EP3840125B1 - Verfahren und vorrichtung zum herstellen einer leitungsanordnung - Google Patents

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EP3840125B1
EP3840125B1 EP19217572.7A EP19217572A EP3840125B1 EP 3840125 B1 EP3840125 B1 EP 3840125B1 EP 19217572 A EP19217572 A EP 19217572A EP 3840125 B1 EP3840125 B1 EP 3840125B1
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EP
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pressing
fastening tube
central axis
cable
internal diameter
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Walter Lang
Hubert Huber
Rudolf Wiebe
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MD Elektronik GmbH
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Priority to US17/114,513 priority patent/US11217954B2/en
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    • H01R43/04Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for forming connections by deformation, e.g. crimping tool
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    • H01R43/0585Crimping mandrels for crimping apparatus with more than two radially actuated mandrels
    • HELECTRICITY
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    • H01R4/18Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation effected solely by twisting, wrapping, bending, crimping, or other permanent deformation by crimping
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    • H01R9/03Connectors arranged to contact a plurality of the conductors of a multiconductor cable, e.g. tapping connections
    • H01R9/05Connectors arranged to contact a plurality of the conductors of a multiconductor cable, e.g. tapping connections for coaxial cables
    • H01R9/0518Connection to outer conductor by crimping or by crimping ferrule

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a line connection arrangement, with a line connector and an electrical line connected to the line connector.
  • the invention further relates to a device for producing such a line connection arrangement.
  • coaxial cables are used, for example.
  • the coaxial arrangement of the inner conductor, dielectric and shielding can largely ensure a high transmission quality of signals with low attenuation and low susceptibility to interference, provided that the coaxial structure and the associated line impedance remain as constant as possible over the entire length of the electrical line.
  • the cable ends, on which plug-in systems are usually mounted are often problematic in this context in order to communicatively connect the electrical cable to the components between which data transmission is to take place.
  • Undesirable defects regularly arise on the line, which can occur, for example, due to asymmetrical deformation of the electrical line during assembly of the plug-in system on the electrical line.
  • interference points can overall affect the transmission quality of signals to be transmitted.
  • the defects can lead to frequency-dependent attenuations, which are also referred to as “notches”.
  • it must be ensured that the connection between the plug-in system and the electrical cable is stable enough to enable safe use of the electrical cable and the plug-in system.
  • it is not possible to reliably connect a plug-in system to an electrical line without negatively affecting the transmission quality.
  • the US 3,499,101 A discloses a method of connecting a coaxial cable to a cylindrical member.
  • an outer conductor is exposed and expanded in one end section of the coaxial cable, the cylindrical element being arranged between an insulator of the coaxial cable and the expanded outer conductor.
  • a malleable sleeve is then placed over the end section.
  • the sleeve is pressed in a first area in which the outer conductor is arranged between the cylindrical element and the sleeve in such a way that the outer conductor is fixed between the sleeve and the cylindrical element.
  • the sleeve is pressed in such a way that the shielding retains its original diameter.
  • a part of the sleeve in which the sheath of the coaxial cable is arranged remains undeformed.
  • the US 10 355 379 B1 discloses an assembly including a conductor, such as a coaxial electrical cable, having a circular cross section and a cylindrical seamless outer sleeve having a sleeve radius surrounding a portion of the conductor.
  • the outer sleeve is deformed to define four depressions and four projections evenly spaced around a circumference of the outer sleeve.
  • the four depressions have a uniform depression radius that is smaller than the sleeve radius.
  • a further object is to provide a device for carrying out a method according to the invention.
  • a method according to the invention relates to the production of a line connection arrangement which comprises a line connector and an electrical line connected to the line connector.
  • a line connector can be understood as a component that is used to mechanically and electrically connect the electrical line to another component.
  • the component can be, for example, an electronic component or another electrical line.
  • the component preferably comprises a suitable mating plug element that can be connected to the line connector.
  • the line connector is preferably designed as a sleeve element, with the sleeve element particularly preferably having a rotationally symmetrical structure.
  • the sleeve element can have areas of different diameters.
  • the line connector can further be formed from an electrically conductive material.
  • the electrical line comprises at least one insulation layer, which preferably extends along a longitudinal direction of the electrical line, and a line jacket surrounding the insulation layer, which preferably also extends along the longitudinal direction of the electrical line and protects the electrical line against external influences.
  • the insulation layer can enclose at least one electrically conductive inner conductor.
  • an electrically conductive shielding which encloses the insulation layer can be arranged between the insulation layer and the cable jacket. If the electrical line has an inner conductor and a shield, it is preferred that the inner conductor, the insulation layer, the shield and the line jacket are arranged coaxially to one another.
  • the electrical line has at least one conductor end section, on which the line jacket is removed at least in areas, so that at least the insulation layer is preferably exposed. If a shield is arranged between the cable jacket and the insulation layer, the insulation layer can still be partially enclosed by the shield in the conductor end section. If the electrical line includes an inner conductor, the insulation layer can also be removed in the end section so that the inner conductor is exposed.
  • the inner conductor can be either single-core or multi-core.
  • the method according to the invention includes at least one step of positioning the line connector on a conductor end section, so that a section of the insulation layer is at least partially enclosed by the line connector. This can be done, for example, by designing the line connector as a sleeve element and pushing it at least partially over the insulation layer. It is therefore preferred that the insulation layer has a smaller diameter than the line connector.
  • the line connector is preferably positioned in an area on the line end section in which the line jacket is completely removed, so that an overlap of the line jacket and line connector is avoided.
  • the method according to the invention comprises at least one step of arranging the conductor end section within a fastening tube, so that a first tube section of the fastening tube at least encloses the line connector and a second tube section of the fastening tube at least partially encloses the line jacket.
  • the fastening tube preferably has an original inside diameter that is larger than the line connector and than the electrical line in the area of the line jacket.
  • the original inside diameter can be understood to mean the inside diameter of the fastening tube that the fastening tube has after its production and before its further processing.
  • the fastening tube is also preferably designed to be seamless.
  • the first pipe section is preferably defined by the area of the fastening pipe which at least partially encloses the line connector when the line end section is arranged with the line connector in the fastening pipe.
  • the second pipe section is accordingly preferably defined by the area of the fastening pipe, which at least partially encloses the cable jacket.
  • the method according to the invention includes a step of pressing the fastening tube between a plurality of strip-shaped pressing surfaces which are arranged at a constant distance from a central axis around the central axis, preferably on an imaginary circular path.
  • the fastening tube is preferably positioned coaxially to the central axis between the pressing surfaces.
  • coaxial positioning can be understood to mean that the fastening tube is positioned with its longitudinal axis on the central axis. It should be noted at this point that the central axis is an imaginary auxiliary line to illustrate the arrangement and does not represent a physical axis.
  • the strip-shaped pressing surfaces preferably run with their longest side parallel to the central axis. Furthermore, the pressing surfaces are preferably arranged with their longest sides parallel to one another.
  • the first pipe section is crimped with the line connector and the second pipe section is crimped with the line jacket. This is essentially done by reshaping the fastening tube through the pressing step. This creates a non-positive and/or positive connection between the fastening tube with the line connector and the line jacket.
  • pressing is preferably carried out by moving the pressing surfaces from a basic position into a pressing position and in this way pressing the fastening tube.
  • the pressing surfaces apply a force to the fastening tube synchronously, i.e. at the same time. It is particularly preferred that each pressing surface applies the same force to the fastening tube.
  • the first pipe section is pressed to a first inside diameter and the second pipe section to a second inside diameter, the first inside diameter being smaller than the second inside diameter.
  • the first pipe section is pressed to a first inner diameter that is smaller or at least equal to an outer diameter of the line connector, wherein the second pipe section is pressed to a second inner diameter that is smaller or at least equal to an outer diameter of the line jacket.
  • the pressing surfaces can be shaped like a circular arc, with an imaginary center of the circular arc shape lying on the central axis. It is particularly preferred that a complete circular shape is formed by the sum of all pressing surfaces, with the center of this circular shape particularly preferably lying on the central axis.
  • the method according to the invention can provide a manufacturing method of line connection arrangements that securely attaches a line connector to an electrical line and at the same time maintains a high transmission quality in the electrical line and the line connector.
  • This is made possible on the one hand by pressing the fastening tube through the plurality of strip-shaped pressing surfaces, which ensure uniform deformation and thus uniformly distributed crimping of the fastening tube with the cable jacket and the cable connector. In this way, undesirable deformations, particularly within the electrical line, are significantly reduced.
  • By pressing the fastening tube in the first tube section to the first inside diameter and in the second tube section to the second inside diameter it is additionally ensured that the electrical cable is not squeezed too much by the pressing. At the same time, a coaxial structure of the electrical line can be largely maintained if this is desired.
  • the fastening tube can be pressed over a total length of the fastening tube.
  • the longest side of the strip-shaped pressing surfaces preferably has a greater length than the length of the fastening tube.
