste Ende des ersten hohlen Elements einen Teil aufweisen, der einen größeren Außendurchmesser hat als das restliche Element, und/oder das zweite Ende des zweiten hohlen Elements kann einen Teil aufweisen, der einen kleineren Innendurchmesser hat als das restliche Element. Der Teil mit größerem oder kleinerem Durchmesser kann beispielsweise erhalten werden, indem das hohle Element je aach Bedarf mit einem ausgeweiteten oder einem eingeschnürten Teil versehen wird. Als Alternative oder zusätzlich kann der Außendurchmesser oder Innendurchmesser eines Teils des hohlen Elements verändert werden, indem eine Schicht aus einem geeigneten Werkstoff außen oder innen auf diesen Teil aufgebracht wird. Beispielsweise kann man einen oder mehrere Ringe aus thermoplastischem Material verwenden, um den Durchmesser in der gewünschten Weise zu verändern. Als Beispiele geeigneter thermoplastischer Materialien sind die in der GB-PS 1 062 043 beschriebenen schmelzbaren thermoplastischen Materialien zu nennen. Wenn ein Ring aus thermoplastischem Material beispielsweise innen auf das zweite Ende des zweiten hohlen Elements

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aufgebracht wird, bildet dieser Ring nicht nur einen Teil mit vermindertem Innendurchmesser, sondern kann auch dazu beitragen, das zweite elektrisch leitfähige Element in seiner Lage zu halten und/oder im geschmolzenen Zustand

; 5 einen Damm bilden, der verhindert, daß geschmolzenes Lötmittel (falls verwendet) entweicht.

Zwar sollten normalerweise Mittel, wie sie vorstehend ! beschrieben wurden, zur Verhinderung einer Trennung des ersten und zweiten hohlen Elements in der Vorrichtung gemäß der Erfindung vorhanden sein, jedoch kann es Umstände geben, unter denen es zweckmäßiger ist, das erste und zweite hohle Element (und die zugehörigen elektrisch : leitfähigen Elemente) getrennt zu liefern, so daß der

Benutzer ein Element unmittelbar vor dem Gebrauch in das andere stecken kann. Die Erfindung umfaßt somit außerdem einen Bausatz von Teilen, der aus einem ersten hohlen Element und einem elektrisch leitfähigen Element der vorstehend beschriebenen Art und einem zweiten hohlen Element und einem elektrisch leitfähigen Element der vorstehend beschriebenen Art besteht. In diesem Fall umfaßt die , Vorrichtung natürlich keine Mittel, die die Trennung der hohlen Elemente verhindern, es sei denn, daß die Mittel ' so beschaffen sind, daß sie den Zusammenbau der Vorrichtung nicht verhindern.

Das erste hohle Element und/oder das zweite hohle Element; können gegebenenfalls aus einem elektrisch leitfähigen

j

Material bestehen und beispielsweise die Form einer j : ι

Metallmuffe haben, die angewürgt oder gekrimpft werden kann. Eine solche Muffe hat vorzugsweise-einen geschlos- ; j 30 senen Querschnitt, könnte jedoch gegebenenfalls auch mit i ! einem Längsschlitz versehen sein, so daß sie beispiels- | weise die Querschnittsform eines "U" oder ¹¹C" hat. Wenn

ein elektrisch leitfähiges hohles Element verwendet wird,j kann dieses selbst dazu dienen, eine elektrische Verbin- j ' 35 dung zwischen dem jeweiligen elektrisch leitfähigen

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'■ Element und einem in das hohle Element eingeführten Leiter herzustellen, wobei keine zusätzlichen Teile notwendig sind, obwohl gegebenenfalls Mittel zur Verstärkung der Verbindung verwendet werden können. Wenn jedes hohle

' 5 Element elektrisch leitfähig ist, muß natürlich Isolier-

; material so, daß die hohlen Elemente elektrisch vonein- , ander isoliert sind und so angeordnet werden, daß jedes ,

¹ elektrisch leitfähige Element zwar in elektrischem Kon-

: takt mit seinem zugehörigen hohlen Element gehalten wird

10 (oder in einer solchen Lage gehalten wird, daß es mit dem

; hohlen Element beim Anwürgen oder Krimpfen oder bei der :

! Wärmeschrumpfung des hohlen Elements in Berührung ge-

, bracht werden kann), jedoch vom anderen hohlen Element

■ und dem anderen elektrisch leitfähigen Element elektrisch j 15 isoliert ist. Es können ferner Mittel vorgesehen werden,

' die die Verbindung, die hergestellt wird, wenn eine Vori richtung mit einem oder mehreren elektrischen leitfähigen hohlen Elementen an einem Kabel installiert wird, von der Umgebung isolieren. Als isolierende Teile eignen sich [ 20 beispielsweise eine oder mehrere wärmeschrumpfbare Muffen aus Elektroisoliermaterial, die um die Verbindung geschrumpft werden, wenn diese hergestellt worden ist.

