Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Bearbeiten eines Endes eines Kabels mit einem Innenteil und einer den Innenteil umgebenden Hülle, insbesondere eines Koaxialkabels.

Im Rahmen der Kabelkonfektionierung werden die Enden von Kabeln bearbeitet, um diese für die Verbindung mit z.B. einem Steckverbinder vorzubereiten. Bei Koaxialkabeln kann dies ein Freilegen des Innenleiters in einem Abschnitt des zu bearbeitenden Endes sowie ein Freilegen des den Innenleiter koaxial umgebenden Außenleiters in einem zweiten Abschnitt erfordern. Hierzu wird regelmäßig zunächst ein den Außenleiter umgebender Mantel über die gesamte Länge des zu bearbeitenden Endes des Kabels entfernt, um den Außenleiter freizulegen. Daraufhin wird der regelmäßig aus einem Drahtgeflecht bestehende Außenleiter unter einer zunächst radialen Aufweitung nach hinten umgestülpt, so dass dieser auf dem Mantel des sich an das zu bearbeitende Ende des Kabels anschließenden Abschnitts aufliegt. Danach wird die Isolationsschicht, die den Innenleiter elektrisch von dem Außenleiter isoliert, in einem Abschnitt oder über der gesamten Lange des zu bearbeitenden Endes des Kabels entfernt und dadurch der Innenleiter freigelegt.

Daraufhin kann ein Verbinden mit z.B. einem Koaxialsteckverbinder erfolgen, wobei ein Innenleiterteil des Koaxialsteckverbinders elektrisch und mechanisch mit dem freigelegten Innenleiterabschnitt des Kabels verbunden, z.B. vercrimpt wird. Gleichzeitig kann ein Außenleiterteil des Koaxialsteckverbinders mit dem Außenleiter elektrisch verbunden werden, z.B. indem das Außenleiterteil auf den umgestülpten Abschnitt des Außenleiters aufgeschoben und radial gegen den darunter liegenden Abschnitt des Mantels verpresst, z.B. vercrimpt wird.

In vielen Fällen soll die Länge des umgestülpten Abschnitts des Außenleiters kürzer als das zu bearbeitende Ende des Kabels sein, so dass dieser in einem weiteren Arbeitsschritt durch Abschneiden gekürzt wird. Zur Kostensenkung wird eine möglichst vollautomatische Konfektionierung von Kabeln angestrebt, so dass auch die beschriebene Bearbeitung der Enden der Kabel automatisiert werden soll.

Eine hierzu geeignete Vorrichtung sowie ein entsprechendes Verfahren sind aus der US 4 719 697 bekannt. Dort wird das Ende eines Koaxialkabels automatisiert für die Verbindung mit einem Koaxialsteckverbinder vorbereitet und gleichzeitig auch mit diesem verbunden. Mittels einer Schneidvorrichtung wird hierzu zunächst der Mantel, der Außenleiter sowie die Isolationsschicht des Kabels in einem Abschnitt des zu bearbeitenden Endes entfernt und dadurch der Innenleiter freigelegt. Mittels derselben Schneidvorrichtung wird dann in einem weiteren Abschnitt des zu bearbeitenden Endes der Mantel entfernt, um in diesem Abschnitt das Außenleitergeflecht freizulegen. Dann erfolgt ein erstes radiales Aufweiten des freigelegten Außenleitergeflechts, indem ein Rad in der Nähe des kabelseitigen Endes des freigelegten Außenleitergeflechts in dieses radial hineingedrückt und in dieser Position um das fixierte Kabel gerollt wird. Dadurch wird das Außenleitergeflecht lokal in die Isolationsschicht gedrückt, was mit einem Aufweiten der freien Enden des freigelegten Außenleitergeflechts verbunden ist. Diese Aufweitung wird dann durch weitere Maßnahmen, u.a. das axiale Hineinfahren eines Aufweitdorns vergrößert. In den so entstehenden Spalt zwischen Außenleitergeflecht und Isolationsschicht wird dann ein Außenleiterteil des Steckverbinders geschoben und das aufgeweitete Außenleitergeflecht dann mittels einer Hülse gegen die Außenseite des Außenleiterteils gepresst. Dadurch erfolgt eine elektrische und mechanische Verbindung zwischen dem Außenleiter des Kabels und dem Außenleiterteil des Koaxialsteckverbinders. Ein Umstülpen oder ein Kürzen des aufgeweiteten Außenleitergeflechts ist bei dem Verfahren gemäß der US 4 719 697 nicht vorgesehen.