  • the mounting tube may have a constant original inside diameter before the pressing step.
  • the first and second inner diameters can only be created during the pressing step.
  • a particularly advantageous pressing of the fastening tube can occur if the fastening tube is pressed through at least ten, particularly preferably at least sixteen, pressing surfaces.
  • the pressing surfaces can be arranged rotationally symmetrically about the central axis, so that it is advantageous if an even number of pressing surfaces is always selected.
  • an almost circular shape of the fastening tube can be ensured even after the pressing step, which significantly increases the stability of the crimping. The reason for this is that forces acting on the fastening pipe can be diverted over the entire circumference of the line connector and/or the circumference of the line jacket.
  • a gap can remain at least between two adjacent pressing surfaces, in which the fastening tube remains unpressed.
  • a gap is preferably arranged between all adjacent pressing surfaces. It is particularly preferred that the gap is the same size on all adjacent pressing surfaces.
  • the pressing surfaces have a width that corresponds to a maximum of ten times the width of the gap, preferably a maximum of five times the width of the gap.
  • the width of the gap can be understood as the distance between two adjacent pressing surfaces, which the pressing surfaces have when they are preferably in a pressing position. Accordingly, the width of the gap can correspond to the width of the unpressed area of the fastening tube.
  • the width of a press surface can be understood to mean a narrow side that is arranged between two longest sides of the press surface.
  • the electrical line comprises a shielding, which is preferably arranged between the insulation layer and the cable jacket and preferably encloses the insulation layer along the longitudinal direction of the electrical line
  • the shielding can be arranged between the fastening tube and a surface of the line connector facing the fastening tube during the arranging step become.
  • the line connector is to be used as an external conductor and an electrically conductive connection between the shield and the line connector is necessary.
  • the shielding is usually arranged directly on the insulation layer, it can be advantageous if a step of widening the shielding takes place before the positioning step in order to create a, preferably circumferential, distance between the shielding and the insulation layer at least in some areas. In this way The line connector can be positioned enclosing the insulation layer on the conductor end section between the insulation layer and the shielding.
  • the line connector is pressed to an inside diameter at least in the first pipe section, which corresponds to an original inside diameter of the shielding.
  • the original inner diameter of the shielding can be understood to mean the inner diameter that the shielding has before the pressing step and the widening step, provided that a widening step is carried out.
  • the invention relates to a device for producing a line connection arrangement according to the method according to the invention.
  • the device according to the invention comprises a plurality of tool segments which are arranged at a constant distance from a central axis around the central axis, preferably on an imaginary circular path, and are movable perpendicular to the central axis between a basic position and a pressing position, preferably synchronously, with each tool segment on one the side facing the central axis has a strip-shaped pressing surface.
  • the pressing surfaces preferably run with their longest side parallel to one another and parallel to the central axis.
  • the movement of the tool segments between the basic position and the pressing position can be carried out, for example, by a pneumatic, mechanical or electrical drive.
  • Each pressing surface includes at least a first and at least a second pressing surface section.
  • the first pressing surface section has a smaller distance from the central axis than the second pressing surface section.
  • the first pressing surface sections preferably of all tool segments, form a first pressing area for pressing the first pipe section onto the first inner diameter.
  • the second pressing surface sections preferably of all tool segments, form a second pressing area for pressing the second pipe section onto the second inner diameter.
  • the device according to the invention can be used to produce a line connection arrangement according to the method according to the invention.
  • the fastening tube is pressed to the first inside diameter in the first tube section and to the second inside diameter in the second tube section. It is preferred that the first tube section is at least predominantly, more preferably completely, pressed in the first pressing area and the second tube section is at least predominantly, even more preferably completely, pressed in the second pressing area.
  • the tool segments are preferably arranged at constant distances from one another, particularly in the area of the pressing surfaces, so that a gap is formed between two tool segments.
  • the distance between at least two adjacent tool segments in the basic position can differ from a distance between at least two adjacent tool segments in the pressing position. However, it is preferred that a distance between the tool segments is maintained even in the pressing position.
  • a step can be formed between the first and second pressing surface sections.
  • the step can run perpendicular to the central axis, so that there is an abrupt transition between the first and second pressing surface sections.
  • the step can run obliquely, so that a smooth transition between the first and second pressing surface sections is made possible.
  • the step has a height that corresponds to at most twice, more preferably one layer, thickness of the cable jacket.
  • At least one pressing surface can have edges that run parallel to the central axis and are rounded off.
  • the edges preferably run along the longest sides of the pressing surfaces. This is particularly advantageous if the tool segments are arranged at a distance from one another, so that an unpressed area remains in the fastening tube between the pressing surfaces during the pressing step.
  • the rounded edge means that sharp transitions between pressed and unpressed areas in the fastening tube can be avoided.
  • At least one tool segment can comprise a first sub-segment and a second sub-segment, the first sub-segment forming the first pressing surface section and the second sub-segment forming the second pressing surface section.
  • the shape of the pressing surfaces can be created and put together in a modular system.
  • first sub-segment and the second sub-segment are detachably connected to one another.
  • the sub-segments can also be used multiple times in different configurations.
  • a chamfer can be arranged between the first and second pressing surface sections.
  • the second pressing surface section can additionally have a recess in the area of the chamfer or in the area of the step in order to form a defined bead in the fastening tube during the pressing step.
  • a chamfer can also be arranged on a side of the second pressing section facing away from the first pressing section.
  • Figure 1 shows a first embodiment of a device 25 according to the invention for carrying out a method according to the invention.
  • the device 25 comprises sixteen tool segments 19 which are arranged around a central axis 20.
  • the tool segments 19 are arranged rotationally symmetrically in a circle around the central axis 20 at a constant distance from the central axis 20.
  • the tool segments 19 can be moved perpendicular to the central axis 20 between a basic position and a pressing position using a mechanical drive.
  • An actuation stop is arranged on the central axis 20 on a rear side of the device 25. If the actuation stop is actuated, the tool segments 19 move from the basic position into the pressing position.
  • the actuation stop can be triggered by an electrical line to be pressed by inserting the electrical line into the device 25 along the central axis 20 until it actuates the actuation stop.
  • the actuation stop can also serve to position the electrical line correctly between the tool segments 19. After pressing, the tool segments 19 move back to the basic position.
  • Figure 2 shows a schematic representation of the tool segments 19 according to the first exemplary embodiment.
  • the tool segments 19 are arranged rotationally symmetrically.
  • the axis of symmetry runs on the central axis 20.
  • Each tool segment 19 is assigned an opposite tool segment 19.
  • the tool segments 19 have a uniform structure and can therefore be viewed as identical parts.
  • the tool segments 19 have a shape that tapers towards the central axis 20 in order to enable, on the one hand, a stable fastening of the drive at an end facing away from the central axis 20 and at the same time the tightest possible arrangement in the area of the central axis 20.
  • Figure 3 shows a sectional view of a second embodiment of a device 25 according to the invention in a basic position in the area of the central axis 20.
  • the cutting plane runs along the central axis 20.
  • sixteen tool segments 19 are arranged around the central axis 20 and have a uniform structure.
  • a conductor end section 8 of an electrical line 3 is arranged on the central axis 20.
  • the electrical line 3 is a coaxial line, consisting of an inner conductor 4 Copper, an insulation layer 5, a shielding 6, which is created by a wire mesh made of copper and a cable jacket 7.
  • the cable jacket 7 is removed in the area of the conductor end section 8, so that the shielding 6 is exposed. Furthermore, in a partial area of the conductor end section 8, the insulation layer 5 and the shielding 6 are also removed, so that the inner conductor 4 is exposed. The exposed inner conductor 4 was crimped with a crimp sleeve, not shown, in a previous process step, not shown.
  • a line connector 2 is positioned on the electrical line 3 in the conductor end section 8.
  • the line connector 2 is formed by a sleeve element made of bronze.
  • the line connector 2 is arranged between an insulation layer 5 and shielding 6 on the conductor end section 8, with the line connector 2 partially enclosing the insulation layer 5.
  • the insulation layer 5 is partially arranged within the line connector 2.
  • the line connector 2 has a diameter that is larger than a diameter of the insulation layer 5.
  • the shielding 6 was expanded in a previous process step, not shown, so that there is a distance between the shielding 6 and the insulation layer 5.
  • the line connector 2 was then pushed onto the insulation layer 5.
  • the shielding 6 is arranged on a surface 18 on the line connector 2 facing away from the insulation layer 5, so that the shielding 6 is connected to the line connector 2 in an electrically conductive manner.
  • the conductor end section 8 and the line connector 2 are arranged within a fastening tube 9.
  • the fastening tube 9 is also made of bronze in the present exemplary embodiment.
  • the fastening tube 9 is arranged in relation to the line connector 2 and the electrical line 3 in such a way that a first tube section 10 of the fastening tube 9 encloses the shielding 6 and the line connector 2 and a second tube section 11 encloses the line jacket 7.