Für die für die Vorrichtung gemäß der Erfindung zu ver- | j 25 wendenden anwürgbaren oder krimpfbaren Muffen werden ^; Werkstoffe, die für die Herstellung von elektrisch leit-I fähigen Stiften verwendet werden können, z.B. Kupfer, Messing, Phosphorbronze und Berylliumkupfer, bevorzugt. j

Obwohl die in der Vorrichtung gemäß der Erfindung ver- : 30 wendeten hohlen Elemente elektrisch leitfähig sein können, ^! ist wenigstens eines der hohlen Elemente vorzugsweise eine wärmeschrumpfbare Muffe aus Elektroisoliermaterial.

■ Vorteilhaft besteht jedes hohle Element aus einer solchen

■ wärmeschrumpfbaren Muffe. Diese Muffen sind verhältnis-

I 35 mäßig billig und können in der gewünschten Größe und Form

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leicht hergestellt werden. Beispielsweise kann eine j wärmeschrumpfbare Muffe leicht mit einem eingeschnürten I Endteil versehen werden, indem Wärme auf den Endteil zur

Einwirkung gebracht und der Endteil hierdurch geschrumpft 5 wird, während das Schrumpfen der restlichen Muffe veri hindert wird (beispielsweise durch Einführen eines Dorns ι von geeigneter Größe in die Muffe). Ferner ist bei Verj wendung von wärmeschrumpfbaren Muffen aus Elektroisolier— ! material normalerweise kein zusätzliches Isoliermaterial ; 10 erforderlich, um ein elektrisch leitfähiges Element vom : anderen zu isolieren oder um die unter Verwendung der j Muffe hergestellte Verbindung von der Umgebung zuisoliej ren. Beispielsweise kann das zweite elektrisch leitfähige j Element so zwischen die sich überlappenden Teile der j 15 beiden Muffen eingesetzt werden, daß es vom ersten eleki trisch leitfähigen Element und von einem etwaigen Leiter, j der in das erste hohle Element eingeführt wird, volli ständig isoliert ist. Geeignete Werkstoffe für die gemäß

der Erfindung verwendeten wärmeschrumpfbaren elektrisch 20 isolierenden Muffen werden beispielsweise in den GB-PSen ; 990 235, 1 010 064 und 1 062 043 beschrieben. Hierzu ge- ; hören beispielsweise vernetztes Polyäthylen und vernetztes Polyvinylidenfluorid.

■ Wenn die wärmeschrumpfbare Muffe aus Elektroisoliermate-25 rial als hohles Element dient, kann die Muffe selbst

ebenso wie im Falle einer Metallmuffe für die Herstellung '■■ der elektrischen Verbindung zwischen dem in dieser Muffe

festgehaltenen elektrisch leitfähigen Element und einem i in die Muffe eingeführten Leiter verwendet werden. In ^! 30 diesem Fall wird die wärmeschrumpfbare Muffe lediglich

um die zu verbindenden Substrate (d.h. das elektrisch ; leitfähige Element und den Leiter) geschrumpft, die durch I die Muffe in Berührung gehalten werden. Normalerweise : ist es jedoch zweckmäßig, zusätzliche Mittel, vorzugs-'. 35 weise eine gewisse Menge Lötmittel, vorzusehen, um die

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elektrische Verbindung zwischen den Substraten zu verbessern und zu verstärken.Wenn die Vorrichtung erhitzt wird, um die wärmeschrumpfbare Muffe zum Schrumpfen zu bringen, schmilzt das Lötmittel und fließt und wird durch die Muffe in innige Berührung mit den Substraten gepreßt. Das Lötmittel muß normalerweise natürlich so in der Muffe angeordnet werden, daß es nicht ihren gesamten Querschnitt ausfüllt. Vorteilhaft hat es die Form eines Ringes. Das Lötmittel ist zweckmäßig von vornherein mit einem Flußmittel versehen.