Ausgehend von diesem Stand der Technik lag der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Verfahren zum automatisierten Bearbeiten von Kabelenden, wie es beispielsweise aus der US 4 719 697 bekannt ist, weiter zu verbessern und insbesondere um die Möglichkeit einer automatisierten Kürzung des radial aufgeweiteten Abschnitts des Außenleiters zu ergänzen.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung und ein Verfahren gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des erfindungsgemäßen Verfahrens sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche und ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Erfindung.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Bearbeitung eines Endes eines Kabels mit einem Innenteil und einer den Innenteil umgebenden Hülle, umfasst zumindest Mittel zum radialen Aufweiten eines Abschnitts der Hülle (oder eines Teils davon) und eine Schneidvorrichtung mit (zumindest) einem ersten und einem zweiten Schneidkörper, die in axialer Richtung bezüglich des Kabelendes zueinander verfahrbar sind und dadurch den radial aufgeweiteten Abschnitt der Hülle in einem Bereich durchtrennen.

Ein entsprechendes (automatisiertes) Verfahren zum Bearbeiten eines Endes eines Kabels mit einem Innenteil und einer den Innenteil umgebenden Hülle sieht vor, dass ein Abschnitt der Hülle (oder eines Teils davon) radial aufgeweitet wird und der radial aufgeweitete Abschnitt der Hülle durch das Ausüben einer axialen (bezogen auf die Längsachse des Kabels in dem zu bearbeitenden Ende) Schneidkraft in einem Bereich durchtrennt wird.

Unter„radial Aufweiten" wird erfindungsgemäß ein (elastisches oder plastisches) Umbiegen des Abschnitts der Hülle derart, dass sich dieser Abschnitt zumindest teilweise in radialer Richtung (nicht zwingend senkrecht) zu der Längsachse des Kabelendes erstreckt, verstanden Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des erfindungsgemäßen Verfahrens ist, dass das Durchtrennen der Hülle gleichzeitig mit dem radialen Aufweiten bzw. einem weitergehenden Umbiegen erfolgen kann. Dadurch kann erreicht werden, dass sich der Zeitraum, der für die Bearbeitung eines Kabelendes erforderlich ist, trotz des zusätzlichen Kürzens der Hülle nicht oder nicht wesentlich verlängert.

Bei dem zu bearbeitenden Kabel handelt es sich vorzugsweise um ein Koaxialkabel, das zumindest (mindestens) einen Innenleiter und (mindestens) einen den Innenleiter umgebenden Außenleiter sowie (mindestens) eine den

Innenleiter von dem Außenleiter elektrisch isolierende Isolationsschicht umfasst.

Vorzugsweise ist zudem noch (mindestens) ein den Außenleiter umgebender

Mantel vorgesehen. Der Innenteil des Koaxialkabels kann dann den Innenleiter und die Isolationsschicht und die Hülle den Außenleiter und den Mantel umfassen, wobei vorzugsweise nur der Außenleiter radial aufgeweitet und ggf. umgebogen (insbesondere umgestülpt) wird, während der Mantel in dem entsprechenden Abschnitt vorab entfernt wurde. Dementsprechend kann in einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen sein, dass eine äußere Schicht (insbesondere ein Mantel eines Koaxialkabels) der Hülle vor dem radialen Aufweiten einer inneren Schicht (insbesondere eines Außenleiters des Koaxialkabels) der Hülle in dem radial aufzuweitenden Abschnitt der Hülle entfernt wird. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann hierzu eine entsprechende Trennvorrichtung aufweisen.

Der Außenleiter des Koaxialkabels ist vorzugsweise in Form eines Geflechts ausgebildet, da sich ein solches Außenleitergeflecht relativ leicht radial aufweiten und ggf. umbiegen und umstülpen lässt. Die erfindungsgemäße Bearbeitung eines Koaxialkabels mit einem massiven Außenleiter oder einer sonstigen ggf. massiven Hülle ist jedoch ebenfalls unter elastischer und/oder plastischer Deformation und ggf. einem Reißen des Außenleiters bzw. der Hülle in dem radial aufzuweitenden Abschnitt möglich. Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass das radiale Aufweiten des Abschnitts der Hülle durch das Ausüben radialer (nach innen gerichteter) Kräfte in einem Teilbereich des Abschnitts erfolgt. Hierzu kann die erfindungsgemäße Vorrichtung vorzugsweise einen Zwicker umfassen, der den umzubiegenden Abschnitt der Hülle somit in diesem Teilbereich in den Innenteil des Kabels drückt.