  • the fastening tube 9 is arranged with a central axis 13 on the central axis 20. Furthermore, the fastening tube is seamless and has a constant original diameter d0 over its length I.
  • the tool segment 19 is made of steel and has a pressing surface 12, which is divided into a first pressing surface section 14 and a second pressing surface section 15.
  • the two pressing surface sections 14, 15 become divided by a step 16, which in the present exemplary embodiment is arranged at an angle of 50 degrees to the central axis 20.
  • the step 16 is generated by a height difference in which the first pressing surface section 14 and the second pressing surface section 15 are arranged relative to one another. In the present exemplary embodiment, the height of the step is 0.1 mm.
  • the first pressing surface sections 14 of the sixteen tool segments 19 form a first pressing area A, with the second pressing surface sections 15 forming a second pressing area B.
  • FIG 4 an enlarged sectional view of the second exemplary embodiment is shown in the first pressing area A.
  • a circular section of the electrical line and the device 25 according to the invention is shown with the central axis 20 as the center.
  • the cutting plane runs perpendicular to the central axis 20.
  • the pressing surfaces 12 of the individual tool segments, not shown, are arranged at equal distances from one another around the central axis 20. Since the pressing surfaces 12 are arranged in the basic position, the pressing surfaces 12 are also at a distance from the fastening tube 9.
  • Figure 5 shows the second exemplary embodiment of the device 25 according to the invention in a pressing position.
  • the first pressing area A presses the first pipe section 10 to a first inner diameter d1.
  • the second pressing area B presses the second pipe section 11 to a second inner diameter d2.
  • the first inside diameter d1 is smaller than the second inside diameter d2.
  • the transition between the first and second inner diameters d1, d2 of the fastening tube 9 is generated by the step 16 between the pressing areas A, B.
  • the oblique course of the step 16 ensures that no sharp-edged areas are formed on the fastening tube 9.
  • the shielding 6 is additionally pressed between the fastening tube 9 and the line connector 2, so that a non-positive, conductive connection between the line connector 2 and the shielding 6 is created.
  • the fastening tube 9 is crimped with the line connector 2 in the first tube section 10.
  • the second pipe section 11, however, is crimped with the cable jacket 7.
  • the fastening tube 9 is pressed over its entire length I.
  • Figure 6 shows the circular section of the second embodiment in the first pressing area A, with the tool segments 19 being in a pressing position.
  • all pressing surfaces 12 act simultaneously with the same force on the fastening tube 9 and thus reshape the fastening tube 9 as a result of the pressing.
  • the pressing surfaces 12 are arranged at a uniform distance, so that a gap 17 remains between two adjacent pressing surfaces 12 in the pressing position. In the area of the gap 17, the fastening tube 9 is not pressed, so that even after pressing has taken place, unpressed areas remain between the pressing surfaces 12.
  • the ratio between the width b1 of the pressing surfaces 12 to the width b2 of the column 17 is selected to be one to six in the present exemplary embodiment.
  • a width b1 of the pressing surfaces corresponds to six widths b2 of the column 17.
  • the pressing surfaces In order to promote the flow of the material of the fastening tube 9 during pressing, the pressing surfaces have rounded edges 21 on the sides that run parallel to the central axis.
  • Figure 7 shows a third embodiment of the device 25 according to the invention in a sectional view, with only one tool segment 19 being shown in the basic position for a better overview.
  • the tool segment 19 has a chamfer 24 on a side of the second pressing region B facing away from the first pressing region A. With the help of the chamfer 24, the flow of the material of the fastening tube 9 is promoted during pressing.
  • Figure 8 shows a fourth embodiment of the device 25 according to the invention in a sectional view.
  • the tool segment 19 is in the basic position.
  • the tool segment 19 has a recess between step 16 and second pressing surface section 15.
  • a space can be formed during the pressing process into which the flowing material of the fastening tube 9 can penetrate and form a bulge.
  • Figure 9 shows a fifth embodiment of a device 25 according to the invention in a sectional view.
  • the tool segment 19 has a first sub-segment 22 and a second sub-segment 23.
  • the sub-segments 22; 23 are screwed together.
  • the first sub-segment 22 forms the first pressing surface section 14.
  • the second sub-segment 23 forms the second pressing surface section 15.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Cable Accessories (AREA)
  • Insulated Conductors (AREA)

Description

    Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Leitungsverbindungsanordnung, mit einem Leitungsverbinder und einer mit dem Leitungsverbinder verbundenen elektrischen Leitung. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Herstellen einer solchen Leitungsverbindungsanordnung.
  • Stand der Technik
  • Aufgrund der zunehmenden Digitalisierung von Komponenten und Systemen und der damit verbundenen steigenden Menge an zu übertragenden Daten werden in der heutigen Zeit immer größere Anforderungen an die zur Übertragung benötigten elektrischen Leitungen gestellt. Insbesondere eine gleichbleibend hohe Übertragungsqualität von Signalen über große Frequenzbereiche, bei geringer oder zumindest über den betreffenden Frequenzbereich konstanter Dämpfung, spielen bei der Übertragung von großen Datenmengen eine immer zentralere Rolle.
  • Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, kommen beispielsweise Koaxialleitungen zum Einsatz. Durch die koaxiale Anordnung von Innenleiter, Dielektrikum und Schirmung kann weitestgehend eine hohe Übertragungsqualität von Signalen bei geringer Dämpfung und geringer Störanfälligkeit sichergestellt werden, sofern der koaxiale Aufbau und der damit verbundene Leitungswellenwiderstand über die gesamte Länge der elektrischen Leitung möglichst konstant bleiben. Problematisch sind in diesem Zusammenhang jedoch häufig die Leitungsenden, an denen in aller Regel Stecksysteme montiert werden, um die elektrische Leitung mit den Komponenten, zwischen denen die Datenübertragung erfolgen soll, kommunizierend zu verbinden. Im Zuge der Montage des Stecksystems an der elektrischen Leitung entstehen regelmäßig unerwünschte Störstellen, die beispielsweise durch unsymmetrische Verformung der elektrischen Leitung während der Montage des Stecksystems an der elektrischen Leitung auftreten können. Diese Störstellen können die Übertragungsqualität von zu übertragenden Signalen gesamtheitlich beeinträchtigen. Zum Beispiel können die Störstellen zu frequenzabhängigen Dämpfungen führen, die auch als "notches" bezeichnet werden. Gleichzeitig muss jedoch im Rahmen der Montage des Stecksystems an der elektrischen Leitung sichergestellt werden, dass die Verbindung zwischen Stecksystem und elektrischer Leitung stabil genug ist, um einen sicheren Gebrauch der elektrischen Leitung und des Stecksystems zu ermöglichen. Mit den derzeit bekannten Verbindungsverfahren ist es jedoch nicht möglich ein Stecksystem mit einer elektrischen Leitung prozesssicher zu verbinden, ohne die Übertragungsqualität negativ zu beeinflussen.
  • Die US 3 499 101 A offenbart ein Verfahren zum Verbinden eines Koaxialkabels mit einem zylindrischen Element. Hierzu wird in einem ein Endabschnitt des Koaxialkabels ein Außenleiter freigelegt und geweitet, wobei das zylindrische Element zwischen einen Isolator des Koaxialkabels und dem geweiteten Außenleiter angeordnet wird. Im Anschluss wird eine formbare Hülse über den Endabschnitt gestülpt. Die Hülse wird in einem ersten Bereich, in dem der Außenleiter zwischen dem zylindrischen Element und der Hülse angeordnet ist derart verpresst, dass der Außenleiter zwischen der Hülse und dem zylindrischen Element fixiert wird. In einem zweiten Bereich, der an das zylindrische Element angrenzt, wird die Hülse derart verpresst, dass die Schirmung ihren ursprünglichen Durchmesser beibehält. In einem dritten Bereich bleibt ein Teil der Hülse, in dem der Mantel des Koaxialkabels angeordnet ist unverformt.
  • Die US 10 355 379 B1 offenbart eine Baugruppe, die einen Leiter, wie beispielsweise ein elektrisches Koaxialkabel aufweist, mit einem kreisförmigen Querschnitt und einer zylindrischen nahtlosen äußeren Hülse mit einem Hülsenradius, der einen Abschnitt des Leiters umgibt. Die äußere Hülse wird verformt, um vier Vertiefungen und vier Vorsprünge zu definieren, die gleichmäßig um einen Umfang der äußeren Hülse beabstandet sind. Die vier Vertiefungen haben einen einheitlichen Vertiefungsradius, der kleiner ist als der Hülsenradius.
  • Beschreibung der Erfindung
  • Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Leitungsanordnung bereit zu stellen, das eine stabile Verbindung zwischen einem Leitungsverbinder mit einer elektrischen Leitung ermöglicht, wobei eine hohe Übertragungsqualität von zu übertragenden Signalen beibehalten wird. Eine weitere Aufgabe besteht darin, eine Vorrichtung zum Durchführen eines erfindungsgemäßen Verfahrens bereitzustellen.
  • Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch ein Verfahren und eine Vorrichtung mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsformen der Erfindung lassen sich den Unteransprüchen, der Beschreibung sowie den Zeichnungen entnehmen.
  • Ein erfindungsgemäßes Verfahren betrifft die Herstellung einer Leitungsverbindungsanordnung, die einen Leitungsverbinder und eine mit dem Leitungsverbinder verbundene elektrische Leitung umfasst. Unter einem Leitungsverbinder kann ein Bauteil verstanden werden, dass zur mechanischen und elektrischen Verbindung der elektrischen Leitung mit einer weiteren Komponente dient. Die Komponente kann beispielsweise ein Elektronikbauteil oder auch eine weitere elektrische Leitung sein. Die Komponente umfasst bevorzugt ein geeignetes Gegensteckelement, das mit dem Leitungsverbinder verbindbar ist. Der Leitungsverbinder ist bevorzugt als Hülsenelement ausgebildet, wobei das Hülsenelement besonders bevorzugt einen rotationssymmetrischen Aufbau aufweist. Das Hülsenelement kann Bereiche verschiedener Durchmesser aufweisen. Der Leitungsverbinder kann des Weiteren aus einem elektrisch leitenden Material ausgebildet sein.
  • Die elektrische Leitung umfasst zumindest eine Isolationsschicht, die sich bevorzugt entlang einer Längserstreckungsrichtung der elektrischen Leitung erstreckt und einen die Isolationsschicht umschließenden Leitungsmantel, der sich bevorzugt ebenfalls entlang der Längserstreckungsrichtung der elektrischen Leitung erstreckt und die elektrische Leitung gegen äußere Einflüsse schützt. Weiterhin kann die Isolationsschicht zumindest einen elektrisch leitenden Innenleiter umschließen. Darüber hinaus kann zwischen Isolationsschicht und Leitungsmantel eine elektrisch leitende Schirmung angeordnet sein, die die Isolationsschicht umschließt. Sofern die elektrische Leitung einen Innenleiter und eine Schirmung aufweist, ist es bevorzugt, dass der Innenleiter, die Isolationsschicht, die Schirmung und der Leitungsmantel koaxial zueinander angeordnet sind.
  • Die elektrische Leitung weist zumindest einen Leiterendabschnitt auf, an dem zumindest bereichsweise der Leitungsmantel entfernt ist, so dass bevorzugt zumindest die Isolationsschicht freiliegt. Sofern zwischen Leitungsmantel und Isolationsschicht eine Schirmung angeordnet ist, kann die Isolationsschicht durch die Schirmung im Leiterendabschnitt noch teilweise umschlossen sein. Sofern die elektrische Leitung einen Innenleiter umfasst, kann im Endabschnitt auch die Isolationsschicht entfernt sein, so dass der Innenleiter freiliegt. Der Innenleiter kann sowohl einadrig als auch mehradrig ausgeführt sein.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst zumindest einen Schritt des Positionierens des Leitungsverbinders an einem Leiterendabschnitt, so dass ein Abschnitt der Isolationsschicht zumindest teilweise vom Leitungsverbinder umschlossen wird. Dies kann beispielsweise erfolgen, indem der Leitungsverbinder als Hülsenelement ausgebildet ist und zumindest teilweise über die Isolationsschicht geschoben wird. Es ist daher bevorzugt, dass die Isolationsschicht einen kleineren Durchmesser als der Leitungsverbinder aufweist. Bevorzugt wird der Leitungsverbinder in einem Bereich am Leitungsendabschnitt positioniert, in dem der Leitungsmantel vollständig entfernt ist, so dass eine Überlappung von Leitungsmantel und Leitungsverbinder vermieden wird.
  • Weiterhin umfasst das erfindungsgemäße Verfahren zumindest einen Schritt des Anordnens des Leiterendabschnitts innerhalb eines Befestigungsrohres, so dass ein erster Rohrabschnitt des Befestigungsrohres zumindest den Leitungsverbinder und ein zweiter Rohrabschnitt des Befestigungsrohres zumindest abschnittsweise den Leitungsmantel umschließt. Bevorzugt weist das Befestigungsrohr einen Ursprungsinnendurchmesser auf, der größer ist als der Leitungsverbinder und als die elektrische Leitung im Bereich des Leitungsmantels. Unter Ursprungsinnendurchmesser kann in diesem Zusammenhang der Innendurchmesser des Befestigungsrohres verstanden werden, den das Befestigungsrohr nach seiner Herstellung und vor seiner Weiterverarbeitung aufweist. Das Befestigungsrohr ist des Weiteren bevorzugt nahtlos ausgebildet. Der erste Rohrabschnitt wird bevorzugt durch den Bereich des Befestigungsrohres definiert, der den Leitungsverbinder zumindest abschnittsweise umschließt, wenn der Leitungsendabschnitt mit dem Leitungsverbinder im Befestigungsrohr angeordnet ist. Der zweite Rohrabschnitt wird entsprechend bevorzugt durch den Bereich des Befestigungsrohres definiert, der zumindest abschnittsweise den Leitungsmantel umschließt.
  • Darüber hinaus umfasst das erfindungsgemäße Verfahren einen Schritt des Pressens des Befestigungsrohres zwischen einer Mehrzahl von streifenförmigen Pressflächen, die im konstanten Abstand zu einer Zentralachse um die Zentralachse, bevorzugt auf einer gedachten Kreisbahn, angeordnet sind. Das Befestigungsrohr wird bevorzugt koaxial zur der Zentralachse zwischen den Pressflächen positioniert. Unter der koaxialen Positionierung kann in diesem Zusammenhang verstanden werden, dass das Befestigungsrohr mit seiner Längsachse auf der Zentralachse positioniert wird. Es sei an dieser Stelle angemerkt, dass es sich bei der Zentralachse eine gedachte Hilfslinie zur Veranschaulichung der Anordnung handelt und keine gegenständliche Achse darstellt.
  • Die streifenförmigen Pressflächen verlaufen bevorzugt mit ihrer längsten Seite parallel zur Zentralachse. Des Weiteren sind die Pressflächen bevorzugt mit ihren längsten Seiten parallel zueinander angeordnet. Während des Schrittes des Pressens des Befestigungsrohres wird dabei der erste Rohrabschnitt mit dem Leitungsverbinder und der zweite Rohrabschnitt mit dem Leitungsmantel vercrimpt. Dies erfolgt im Wesentlichen durch die Umformung des Befestigungsrohres durch den Schritt des Pressens. Auf diese wird eine kraft- und/oder formschlüssige Verbindung zwischen dem Befestigungsrohr mit dem Leitungsverbinder und dem Leitungsmantel hergestellt. Das Pressen erfolgt in diesem Zusammenhang bevorzugt, indem die Pressflächen aus einer Grundstellung in eine Pressstellung bewegt werden und auf diese Weise das Befestigungsrohr pressen. Die Pressflächen beaufschlagen das Befestigungsrohr synchron, also gleichzeitig, mit einer Kraft. Hierbei ist besonders bevorzugt, dass jede Pressfläche das Befestigungsrohr mit gleicher Kraft beaufschlagt.
  • Während des Schrittes des Pressens wird der erste Rohrabschnitt auf einen ersten Innendurchmesser und der zweite Rohrabschnitt auf einen zweiten Innendurchmesser gepresst, wobei der erste Innendurchmesser kleiner als der zweite Innendurchmesser ist. Erfindungsgemäß wird hierbei der erste Rohrabschnitt auf einen ersten Innendurchmesser gepresst, der kleiner oder zumindest gleich einem Außendurchmesser des Leitungsverbinders ist, wobei der zweite Rohrabschnitt auf einen zweiten Innendurchmesser gepresst wird, der kleiner oder zumindest gleich einem Außendurchmesser des Leitungsmantels ist.
  • Um auch nach dem Schritt des Pressens eine möglichst kreisrunde Form des Befestigungsrohres zu gewährleisten, können die Pressflächen kreisbogenförmig geformt sein, wobei ein gedachter Mittelpunkt der Kreisbogenform auf der Zentralachse liegt. Es ist hierbei besonders bevorzugt, dass durch die Summe aller Pressflächen eine vollständige Kreisform ausgebildet wird, wobei besonders bevorzugt der Mittelpunkt dieser Kreisform auf der Zentralachse liegt.
  • Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann ein Herstellungsverfahren von Leitungsverbindungsanordnungen bereitgestellt werden, dass einen Leitungsverbinder stabil an einer elektrischen Leitung befestigt und gleichzeitig eine hohe Übertragungsqualität bei der elektrischen Leitung und dem Leitungsverbinder erhalten bleibt. Dies wird zum einen durch die Pressung des Befestigungsrohres durch die Mehrzahl von streifenförmigen Pressflächen ermöglicht, die für eine gleichmäßige Verformung und damit gleichverteilte Crimpung des Befestigungsrohres mit dem Leitungsmantel und dem Leitungsverbinder sorgen. Unerwünschte Verformungen insbesondere innerhalb der elektrischen Leitung werden auf diese Weise deutlich reduziert. Durch die Pressung des Befestigungsrohres im ersten Rohrabschnitt auf den ersten Innendurchmesser und im zweiten Rohrabschnitt auf den zweiten Innendurchmesser wird zusätzlich sichergestellt, dass die elektrische Leitung nicht zu stark durch die Pressung gequetscht wird. Gleichzeitig kann ein koaxialer Aufbau der elektrischen Leitung weitestgehend erhalten werden, sofern dieser gewünscht ist.
  • Während des Schrittes des Pressens kann das Befestigungsrohr über eine Gesamtlänge des Befestigungsrohres gepresst werden. Die längste Seite der streifenförmigen Pressflächen weisen in diesem Fall bevorzugt eine größere Länge auf als die Länge des Befestigungsrohres. Durch das Pressen des Befestigungsrohres über die Gesamtlänge kann die Verformung des Befestigungsrohres genauer definiert werden und unerwünschte Materialanhäufungen, die beispielsweise durch das Fließen des Materials des Befestigungsrohres entstehen können, werden reduziert. Weiterhin kann die Pressung des Befestigungsrohres noch gleichmäßiger erfolgen.
  • Das Befestigungsrohr kann vor dem Schritt des Pressens einen konstanten Ursprungsinnendurchmesser aufweisen. Die Erzeugung des ersten und des zweiten Innendurchmessers kann erst während des Schrittes des Pressens erfolgen. Durch die Verwendung eines Befestigungsrohres mit konstanten Ursprungsdurchmesser wird zum einen die Anordnung des Befestigungsrohres gegenüber dem Leitungsverbinder und der elektrischen Leiter vereinfacht und zum anderen, kann der Herstellungsaufwand des Befestigungsrohres gesenkt werden.
  • Es hat sich gezeigt, dass eine besonders vorteilhafte Pressung des Befestigungsrohres erfolgen kann, wenn das Befestigungsrohr durch mindestens zehn, besonders bevorzugt mindestens sechzehn, Pressflächen gepresst wird. Die Pressflächen können dabei rotationssymmetrisch um die Zentralachse angeordnet sein, so dass es von Vorteil ist, wenn stets eine gerade Zahl von Pressflächen gewählt wird. Durch die Verwendung von mindestens 10 Pressflächen kann auch nach dem Schritt des Pressens eine nahezu kreisrunde Form des Befestigungsrohres sichergestellt werden, was die Stabilität der Crimpung deutlich erhöht. Dies begründet sich darin, dass auf das Befestigungsrohr wirkende Kräfte über den gesamten Umfang des Leitungsverbinders und/oder den Umfang des Leitungsmantels abgeleitet werden können.
  • Während des Schrittes des Pressens kann zumindest zwischen zwei benachbarten Pressflächen ein Spalt verbleiben, in dem das Befestigungsrohr ungepresst bleibt. Bevorzugt ist zwischen allen zueinander benachbarten Pressflächen jeweils ein Spalt, angeordnet. Hierbei ist besonders bevorzugt, dass der Spalt bei allen benachbarten Pressflächen gleich groß ist. Indem das Befestigungsrohr zwischen den Pressflächen ungepresst verbleibt, werden definierte Bereiche geschaffen, in die während des Schrittes des Pressens das Material des Befestigungsrohres fließen kann. Auf diese Weise ist es möglich, dass trotz eines durch das Pressen bedingtes Materialfließen, eine prozesssichere, definierte Umformung des Befestigungsrohrs gewährleistet ist.
  • Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn die Pressflächen eine Breite aufweisen, die höchstens der zehnfachen Breite des Spalts, bevorzugt höchstens der fünffachen Breite des Spalts entsprechen. Unter Breite des Spalts kann in diesem Zusammenhang der Abstand zweier benachbarter Pressflächen verstanden werden, den die Pressflächen aufweisen, wenn sich diese bevorzugt in einer Pressstellung befinden. Entsprechend kann die Breite des Spalts der Breite des ungepressten Bereichs des Befestigungsrohres entsprechen. Unter Breite einer Pressfläche kann in diesem Zusammenhang eine Schmalseite verstanden werden, die zwischen zwei längsten Seiten der Pressfläche angeordnet ist.
  • Sofern die elektrische Leitung eine Schirmung umfasst, die bevorzugt zwischen Isolationsschicht und Leitungsmantel angeordnet ist und bevorzugt entlang der Längserstreckungsrichtung der elektrischen Leitung die Isolationsschicht umschließt, kann während des Schrittes des Anordnens die Schirmung zwischen das Befestigungsrohr und einer dem Befestigungsrohr zugewandten Fläche des Leitungsverbinders angeordnet werden. Dies ist dann besonders von Vorteil, wenn der Leitungsverbinder als Außenleiter genutzt werden soll und eine elektrisch leitende Verbindung zwischen Schirmung und Leitungsverbinder notwendig ist. Da die Schirmung meist direkt auf der Isolationsschicht angeordnet ist, kann es von Vorteil sein, wenn vor dem Schritt des Positionierens ein Schritt des Weitens der Schirmung erfolgt, um zumindest bereichsweise einen, bevorzugt umlaufenden, Abstand zwischen Schirmung und Isolationsschicht zu erzeuge, Auf diese Weise kann der Leitungsverbinder die Isolationsschicht umschließend am Leiterendabschnitt zwischen Isolationsschicht und Schirmung positioniert werden.
  • Es hat sich gezeigt, dass es von besonderem Vorteil ist, wenn während des Schrittes des Pressens zumindest im ersten Rohrabschnitt der Leitungsverbinder auf einen Innendurchmesser gepresst wird, der einem ursprünglichen Innendurchmesser der Schirmung entspricht. Unter dem ursprünglichen Innendurchmesser der Schirmung kann in diesem Zusammenhang der Innendurchmesser verstanden werden, den die Schirmung vor dem Schritt des Pressens und dem Schritt des Weitens aufweist, sofern ein Schritt des Weitens durchgeführt wird.
  • Neben dem erfindungsgemäßen Verfahren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Herstellung einer Leitungsverbindungsanordnung, gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst eine Mehrzahl von Werkzeugsegmenten, die im konstanten Abstand zu einer Zentralachse um die Zentralachse, bevorzugt auf einer gedachten Kreisbahn, angeordnet sind und senkrecht zur Zentralachse zwischen einer Grundstellung und einer Pressstellung, bevorzugt synchron, bewegbar sind, wobei jedes Werkzeugsegment an einer der Zentralachse zugewandten Seite eine streifenförmige Pressfläche aufweist. Die Pressflächen verlaufen bevorzugt mit ihrer längsten Seite parallel zueinander und parallel zur Zentralachse. Die Bewegung der Werkzeugsegmente zwischen Grundstellung und Pressstellung kann beispielsweise durch einen pneumatischen, mechanischen oder elektrischen Antrieb erfolgen. Jede Pressfläche umfasst zumindest einen ersten und zumindest einen zweiten Pressflächenabschnitt. Der erste Pressflächenabschnitt weist dabei einen geringeren Abstand zur Zentralachse auf als der zweite Pressflächenabschnitt. Die ersten Pressflächenabschnitte, bevorzugt aller Werkzeugsegmente, bilden dabei einen ersten Pressbereich zum Pressen des ersten Rohrabschnitts auf den ersten Innendurchmesser. Die zweiten Pressflächenabschnitte, bevorzugt aller Werkzeugsegmente, bilden einen zweiten Pressbereich zum Pressen des zweiten Rohrabschnitts auf den zweiten Innendurchmesser aus.
  • Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung kann eine Leitungsverbindungsanordnung gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt werden. Durch den ersten und den zweiten Pressbereich wird das Befestigungsrohr im ersten Rohrabschnitt auf den ersten Innendurchmesser und im zweiten Rohrabschnitt auf den zweiten Innendurchmesser gepresst. Dabei ist es bevorzugt, dass der erste Rohrabschnitt zumindest überwiegend, noch bevorzugter vollständig, im ersten Pressbereich und der zweite Rohrabschnitt zumindest überwiegend, noch bevorzugter vollständig, im zweiten Pressbereich gepresst wird.
  • Die Werkzeugsegmente sind, insbesondere im Bereich der Pressflächen, bevorzugt in gleichbleibenden Abständen zueinander angeordnet, so dass zwischen zwei Werkzeugsegmenten ein Spalt ausgebildet wird. Der Abstand zwischen zumindest zwei benachbarten Werkzeugsegmenten kann sich in der Grundstellung von einem Abstand zwischen zumindest zwei benachbarten Werkzeugsegmenten in der Pressstellung unterscheiden. Es ist jedoch bevorzugt, dass auch in der Pressstellung ein Abstand zwischen den Werkzeugsegmenten erhalten bleibt.