Wenn eine wärmeschrumpfbare Muffe (gegebenenfalls zusammen mit einem schmelzbaren Material) zum Verbinden von zwei Teilen verwendet wird und die Muffe aus irgendeinem Grund in ihrem ausgeweiteten Zustand einen bestimmten Durchmesser haben muß, kann zuweilen die Schwierigkeit auftreten, daß das Schrumpfverhältnis der Muffe (d.h. das Verhältnis zwischen ihrem Durchmesser im ausgeweiteten Zustand und dem Durchmesser im vollständig geschrumpften Zustand) nicht genügt, um die Muffe beim Schrumpfen in innige Berührung mit den zu verbindenden Teilen zu bringen. Dieser Schwierigkeit begegnet man häufig bei den vorstehend beschriebenen bekannten Vorrichtungen, bei denen die Muffe mit dem kleineren Durchmesser so groß sein muß, daß sie sich gegen die Muffe mit dem größeren Durchmesser legt, so daß die ausgeweiteten Muffen unter Bildung einer aus einem Stück bestehenden Vorrichtung miteinander verbunden werden können. Bei der Vorrichtung gemäß der Erfindung kann jedoch der Durchmesser der ersten Muffe so klein sein wie gewünscht (vorausgesetzt natürlich, daß Mittel vorhanden sind, die verhindern, daß sie wenigstens in einer Richtung vollständig aus der zweiten Muffe gezogen werden kann), so daß es möglich ist, eine feste und zuverlässige Verbindung zwischen dem elektrisch leitfähigen Element im ersten hohlen Element und einem in dieses

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hohle Element eingeführten Leiter herzustellen.

Wenigstens eines der in der Vorrichtung gemäß der Erfindung verwendeten elektrisch leitfähigen Elemente ist vorteilhaft so ausgebildet, daß wenigstens ein Teil des aus dem offenen Ende des jeweiligen hohlen Elements ragenden Endes des Elements einen Winkel zur Längsachse dieses hohlen Elements bildet. Die elektrisch leitfähigen Elemente sind vorzugsweise 9O°-Stifte, so daß bei Verwendung einer Isolierplatte einer gedruckten Schaltung mit Löchern, die senkrecht zur Oberfläche der Platte verlaufen, die hohlen Elemente der Vorrichtung gemäß der ■ Erfindung ungefähr parallel zur Oberfläche der Platte liegen. Obwohl elektrisch leitfähige Elemente, z.B. Stifte, mit rundem Querschnitt verwendet werden können, haben elektrisch leitfähige Elemente, z.B. Stifte, mit Quadratischem Querschnitt den Vorteil, daß es etwas leichter ist, zu verhindern, daß diese elektrisch leitfähigen Teile sich drehen, wenn die Vorrichtung gemäß der Erfindung installiert wird. Jedes elektrisch leitfähige Element wird vorteilhaft im zugehörigen hohlen Element so festgehalten, und gesichert, daß im wesentlichen keine axiale Verschiebung oder Drehbewegung des elektrisch leitfähigen Elements relativ zum hohlen Element möglich ist. Dies kann beispielsweise mit Hilfe eines Klebstoffs oder im Falle eines wärmeschrumpfbaren ersten hohlen Elements dadurch erreicht werden, daß der zweite Endteil des hohlen Elements in feste Berührung mit dem elektrisch leitfähigen Element geschrumpft wird, ; wobei die Festigkeit der gebildeten Verbindung gegebenenfalls durch eine Menge an thermoplastischem Material gesteigert wird. Als Alternative oder zusätzlich kann man das erste und/oder zweite elektrisch leitfähige ■■ Element fest zwischen dem zugehörigen hohlen Element und einer· Einlage, z.B. einem Ring aus Lötmittel und/oder einem Ring aus thermoplastischem Material, der im hohlen

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Element angeordnet ist, halten. Im letzteren Fall kann ein wärmeschrumpfbares hohles Element während der Herstellung der Vorrichtung um die Einlage bzw. Einlagen und das elektrisch leitfähige Element angeordnet und 5 teilweise rückgestellt werden, so daß es die Einlage

bzw. Einlagen und das elektrisch leitfähige Element fest j umschließt. Als Werkstoffe, aus denen die Stifte hergestellt werden können, eignen sich beispielsweise Kupfer, Messing, Phosphorbronze und Berylliumkupfer.