In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann vorgesehen sein, dass der erste Schneidkörper in eine Öffnung des zweiten Schneidkörpers eintaucht, wobei die Hülle durchtrennt wird. Dies stellt eine konstruktiv besonders einfache Ausgestaltung einer axial wirkenden Schneidvorrichtung dar.

Weiterhin kann dann vorgesehen sein, dass der erste Schneidkörper hülsenförmig ausgebildet ist und nach dem Durchtrennen den verbliebenen radial aufgeweiteten Abschnitt der Hülle durch ein Überfahren des sich an das zu bearbeitende Ende anschließenden Abschnitts des Kabels weiter umbiegt und insbesondere umstülpt. In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann vorgesehen sein, dass der radial aufgeweitete Abschnitt der Hülle durch Ausüben von axialen Kräften umgebogen d.h. weiter radial aufgeweitet oder umgestülpt (über die senkrechte (bezogen auf die ursprüngliche Ausrichtung) Ausrichtung hinaus umgebogen) wird. Dies kann vor oder nach dem Durchtrennen des radial aufgeweiteten Abschnitts erfolgen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann dazu ein Stülprohr umfassen, das in den zwischen dem radial aufgeweiteten Abschnitt der Hülle und dem Innenteil ausgebildeten Spalt axial hineinfahrbar ist, um den radial aufgeweiteten Abschnitt der Hülle umzubiegen. In einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann vorgesehen sein, dass das Stülprohr federbelastet mit dem ersten Schneidkörper verbunden ist, wobei das Stülprohr durch eine axiale Bewegung des ersten Schneidkörpers in den Spalt hineingefahren wird, bis das Stülprohr axial anschlägt und eine weitergehende Bewegung des ersten Schneidkörpers (unter Vorspannung der Feder) in einer Relativbewegung zu dem Stülprohr erfolgt. Dies ermöglicht, den umzubiegenden Teil der Hülle mittels des Stülprohrs in eine für das Durchtrennen vorteilhafte Position (z.B. mit einer senkrechten Ausrichtung zur Längsachse des zu bearbeitenden Kabelendes) zu bringen. Ein weiteres Umbiegen (insbesondere Umstülpen) des verbliebenden radial aufgeweiteten Abschnitts der Hülle nach dem Durchtrennen kann dann mittels des ersten Schneidkörpers erfolgen.

Als axialer Anschlag für das Stülprohr kann eine den radial aufzuweitenden Abschnitt begrenzende, das Kabel in dem sich an das zu bearbeitende Ende anschließenden Abschnitt umgebende Stützhülse dienen. Alternativ kann aber auch das stirnseitige Ende einer zuvor gekürzten äußeren Schicht (insbesondere ein Mantel eines Koaxialkabels) der Hülle als axialer Anschlag dienen. Die Stützhülse kann auch andere Funktionen übernehmen und insbesondere zur Positionssicherung des zu bearbeitenden Endes des Kabels dienen.

Um eine möglichst weitgehende Automatisierung der Bearbeitung des Kabelendes zu erreichen, kann die erfindungsgemäße Vorrichtung noch (mindestens) einen Positionssensor umfassen, der eine definierte Position des zu bearbeitenden Endes des Kabels in der Vorrichtung detektiert. Eine Steuerungsvorrichtung kann dann die Bearbeitung des Endes des Kabels initiieren.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann schließlich noch vorsehen, dass eine äußere Schicht (insbesondere eine Isolationsschicht eines Koaxialkabels) des Innenteils nach dem radialen Aufweiten des Abschnitts der Hülle und dem dadurch erfolgenden Freilegen eines entsprechenden Abschnitts des Innenteils entfernt wird, um eine innere Schicht (hierbei kann es sich auch um einen Kern, wie insbesondere eine Innenleiter eines Koaxialkabels handeln) des Innenteils freizulegen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann dazu eine entsprechende Trennvorrichtung aufweisen, bei der es sich insbesondere auch um dieselbe Trennvorrichtung handeln kann, die auch zum Entfernen einer äußeren Schicht der Hülle verwendet wird.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen die

Fig. 1 bis 8: verschiedene Schritte eines erfindungsgemäßen Verfahrens sowie

Bestandteile der dabei zum Einsatz kommenden erfindungsgemäßen Vorrichtung in schematischen Darstellungen.