  • Zwischen ersten und zweiten Pressflächenabschnitt kann eine Stufe ausgebildet sein. Die Stufe kann hierbei senkrecht zur Zentralachse verlaufen, so dass ein abrupter Übergang zwischen ersten und zweiten Pressflächenabschnitt erfolgt. Alternativ kann die Stufe schräg verlaufen, so dass ein fließender Übergang zwischen ersten und zweiten Pressflächenabschnitt ermöglicht wird. Weiterhin ist es von Vorteil, wenn die Stufe eine Höhe aufweist, die höchstens einer doppelten, noch bevorzugter der einfachen, Schichtdicke des Leitungsmantels entspricht.
  • Zumindest eine Pressfläche kann zur Zentralachse parallel verlaufende Kanten aufweisen, die abgerundet sind. Bevorzugt verlaufen die Kanten entlang der längsten Seiten der Pressflächen. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die Werkzeugsegmente im Abstand zueinander angeordnet sind, so dass beim Schritt des Pressens zwischen den Pressflächen ein ungepresster Bereich im Befestigungsrohr verbleibt. Durch die abgerundete Kante können auf diese Weise scharfe Übergänge zwischen gepressten und ungepressten Bereichen im Befestigungsrohr vermieden werden.
  • Es hat sich gezeigt, dass eine besonders gleichmäßige Pressung des Befestigungsrohres erreicht werden kann, wenn zumindest zehn, bevorzugter zumindest sechszehn
  • Werkzeugsegmente vorgesehen sind. Auf diese Weise kann eine nahezu kreisrunde Form des Befestigungsrohres auch nach dem Schritt des Pressens gewährleistet werden. Zumindest ein Werkzeugsegment kann ein erstes Teilsegment und ein zweites Teilsegment umfassen, wobei das erste Teilsegment den ersten Pressflächenabschnitt und das zweite Teilsegment den zweiten Pressflächenabschnitt ausbilden. Durch die Verwendung von Teilsegmenten zum Erzeugen der Pressflächenabschnitte kann die Form der Pressflächen im Baukastensystem erzeugt und zusammengestellt werden.
  • In diesem Zusammenhang kann es besonders vorteilhaft sein, wenn das erste Teilsegment und das zweite Teilsegment lösbar miteinander verbunden sind. Auf diese Weise können die Teilsegmente auch mehrfach in verschiedenen Konfigurationen Anwendung finden.
  • Um ein Materialfließen des Befestigungsrohres während des Schrittes des Pressens zu begünstigen und definierter zu gestalten, kann zwischen ersten und zweiten Pressflächenabschnitt eine Fase angeordnet sein. Der zweite Pressflächenabschnitt kann zusätzlich im Bereich der Fase oder im Bereich der Stufe eine Vertiefung aufweisen, um während des Schrittes des Pressens eine definierte Wulst in dem Befestigungsrohr auszubilden. Des Weiteren kann auch eine Fase an einer dem ersten Pressabschnitt abgewandten Seite des zweiten Pressabschnitts angeordnet sein.
  • Die Erfindung wurde mit Bezug auf ein Verfahren sowie eine Vorrichtung beschrieben. Sofern nichts anderes angegeben ist, sind die Ausführungen zum Verfahren analog auf die Vorrichtung anwendbar. Gleiches gilt natürlich in umgekehrter Richtung. Die Ausgestaltungen der Vorrichtung können also auch im Verfahren ihren Niederschlag finden.
  • Darüber hinaus sind weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen ersichtlich. Die dort und oben beschriebenen Merkmale können alleinstehend oder in Kombination umgesetzt werden, insofern sich die Merkmale nicht widersprechen. Die folgende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen erfolgt dabei unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen. Dabei zeigen:
  • Figur 1
    eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Herstellen einer erfindungsgemäßen Leitungsverbindungsanordnung;
    Figur 2
    eine schematische Darstellung einer Anordnung von Werkzeugsegmenten nach der ersten Ausführungsform;
    Figur 3
    eine Schnittdarstellung einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Grundstellung;
    Figur 4
    eine vergrößerte alternative Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform in einer Grundstellung;
    Figur 5
    eine Schnittdarstellung der zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Pressstellung;
    Figur 6
    eine vergrößerte alternative Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform in einer Pressstellung;
    Figur 7
    eine Schnittdarstellung einer dritten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Grundstellung;
    Figur 8
    eine Schnittdarstellung einer vierten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Grundstellung; und
    Figur 9
    eine Schnittdarstellung einer fünften Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Grundstellung.
  • Figur 1 zeigt eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 25 zum Durchführen eines erfindungsgemäßen Verfahrens. Die Vorrichtung 25 umfasst sechszehn Werkzeugsegmente 19, die um eine Zentralachse 20 angeordnet sind. Die Werkzeugsegmente 19 sind dabei kreisförmig um die Zentralachse 20 im konstanten Abstand zur Zentralachse 20 rotationssymmetrisch angeordnet. Die Werkzeugsegmente 19 sind senkrecht zur Zentralachse 20 zwischen einer Grundstellung und einer Pressstellung mit Hilfe eines mechanischen Antriebes bewegbar. Auf der Zentralachse 20 ist an einer Rückseite der Vorrichtung 25 ein nicht gezeigter Betätigungsanschlag angeordnet. Sofern der Betätigungsanschlag betätigt wird, bewegen sich die Werkzeugsegmente 19 aus der Grundstellung in die Pressstellung. Da der Betätigungsanschlag auf der Zentralachse 20 angeordnet ist, kann der Betätigungsanschlag durch eine zu pressende elektrische Leitung ausgelöst werden, indem die elektrische Leitung entlang der Zentralachse 20 in die Vorrichtung 25 eingeführt wird, bis diese den Betätigungsanschlag betätigt. Auf diese Weise kann der Betätigungsanschlag zusätzlich dazu dienen die elektrische Leitung korrekt zwischen den Werkzeugsegmenten 19 zu positionieren. Nach erfolgter Pressung bewegen sich die Werkzeugsegmente 19 zurück in die Grundstellung.
  • Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung der Werkzeugsegmente 19 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. Die Werkzeugsegmente 19 sind rotationssymmetrisch angeordnet. Die Symmetrieachse verläuft dabei auf der Zentralachse 20. Jedem Werkzeugsegment 19 ist ein gegenüberliegendes Werkzeugsegment 19 zugeordnet. Die Werkzeugsegmente 19 besitzen einen einheitlichen Aufbau und können daher als Gleichteile angesehen werden. Die Werkzeugsegmente 19 besitzen eine sich zur Zentralachse 20 hin verjüngende Form, um zum einen, an einem der Zentralachse 20 abgewandten Ende eine stabile Befestigung des Antriebes und gleichzeitig eine möglichst dichte Anordnung im Bereich der Zentralachse 20 zu ermöglichen.
  • Figur 3 zeigt eine Schnittdarstellung einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 25 in einer Grundstellung im Bereich der Zentralachse 20. Die Schnittebene verläuft dabei entlang der Zentralachse 20. Um die Zentralachse 20 sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel sechzehn Werkzeugsegmente 19 angeordnet, die einen einheitlichen Aufbau aufweisen. Zur besseren Übersicht, wird in Figur 3 jedoch nur ein Werkzeugsegment 19 dargestellt. Das Werkzeugsegment 19 befindet sich in der Grundstellung. Auf der Zentralachse 20 ist ein Leiterendabschnitt 8 einer elektrischen Leitung 3 angeordnet. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel handelt es sich bei der elektrischen Leitung 3 um eine Koaxialleitung, bestehend aus einem Innenleiter 4 aus Kupfer, einer Isolationsschicht 5, einer Schirmung 6, die durch ein Drahtgeflecht aus Kupfer erzeugt wird und einem Leitungsmantel 7.
  • Der Leitungsmantel 7 ist im Bereich des Leiterendabschnitts 8 entfernt, so dass die Schirmung 6 freiliegt. Weiterhin ist in einem Teilbereich des Leiterendabschnitts 8 auch die Isolationsschicht 5 und die Schirmung 6 entfernt, so dass der Innenleiter 4 freiliegt. Der freiliegende Innenleiter 4 wurde in einem vorhergehenden nicht gezeigten Verfahrensschritt mit einer nicht gezeigten Crimphülse vercrimpt. An der elektrischen Leitung 3 ist im Leiterendabschnitt 8 ein Leitungsverbinder 2 positioniert. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der Leitungsverbinder 2 durch ein Hülsenelement aus Bronze ausgebildet. Der Leitungsverbinder 2 ist zwischen einer Isolationsschicht 5 und Schirmung 6 am Leiterendabschnitt 8 angeordnet, wobei der Leitungsverbinder 2 die Isolationsschicht 5 dabei teilweise umschließt. Die Isolationsschicht 5 ist also mit anderen Worten teilweise innerhalb des Leitungsverbinders 2 angeordnet. Hierzu weist der Leitungsverbinder 2 einen Durchmesser auf, der größer als ein Durchmesser der Isolationsschicht 5 ist. Um den Leitungsverbinder 2 zwischen Isolationsschicht 5 und der Schirmung 6 anordnen zu können, wurde die Schirmung 6 in einen vorangegangenen, nicht gezeigten Verfahrensschritt geweitet, so dass ein Abstand zwischen Schirmung 6 und Isolationsschicht 5 besteht. Im Anschluss wurde der Leitungsverbinder 2 auf die Isolationsschicht 5 aufgeschoben. Die Schirmung 6 wird dabei auf einer der Isolationsschicht 5 abgewandten Fläche 18 am Leitungsverbinder 2 angeordnet, so dass die Schirmung 6 elektrisch leitend mit dem Leitungsverbinder 2 verbunden wird.