Zwar können im Falle eines elektrisch leitfähigen hohlen Elements alle vorstehend beschriebenen Methoden angewandt werden, um das elektrisch leitfähige Element im hohlen Element festzuhalten und zu sichern, jedoch wird das elektrisch leitfähige Element vorzugsweise mit dem ■ hohlen Element in einem Stück ausgebildet. Beispielsweise J können das elektrisch leitfähige Element und das hohle ; ! Element aus Blech gestanzt werden.

. Jedes gemäß der Erfindung verwendete elektrisch leitfähige Element wird, wenn es mit dem zugehörigen hohlen EIe-20 ment nicht aus einem Stück besteht, vorzugsweise so in diesem hohlen Element angebracht, daß die Achse des im hohlen Element befindlichen Teils des elektrisch leitfähigen Elements im wesentlichen parallel zur Längsachse . des hohlen Elements verläuft. Vorteilhaft fällt jedoch j die Achse des elektrisch leitfähigen Elements nicht mit j der Achse des hohlen Elements zusammen, d.h. das elektrisch leitfähige Element ist exzentrisch. zum hohlen Element. Dies hat den Vorteil, daß es leichter ist, einen; ' Leiter in das hohle Element einzuführen, und daß es möglieh ist, das elektrisch leitfähige Element in möglichst engem Kontakt beispielsweise mit der Isolierplatte einer gedruckten Schaltung zu bringen, so daß die Verbindung \ zur Platte so stark wie möglich gemacht werden kann. ;

ί ι

j Wenn die Vorrichtung gemäß der Erfindung an einem Kabel

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i befestigt werden soll, bevor sie beispielsweise an der : Platte einer gedruckten Schaltung installiert wird, kann ι die Vorrichtung so ausgebildet werden, daß eine Drehung j eines hohlen Elements relativ zum anderen hohlen Element 5 während des Einbaues unmöglich ist, so daß die Ausrichtung der elektrisch leitfähigen Elemente der Vorrichtung während der Installation nicht erschwert oder gestört wird. Beispielsweise können die hohlen Elemente einen j solchen Querschnitt (beispielsweise quadratisch) haben, • 10 daß eine Drehung nicht möglich ist. Als Alternative oder ₍ zusätzlich können mehrere Vorrichtungen gemäß der Erfindung an einem oder mehreren Tragarmen oder Haltearmen j befestigt werden. Beispielsweise kann das erste elek-, trisch leitfähige Element jeder Vorrichtung aus einer ! 15 Anzahl von. Vorrichtungen gemäß der Erfindung durch ein j zugehöriges Loch in einem ersten Tragarm geführt werden,

während zusätzlich oder als Alternative die zweiten eleki trisch leitfähigen Elemente durch Löcher in einem zweiten J Tragarm geführt sind. Die Verwendung solcher Tragarme

20 hat nicht nur den vorstehend genannten Vorteil, sondern i auch den weiteren Vorteil, daß die Tragarme Eigenspannungen der elektrisch leitfähigen Elemente beseitigen

ι können, wenn die Vorrichtungen an der Platte der ae-

j· druckten Schaltung befestigt werden, bevor sie am Kabel

j 25 befestigt werden. Ferner ermöglicht die Verwendung der ι Tragarme die schnelle und leichte und gegebenenfalls : automatische Herstellung einer Vielzahl von Anschlüssen. Mehrere Vorrichtungen gemäß der Erfindung, die auf einem oder mehreren Tragarmen befestigt sind, können eine An-30 schlußleiste (paddle card termination device) mit veränderlichem Abstand bilden, und eine solche Anschlußleiste fällt ebenfalls in den Rahmen der Erfindung.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung kann nach beliebigen geeigneten Verfahren hergestellt werden. Bei einem dieser 35 Verfahren versieht man oder formt man das zweite hohle

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ι Element mit dem zweiten elektrisch leitfähigen Element,

versieht das erste hohle Element und/oder das zweite : hohle Element mit Haltemitteln, führt das zweite Ende ' des ersten hohlen Elements in das erste Ende des zweiten 5 hohlen Elements ein, stößt das erste hohle Element durch

das zweite hohle Element, bis das erste hohle Element j aus dem zweiten Ende des zweiten hohlen Elements heraus- ; ragt und, wenn das erste elektrisch leitfähige Element

nicht in einem Stück mit dem ersten hohlen Element aus-10 gebildet wird, setzt das erste elektrisch leitfähige Element in das erste hohle Element ein. Die genaue Art der Durchführung dieser Maßnahmen hängt natürlich von der Art der verschiedenen Teile der Vorrichtung ab, bietet jedoch dem Fachmann keinerlei Schwierigkeit.