  • Der Leiterendabschnitt 8 und der Leitungsverbinder 2 sind innerhalb eines Befestigungsrohres 9 angeordnet. Das Befestigungsrohr 9 besteht im vorliegenden Ausführungsbeispiel ebenfalls aus Bronze. Das Befestigungsrohr 9 ist dabei derart zu Leitungsverbinder 2 und der elektrischen Leitung 3 angeordnet, dass ein erster Rohrabschnitt 10 des Befestigungsrohres 9 die Schirmung 6 und den Leitungsverbinder 2 und ein zweiter Rohrabschnitt 11 den Leitungsmantel 7 umschließt. Das Befestigungsrohr 9 ist mit einer Mittelachse 13 auf der Zentralachse 20 angeordnet. Weiterhin ist das Befestigungsrohr nahtlos ausgebildet und weist über seine Länge I einen gleichbleibenden Ursprungsdurchmesser d0 auf.
  • Das Werkzeugsegment 19 besteht im vorliegenden Ausführungsbeispiel aus Stahl und besitzt eine Pressfläche 12, die sich in einen ersten Pressflächenabschnitt 14 und einen zweiten Pressflächenabschnitt 15 aufteilt. Die beiden Pressflächenabschnitte 14, 15, werden durch eine Stufe 16 unterteilt, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel in einem Winkel von 50 Grad zur Zentralachse 20 angeordnet ist. Die Stufe 16 wird durch einen Höhenunterschied erzeugt, in dem der erste Pressflächenabschnitt 14 und der zweite Pressflächenabschnitt 15 zueinander angeordnet sind. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel beträgt die Höhe der Stufe 0,1 mm. Die ersten Pressflächenabschnitte 14 der sechzehn Werkzeugsegmente 19 bilden einen ersten Pressbereich A aus, wobei die zweiten Pressflächenabschnitte 15 einen zweiten Pressbereich B ausbilden.
  • In Figur 4 ist eine vergrößerte Schnittdarstellung des zweiten Ausführungsbeispiels im ersten Pressbereich A gezeigt. Zur besseren Übersicht ist ein Kreisausschnitt der elektrischen Leitung und der erfindungsgemäßen Vorrichtung 25 mit der Zentralachse 20 als Mittelpunkt dargestellt. Die Schnittebene verläuft dabei senkrecht zur Zentralachse 20. Die Pressflächen 12 der einzelnen nicht gezeigten Werkzeugsegmente sind in gleichmäßigen Abständen zueinander um die Zentralachse 20 angeordnet. Da die Pressflächen 12 in der Grundstellung angeordnet sind, weisen die Pressflächen 12 darüber hinaus einen Abstand zum Befestigungsrohr 9 auf.
  • Figur 5 zeigt das zweite Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung 25 in einer Pressstellung. Durch das Bewegen der Werkzeugsegmente 19 von der Grundstellung in die Pressstellung wird das Befestigungsrohr 9 gepresst. Dabei presst der erste Pressbereich A den ersten Rohrabschnitt 10 auf einen ersten Inndurchmesser d1. Der zweite Pressbereich B presst den zweiten Rohrabschnitt 11 auf einen zweiten Innendurchmesser d2. Der erste Innendurchmesser d1 ist dabei kleiner als der zweite Innendurchmesser d2. Der Übergang zwischen ersten und zweiten Innendurchmesser d1, d2 des Befestigungsrohres 9 wird dabei durch die Stufe 16 zwischen den Pressbereichen A, B erzeugt. Durch den schrägen Verlauf der Stufe 16 ist dabei sichergestellt, dass keine scharfkantigen Bereiche an dem Befestigungsrohr 9 ausgebildet werden. Im ersten Rohrabschnitt 10 wird zusätzlich die Schirmung 6 zwischen Befestigungsrohr 9 und Leitungsverbinder 2 gepresst, so dass eine kraftschlüssige, leitende Verbindung zwischen Leitungsverbinder 2 und Schirmung 6 erzeugt wird. Darüber hinaus wird das Befestigungsrohr 9 im ersten Rohrabschnitt 10 mit dem Leitungsverbinder 2 vercrimpt. Der zweite Rohrabschnitt 11 wird hingegen mit dem Leitungsmantel 7 vercrimpt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird das Befestigungsrohr 9 über seine gesamte Länge I gepresst. Durch das Pressen des Befestigungsrohres 9 und das damit verbundene vercrimpen mit dem Leitungsverbinder 2 und dem Leitungsmantel 7 wird die erfindungsgemäße Leitungsverbindungsanordnung 1 erzeugt.
  • Figur 6 zeigt den Kreisausschnitt der zweiten Ausführungsform im ersten Pressbereich A, wobei sich die Werkzeugsegmente 19 in einer Pressstellung befinden. In der Pressstellung wirken alle Pressflächen 12 gleichzeitig mit gleicher Kraft auf das Befestigungsrohr 9 und formen somit durch die Pressung das Befestigungsrohr 9 um. Auch in der Pressstellung sind die Pressflächen 12 im gleichmäßigen Abstand angeordnet, so dass in der Pressstellung zwischen zwei benachbarten Pressflächen 12 jeweils ein Spalt 17 verbleibt. Im Bereich des Spalts 17 wird das Befestigungsrohr 9 nicht gepresst, so dass auch nach erfolgter Pressung zwischen den Pressflächen 12 ungepresste Bereiche verbleiben. Um sicher zu stellen, dass das Befestigungsrohr 9 auch nach dem Pressen eine möglichst kreisrunde Form aufweist, ist das Verhältnis zwischen der Breite b1 der Pressflächen 12 zu der Breite b2 der Spalte 17 im vorliegenden Ausführungsbeispiel eins zu sechs gewählt. Eine Breite b1 der Pressflächen entspricht also sechs Breiten b2 der Spalte 17. Um das Fließen des Materials des Befestigungsrohres 9 während des Pressens zu begünstigen, besitzen die Pressflächen an den Seiten, die parallel zur Zentralachse verlaufen, abgerundete Kanten 21.
  • Figur 7 zeigt eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 25 in einer Schnittdarstellung, wobei zur besseren Übersicht nur ein Werkzeugsegment 19 in Grundstellung dargestellt ist. Das Werkzeugsegment 19 besitzt an einer dem ersten Pressbereich A abgewandten Seite des zweiten Pressbereichs B eine Fase 24. Mit Hilfe der Fase 24 wird das Fließen des Materials des Befestigungsrohres 9 während des Pressens begünstigt.
  • Figur 8 zeigt eine vierte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 25 in einer Schnittdarstellung. Das Werkzeugsegment 19 befindet sich in der Grundstellung. Das Werkzeugsegment 19 besitzt zwischen Stufe 16 und zweitem Pressflächenabschnitt 15 eine Vertiefung. Mittels der Vertiefung kann im Zuge des Pressens ein Raum ausgebildet werden, in den das fließende Material des Befestigungsrohres 9 eindringen und eine Wulst ausbilden kann.
  • Figur 9 zeigt eine fünfte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 25 in einer Schnittdarstellung. Das Werkzeugsegment 19 besitzt ein erstes Teilsegment 22 und ein zweites Teilsegment 23. Die Teilsegmente 22; 23 sind miteinander verschraubt. Das Erste Teilsegment 22 bildet den ersten Pressflächenabschnitt 14 aus. Das zweite Teilsegment 23 bildet den zweiten Pressflächenabschnitt 15 aus.
  • Die mit Bezug auf die Figuren gemachten Erläuterungen sind rein beispielhaft und nicht beschränkend zu verstehen.
  • BEZUGSZEICHENLISTE
  • 1
    Leitungsverbindungsanordnung
    2
    Leitungsverbinder
    3
    elektrische Leitung
    4
    Innenleiter
    5
    Isolationsschicht
    6
    Schirmung
    7
    Leitungsmantel
    8
    Leiterendabschnitt
    9
    Befestigungsrohr
    10
    erster Rohrabschnitt
    11
    zweiter Rohrabschnitt
    12
    Pressfläche
    13
    Mittelachse Befestigungsrohr
    14
    Erster Pressflächenabschnitt
    15
    Zweiter Pressflächenabschnitt
    16
    Stufe
    17
    Spalt
    18
    Fläche Leitungsverbinder
    19
    Werkzeugsegment
    20
    Zentralachse
    21
    Kanten
    22
    erstes Teilsegment
    23
    zweites Teilsegment
    24
    Fase
    25
    Vorrichtung
    d0
    Ursprungsinnendurchmesser
    d1
    erster Innendurchmesser (erster Rohrabschnitt)
    d2
    zweiter Innendurchmesser (zweiter Rohrabschnitt)
    I
    Länge Befestigungsrohr
    b1
    Breite Pressfläche
    b2
    Breite Spalt
    A
    erster Pressbereich
    B
    zweiter Pressbereich

Claims (17)

  1. Verfahren zur Herstellung einer Leitungsverbindungsanordnung (1), mit einem Leitungsverbinder (2) und einer mit dem Leitungsverbinder (2) verbundenen elektrischen Leitung (3), die zumindest eine Isolationsschicht (5) und einen die Isolationsschicht (5) umschließenden Leitungsmantel (7) umfasst, wobei der Leitungsmantel (7) an zumindest einem Leiterendabschnitt (8) zumindest bereichsweise entfernt ist, mit den folgenden Schritten:
    - Positionieren des Leitungsverbinders (2) am Leiterendabschnitt (8), so dass ein Abschnitt der Isolationsschicht (5) zumindest teilweise vom Leitungsverbinder (2) umschlossen wird;
    - Anordnen des Leiterendabschnitts (8) innerhalb eines Befestigungsrohres (9), so dass ein erster Rohrabschnitt (10) des Befestigungsrohres (9) zumindest abschnittsweise den Leitungsverbinder (2) und ein zweiter Rohrabschnitt (11) des Befestigungsrohres (9) zumindest abschnittsweise den Leitungsmantel (7) umschließt;
    - Pressen des Befestigungsrohres (9) zwischen einer Mehrzahl von streifenförmigen Pressflächen (12), die im konstanten Abstand zu einer Zentralachse (20) um die Zentralachse (20) angeordnet sind und die Pressflächen das Befestigungsrohr synchron mit einer Kraft beaufschlagen,
    dadurch gekennzeichnet, dass der erste Rohrabschnitt (10) mit dem Leitungsverbinder (2) und der zweite Rohrabschnitt (11) mit dem Leitungsmantel (7) vercrimpt werden, der erste Rohrabschnitt (10) auf einen ersten Innendurchmesser (d1) und der zweite Rohrabschnitt (11) auf einen zweiten Innendurchmesser (d2) gepresst werden und der erste Innendurchmesser (d1) kleiner als der zweite Innendurchmesser (d2) ist.
  2. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei während des Schrittes des Pressens das Befestigungsrohr (9) über eine Gesamtlänge (I) des Befestigungsrohres (9) gepresst wird.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Befestigungsrohr (9) vor dem Schritt des Pressens einen konstanten Ursprungsinnendurchmesser (d0) aufweist.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Befestigungsrohr (9) durch mindestens zehn, besonders bevorzugt mindestens sechszehn, Pressflächen (12), insbesondere synchron, gepresst wird.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei während des Schrittes des Pressens zumindest zwischen zwei benachbarten Pressflächen (12) ein Spalt (17) verbleibt in dem das Befestigungsrohr (9) ungepresst bleibt.
  6. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Pressflächen (12) eine Breite (b1) aufweisen, die höchstens der zehnfachen Breite (b2) des Spalts (17), bevorzugt höchstens der fünffachen Breite (b2) des Spalts (17) entsprechen.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die elektrische Leitung eine Schirmung (6) umfasst und während des Schrittes des Anordnens die Schirmung (6) zwischen das Befestigungsrohr (9) und einer dem Befestigungsrohr (9) zugewandten Fläche (18) des Leitungsverbinders (2) angeordnet wird.
  8. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei während des Schrittes des Pressens zumindest im ersten Rohrabschnitt (10) der Leitungsverbinder (2) auf einen Innendurchmesser gepresst wird, der einem ursprünglichen Innendurchmesser der Schirmung (6) entspricht.
  9. Vorrichtung (25) zur Herstellung einer Leitungsverbindungsanordnung (1), mit einem Leitungsverbinder (2) und einer mit dem Leitungsverbinder (2) verbundenen elektrischen Leitung (3), die zumindest eine Isolationsschicht (5) und einen die Isolationsschicht (5) umschließenden Leitungsmantel (7) umfasst, wobei der Leitungsmantel (7) an zumindest einem Leiterendabschnitt (8) zumindest bereichsweise entfernt ist gemäß einem Verfahren, mit den folgenden Schritten: Positionieren des Leitungsverbinders (2) am Leiterendabschnitt (8), so dass ein Abschnitt der Isolationsschicht (5) zumindest teilweise vom Leitungsverbinder (2) umschlossen wird; Anordnen des Leiterendabschnitts (8) innerhalb eines Befestigungsrohres (9), so dass ein erster Rohrabschnitt (10) des Befestigungsrohres (9) zumindest abschnittsweise den Leitungsverbinder (2) und ein zweiter Rohrabschnitt (11) des Befestigungsrohres (9) zumindest abschnittsweise den Leitungsmantel (7) umschließt; Pressen des Befestigungsrohres (9) zwischen einer Mehrzahl von streifenförmigen Pressflächen (12), die im konstanten Abstand zu einer Zentralachse (20) um die Zentralachse (20) angeordnet sind und die Pressflächen das Befestigungsrohr synchron mit einer Kraft beaufschlagen; wobei der erste Rohrabschnitt (10) mit dem Leitungsverbinder (2) und der zweite Rohrabschnitt (11) mit dem Leitungsmantel (7) vercrimpt werden, der erste Rohrabschnitt (10) auf einen ersten Innendurchmesser (d1) und der zweite Rohrabschnitt (11) auf einen zweiten Innendurchmesser (d2) gepresst werden und der erste Innendurchmesser (d1) kleiner als der zweite Innendurchmesser (d2) ist, wobei die Vorrichtung eine Mehrzahl von Werkzeugsegmenten (19) aufweist, die im konstanten Abstand zu einer Zentralachse (20) um die Zentralachse (20) angeordnet sind und orthogonal zur Zentralachse (20) zwischen einer Grundstellung und einer Pressstellung synchron bewegbar sind, wobei jedes Werkzeugsegment (19) an einer der Zentralachse (19) zugewandten Seite eine streifenförmige Pressfläche (12) aufweist, jede Pressfläche (12) zumindest einen ersten und zumindest einen zweiten Pressflächenabschnitt (14; 15) umfasst, der erste Pressflächenabschnitt (14) einen geringeren Abstand zur Zentralachse (19) aufweist als der zweite Pressflächenabschnitt (15), dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Pressflächenabschnitte (14) einen ersten Pressbereich (A) zum Pressen des ersten Rohrabschnitts (10) auf den ersten Innendurchmesser (d1) und die zweiten Pressflächenabschnitte (15) einen zweiten Pressbereich (B) zum Pressen des zweiten Rohrabschnitts (11) auf den zweiten Innendurchmesser (d2) ausbilden.
  10. Vorrichtung (25) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei zwischen erstem und zweitem Pressflächenabschnitt (14, 15) eine Stufe (15) ausgebildet ist.
  11. Vorrichtung (25) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei eine Höhe der Stufe (15) höchstens einer Schichtdicke der Leitungsmantel (7) der elektrischen Leitung (3) entspricht.
  12. Vorrichtung (25) nach einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei zumindest eine Pressfläche (12) zur Zentralachse (20) parallel verlaufende Kanten (21) aufweist, die abgerundet sind.
  13. Vorrichtung (25) nach einem der Ansprüche 9 bis 12, wobei zumindest zehn, bevorzugter zumindest sechszehn, Werkzeugsegmente (18) vorgesehen sind.
  14. Vorrichtung (25) nach einem der Ansprüche 9 bis 13, wobei die Werkzeugsegmente (18) symmetrisch um die Zentralachse (20) angeordnet sind.
  15. Vorrichtung (25) nach einem der Ansprüche 9 bis 14, wobei zumindest ein Werkzeugsegment (19) ein erstes Teilsegment (22) und ein zweites Teilsegment (23) umfasst, wobei das erste Teilsegment (22) den ersten Pressflächenabschnitt (14) und das zweite Teilsegment (23) den zweiten Pressflächenabschnitt (15) ausbildet.
  16. Vorrichtung (25) nach Anspruch 15, wobei das erste Teilsegment (22) und das zweite Teilsegment (23) lösbar miteinander verbunden sind.
  17. Vorrichtung (25) nach einem der Ansprüche 10 bis 16, wobei zumindest ein Werkzeugsegment (19) im Bereich der Pressfläche (12) zumindest eine Fase (24) aufweist.
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