15 Außer dem vorstehend dargelegten Vorteil, d.h. der Möglichkeit, eine einzige Vorrichtung für Isolierplatten von gedruckten Schaltungen mit verschiedenen Lochabständen zu verwenden, hat die Vorrichtung gemäß der Erfindung i den weiteren Vorteil, daß sie in gewissen Fällen verwen- ; 20 det werden kann, um zwischen einem Kabel und einer gedruckten Schaltung eine Verbindung herzustellen, die eine Impedanz hat, die annehmbar dicht bei der Impedanz des Kabels liegt. Beispielsweise wurde gefunden, daß beim ; Anschluß eines Kabels, das einen Innenleiter und einen ; 25 Außenleiter aufweist, an eine gedruckte Schaltung mit J Hilfe einer Vorrichtung gemäß der Erfindung das zweite ; elektrisch leitfähige Element in einem gewissen Maße die j Abschirmung fortsetzen kann, die der Außenleiter ausübt, ; und, wenn der Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten j 30 elektrisch leitfähigen Element richtig gewählt ist, eine j überraschend gute Impedanzanpassung erhalten werden kann. I So kann in Fällen, in denen der Abstand zwischen den ; elektrisch leitfähigen Elementen nicht durch den Lochab-I stand auf der Isolierplatte der gedruckten Schaltung i 35 auf einen bestimmten Wert begrenzt ist, der Hersteller

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dem Benutzer der Vorrichtung angeben, welcher Abstand zwischen den elektrisch leitfähigen Elementen gebraucht werden muß, um die beste Impedanzanpassung für ein gegebenes Kabel zu erzielen. Die Erfindung umfaßt somit ein mit Hilfe der Vorrichtung gemäß der Erfindung durchgeführtes Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen einer gedruckten Schaltung und einem Kabel, das einen Innenleiter und einen Außenleiter aufweist. Insbesondere ist die Erfindung auf ein solches Verfahren gerichtet, bei dem der Abstand zwischen den i elektrisch leitfähigen Elementen in der Vorrichtung gemäß der Erfindung so gewählt ist, daß die Impedanz der Verbindung so dicht wie möglich bei derjenigen des Kabels liegt.

Weitere Vorteile der Vorrichtung gemäß der Erfindung bestehen darin, daß die hohlen Elemente die Eigenspannung an der Verbindung beseitigen können und, wenn eine warmeschrumpfbare Isoliermuffe, die eine gewisse Menge Lötmittel enthält, verwendet wird, daß die Muffe selbst die Isolierung für die Verbindung bildet und die Lötmittelmenge durch den Hersteller gewählt werden kann und nicht dem Ermessen des Handwerkers, der die Muffe installiert, überlassen ist. Ferner läßt sich die Vorrichtung schnell und leicht installieren, insbesondere in Fällen, in denen warmeschrumpfbare Muffen, die ein Lötmittel enthalten, verwendet werden.

Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Abbildungen beschrieben, die als Beispiel zwei Ausführungsformen der Erfindung darstellen.

Fig.l ist ein Längsschnitt durch eine erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung, die an zwei Tragarmen befestigt ist.

Fig.2'zeigt eine Anordnung von mehreren Vorrichtungen gemäß der Erfindung, die an zwei Tragleisten befestigt

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! sind.

! Fig.l zeigt eine Verbindungsvorrichtung 1 mit einer '' I ersten Muffe 2 und einer zweiten Muffe 3 aus wärme-

■ schrumpfbarem Elektroisoliermaterial (z.B. strahlenver-

ι 5 netztem Polyvinylidenfluorid). Die erste Muffe 2 hat

einen Teil 4 mit vergrößertem Durchmeseer an einem eri sten Ende und ist am entgegengesetzten Ende 5 eng. anlie- ■ ! gend um einen 9O°-Stift mit quadratischem Querschnitt
! geschrumpft. Der Stift 6 kann beispielsweise aus ver-
_; 10 zinnter Phosphorbronze bestehen. Eine Bewegung des Stif- |

1 i

¹ tes 6 relativ zur Muffe 2 wird durch den aufgeschrumpf- .

ι ten Endteil 5 und durch einen in der Muffe 2 enthaltenen ! j

^: Ring 7 aus Lötmittel, das von vornherein mit einem Fluß- ;

; mittel versehen worden ist, verhindert. Der Stift 6 ist \

• 15 zwischen der Muffe 2 und dem Ring 7 aus Lötmittel einge- :

: schlossen. Der nach unten ragende Teil des Stifts ist im :

¹ Preßsitz in ein Loch in einer Tragleiste 8 eingesetzt. j

; I

I Die zweite Muffe 3 ist ebenso wie die erste Muffe 2 mit ; ; einem Ring 9 aus Flußmittel enthaltendem Lötmittel und

ι ο

ι 20 einem 90 -Stift 10 versehen. Der Stift 10 wird in der ', ' Muffe 3 durch die Muffe 3 und den Lötmittelring 10 ge- I

j j

halten. Ein erstes Ende 11 der Muffe 3 ist zum Einführen '■ j eines Kabels (nicht dargestellt) offen, während das i

zweite Ende einen eingeschnürten Teil 12 aufweist, der i I 25 mit dem den vergrößerten Durchmesser aufweisenden Teil 4 j ι der ersten Muffe 2 so zusammenwirkt, daß verhindert wird, I daß das erste Ende der ersten Muffe 2, die verschiebbar
I in das zweite Ende der zweiten Muffe 3 eingesetzt ist, !

vollständig herausgezogen werden kann. Wie die strich- \ 30 punktierten Linien in Fig.l andeuten, ermöglicht die .

Verschiebung der Muffe 2 in der Muffe 3 die Einstellung ■ des Abstandes zwischen dem Stift 6 und dem Stift 10. ;

Bei der in Fig.l dargestellten Vorrichtung ist der nach
unten ragende Teil des Stifts 10 im Preßsitz in ein
35 Loch in einer Tragleiste 13 eingesetzt. Gegebenenfalls

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kann die Tragleiste 13 durch eine Tragleiste 13' ersetzt werden, durch die ein waagerechter Teil des Stiftes geführt ist. Die Tragleisten 8 und 13' sind deutlicher in Fig.2 erkennbar, die vier Vorrichtungen gemäß der Erfindung zeigt, die an Tragleisten 8 und 13' befestigt sind und gemeinsam eine Anschlußleiste (paddle card termination device) mit veränderlichem Abstand bilden. Die in Fig.2 dargestellten Vorrichtungen la bis Id sind im allgemeinen in der gleichen Weise wie die .Vorrichtung 1 in Fig.l ausgebildet mit dem Unterschied, daß jede zweite Muffe 3a bis 3d an ihrem zweiten Ende mit einem Ring 14a bis 14d aus schmelzbarem thermoplastischem Material versehen ist. Diese Ringe tragen mit dazu bei, die Stifte 10a bis 1Od in ihrer Lage in der zugehörigen zweiten Muffe zu halten, bilden einen Teil mit verkleinertem Innendurchmesser am zweiten Ende dieser Muffe und, wenn die Vorrichtung erhitzt wird, um Aufschrumpfen der Muffen und Schmelzen des Lötmittels zu bewirken, schmelzen und bilden für das Lötmittel einen Damm, der verhindert, daß das Lötmittel aus dem Ende der Muffen J>a. bis 3<ä ausfließen kann. Es ist zu bemerken, daß die bei der in Fig. 2 dargestellten Vorrichtung verwendeten Muffen durchsichtig sind, und daß die Ringe aus Lötmittel und thermoplastischem Material durch die transparenten Muffen sichtbar sind. Die Ringe 14a bis 14d können beispielsweise aus einem der schmelzbaren thermoplastischen Materialien bestehen, die in der GB-PS 1 062 043 beschrieben werden.

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Claims

Patentansprü ehe

1)Jvorrichtung zur Herstellung elektrischer Verbindungen, gekennzeichnet durch ein erstes hohles Element (2) mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende, von denen wenigstens das erste Ende (4) offen ist, ein erstes elektrisch leitfähiges Element (6), das im ersten hohlen Element (2) festgehalten wird oder in einem Stück damit ausgebildet ist, wobei wenigstens ein Teil des elektrisch leitfähigen Elements (6) über das zweite Ende (5) des ersten hohlen Elements (2) hinausragt, ein zweites hohles Element (3) mit einem ersten offenen Ende (11) und einem zweiten offenen Ende (12), ein zweites elektrisch leitfähiges Element (10), das im zweiten hohlen Element (3) festgehalten oder in einem Stück damit ausgebildet ist und wenigstens teilweise über ein Ende des zweiten hohlen Elements (3) hinausragt, wobei das erste Ende (4) des ersten hohlen Elements (2) verschiebbar im zweiten hohlen Element (3) festgehalten ist und die beiden elektrisch leitfähigen Elemente (6,10) elektrisch voneinander isoliert sind.

2) Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein drittes hohles Element mit einem ersten und einem zweiten offenen Ende, ein drittes elektrisch leitfähiges Element, das im dritten hohlen Element festgehalten wird oder in einem Stück damit ausgebildet ist, wobei das dritte elektrisch leitfähige Element elektrisch vom ersten (6) und zweiten elektrisch leitenden Element (10) isoliert ist.

3) Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erste offene Ende (11) des zweiten hohlen Elements (3) verschiebbar im dritten hohlen Element festgehalten wird.

4) Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekenn-

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zeichnet, daß das erste Ende (4) des ersten hohlen Elements (2) in das zweite Ende (12) des zweiten hohlen Elements (3) unverlierbar eingesetzt ist.

5) Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite elektrisch leitfähige EIe-' ment (10) über das zweite Ende (12) des zweiten hoh-

' len Elements (3) hinausragt.

;

6) Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekenn-• zeichnet, daß zum Festhalten des ersten Endes des

ersten hohlen Elements (2) im zweiten hohlen Element i (3) das erste Ende des ersten hohlen Elements (2)

einen Teil (4), dessen Durchmesser größer ist als j der Rest dieses Elements, und/oder das zweite Ende

; des zweiten hohlen Elements (3) einen Teil (12) auf-

■ weist, der einen kleineren Innendurchmesser als der

i Rest des Elements(3) hat.

^:

7) Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, ! daß der Teil (4) mit größerem Durchmesser ein ausge-

! weiteter Teil des ersten hohlen Elements (2) und/oder

j der Teil mit kleinerem Durchmesser ein eingeschnürter I

I Teil (12) des zweiten hohlen Elements (3) ist. ;

8) Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekenn-

I zeichnet, daß der Außehdurchmesser des ersten hohlen

'■ Elements (2) und/oder der Innendurchmesser des zwei-

! ten hohlen Elements (2) mit einer Schicht (14) aus :

! thermoplastischem Material, die an der Außenseite

' oder Innenseite des jeweiligen hohlen Elements vor-

I handen sein kann, verändert sind. i

9) Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekenn-

ι ·

ι zeichnet, daß das erste hohle Element (2) aus einem

I elektrisch leitfähigen Werkstoff besteht.

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10) Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das erste hohle Element (2) eine anwürgbare oder krimpfbare Metallmuffe ist.

11) Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite hohle Element (3) aus einem elektrisch leitfähigen Werkstoff besteht.

12) Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite hohle Element (3) eine anwürgbare oder krimpfbare Metallmuffe ist.

13) Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 8, 11 und 12, da-" durch gekennzeichnet, daß das erste hohle Element

(2) eine warmeschrumpfbare Muffe aus Elektroisoliermaterial ist.

14) Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die warmeschrumpfbare Muffe (2) mit einer gewissen Menge eines Lötmittels (7) versehen ist.

15) Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 10, 13 und 14, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite hohle Element

(3) eine warmeschrumpfbare Muffe aus Elektroisoliermaterial ist. ^;

16) Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,· daß die warmeschrumpfbare Muffe (3) mit einer ge- ; wissen Menge eines Lötmittels (9) versehen ist.

17) Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 16, dadurch j gekennzeichnet, daß wenigstens eines der elektrisch j leitfähigen Elemente (6,10) so ausgebildet ist, daß i wenigstens ein Teil dieses Elements, der über das zugehörige hohle Element hinausragt, einen Winkel zur Längsachse des Elements (2,3) bildet.

18) Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet,; daß das erste elektrisch leitfähige Element aus einem 90°-Stift (6) besteht. '·

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19) Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite elektrisch leitfähige Element aus einem 9O°-Stift (10) besteht.

20) Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß eines der elektrisch leitfähigen

: Elemente (6,lo) oder beide einen quadratischen Querschnitt aufweisen.

21) Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 20, dadurch l

gekennzeichnet, daß eines der elektrisch leitfähigen

. Elemente (6,10) oder beide im zugehörigen hohlen

'■■ Element (2,3) so festgehalten werden, daß praktisch

keine axiale Bewegung oder Drehbewegung des elektrisch leitfähigen Elements (6,10) relativ zum zugehörigen hohlen Element (2,3) möglich ist.

22) Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Bewegung oder Drehbewegung mit Hilfe eines das jeweilige elektrisch leitfähige Element (6,10) fest umschließenden Teils des hohlen Elements (2,3) praktisch verhindert wird.

'.

23) Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die feste Verbindung zwischen dem hohlen Element

. (2,3) und dem elektrisch leitfähigen Element (6,10)

durch eine bestimmte Menge eines thermoplastischen

. Materials (14) verstärkt wird.

ι

24) Vorrichtung nach den Ansprüchen 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Bewegung und die Drehbewegung durch das Zusammenwirken zwischen dem ;

; hohlen Element (2,3) und einem Einsatz im hohlen

Element (2,3) praktisch verhindert wird, wobei ein ■ Teil des elektrisch leitfähigen Elements (6,10)

■ zwischen dem hohlen Element (2,3) und dem Einsatz

j fest eingeschlossen ist.

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25) Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, ' daß der Einsatz 'aus einem Ring aus Lötmaterial (7,9)

' und/oder einem Ring aus thermoplastischem Material

(14) besteht.

26) Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 12 und 14 bis

25, dadurch gekennzeichnet, daß in Fällen, in denen ι das erste hohle Element (2) aus einem elektrisch

leitfähigen Werkstoff besteht, das erste leitfähige : Element (6) mit dem ersten hohlen Element (2) in

j einem Stück ausgebildet ist·

27) Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 14 und 17 bis

26, dadurch gekennzeichnet, daß in Fällen, in denen das zweite hohle Element (3) aus einem elektrisch

ί leitfähigen Werkstoff besteht, das zweite elektrisch

leitfähige Element (10) mit dem zweiten hohlen EIe-

ment (3) in einem Stück ausgebildet ist.

;

28) Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eines der elektrisch

; leitfähigen Elemente (6,10) im zugehörigen hohlen

Element (2,3) so befestigt ist, daß die Achse des innerhalb des hohlen Elements (2,3) befindlichen

I Teils des elektrisch leitfähigen Elements (6,10) im

i wesentlichen parallel zur Längsachse des hohlen

■ Elements (2,3) verläuft.

¹

29) Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, I daß die Achse des elektrisch leitfähigen Elements

! (6,10) nicht mit der Achse des hohlen Elements (2,3)

zusammenfällt.

30) Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 29, dadurch

gekennzeichnet, daß eine Drehung eines hohlen EIei ments (2,3) relativ zum anderen hohlen Element

praktisch verhindert ist.

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31) Vorrichtung, bestehend aus mehreren an einem oder • mehreren tragenden Teilen (8,13) befestigten Ver-

; bindungsvorrichtungen (1) nach den Ansprüchen 1 bis

ί 30.

'

32) Bauteilsatz, bestehend aus einem ersten hohlen

! Element (2) gemäß den Ansprüchen 1, 9, 10 13 und

' und einem in diesem hohlen Element festgehaltenen

oder damit in einem Stück ausgebildeten ersten elektrisch leitfähigen Element (6) nach den Ansprüchen 1, 17, 18, 20, 26, 28 und 29 und einem zweiten hohlen ι Element (3) nach den Ansprüchen 1, 11, 12, 15 und

! und einem im zweiten hohlen Element (3) festgehal-

. tenen oder damit in einem Stück ausgebildeten zweiten

! elektrisch leitfähigen Element (10) nach den An

sprüchen 1, 17, 19, 20 und 27 bis 29.

33) Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen einem elektrischen Bauteil und zwei

_; elektrischen Leitern, dadurch gekennzeichnet, daß

man eine elektrische Verbindung zwischen jedem Leiter

j und dem gewünschten Teil des Bauteils mit Hilfe

eines elektrisch leitfähigen Elements einer Vorrich- '

j tung nach den Ansprüchen 1 bis 30 herstellt und hier-

bei die Stellungen des ersten hohlen Elements (2) '[ und des zweiten hohlen Elements (3) der Vorrichtung

zueinander nach Bedarf verändert.

34) Verfahren nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische Bauteil eine Isolierplatte einer gedruckten Schaltung ist und jedes elektrisch leitfähige Element in ein zugehöriges Loch in der Platte der gedruckten Schaltung eingeführt wird.

35) Verfahren nach Anspruch 33 oder 34, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden elektrischen Leiter der Innenleiter und Außenleiter eines Koaxialkabels sind,

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36) Verfahren nach den Ansprüchen 33 bis 35, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den elektrisch leitfähigen Elementen so gewählt wird, daß die Impedanz der Verbindung möglichst dicht bei der Impedanz des Kabels liegt.

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