Die Fig. 1 zeigt, wie ein Koaxialkabel 1 , dessen Ende bearbeitet werden soll in axialer Richtung in eine erfindungsgemäße Vorrichtung eingeschoben wird. Dabei wird das Koaxialkabel 1 durch entsprechende Öffnungen bzw. Zwischenräume einer Klemmvorrichtung 2, eines (zweiten) Schneidwerkzeugs 3, einer Stützhülse 4 und eines Zwickers 5 hindurchgeführt. Mittels eines Positionssensors 6 wird das Erreichen einer vordefinierten Position des Kabelendes in der Vorrichtung detektiert und daraufhin, von einer Steuerungsvorrichtung (nicht dargestellt) gesteuert, das Koaxialkabel 1 vollautomatisch mittels der Vorrichtung bearbeitet.

Das hier dargestellte Koaxialkabel 1 wurde für die Bearbeitung vorbereitet, indem dessen Mantel 7 in dem zu bearbeitenden Abschnitt entfernt und dadurch ein Außenleitergeflecht 8 des Koaxialkabels 1 in diesem Abschnitt freigelegt wurde. Dieses Freilegen des Außenleitergeflechts 8 kann durch eine geringfügige Abwandlung des hier beschriebenen Verfahrens auch durch die hier dargestellte Vorrichtung automatisiert erfolgen, wie dies im Weiteren noch erläutert wird.

Die Fig. 2 zeigt zum einen eine Fixierung des Koaxialkabels 1 mittels der Klemmvorrichtung 2, deren Klemmbacken 9 hierzu radial (bezüglich der Längsachse des Kabels) zusammengefahren werden. Das Koaxialkabel 1 bzw. zumindest dessen zu bearbeitendes Ende ist dadurch primär axial aber auch gegen ein Verdrehen gesichert.

Die Fig. 2 zeigt zudem das radiale Aufweiten des freigelegten Außenleitergeflechts 8. Hierzu werden zwei Zwickerelemente 10 des Zwickers 5 radial (bezüglich der Längsachse des Kabels) zusammengefahren, wodurch das Außenleitergeflecht 8 in einem Teilbereich des freigelegten Abschnitts, der in einem Abstand von dem freien Ende des Koaxialkabels 1 bzw. des Außenleitergeflechts 8 und vorzugsweise möglichst nah an der Stützhülse 4 positioniert ist, ein Stück weit in die unter dem Außenleitergeflecht liegende Isolationsschicht des Koaxialkabels gedrückt wird. Dies führt zu einer lokalen (im Wesentlichen plastischen) Deformation der einzelnen Drähte des Außenleitergeflechts 8 und im Ergebnis zu einem radialen Aufweiten des Außenleitergeflechts 8 in dem Abschnitt zwischen den Zwickerelementen 10 und dem freien Ende des Außenleitergeflechts 8. Dadurch bildet sich ein trichterförmig aufgeweiteter Spalt zwischen dem Außenleitergeflecht 8 und einer Isolationsschicht 1 1 des Koaxialkabels 1 in diesem Abschnitt. In diesen Spalt kann dann ein Stülprohr 12 in axialer Richtung hineinfahren, um den radial aufgeweiteten Teil des Außenleitergeflechts 8 umzubiegen, d.h. zunächst weiter radial aufzuweiten, wie dies in der Fig. 3 dargestellt ist. Die Zwickerelemente 10 sind dabei bereits wieder in Ihre Ausgangsstellung verfahren, um das Umbiegen des Außenleitergeflechts 8 nicht zu behindern. Das Stülprohr 12 ist axial verschiebbar und federbelastet in einer Führung eines (ersten) Schneidwerkzeugs 13 geführt. Die Bewegung des Stülprohrs 12 erfolgt indirekt durch ein Verfahren des ersten Schneidwerkzeugs 13.

Das Stülprohr 12 fährt so weit in das radial aufgeweitete Außenleitergeflecht 8 ein, bis dieses unter Zwischenschaltung des entsprechenden Abschnitts des Außenleitergeflechts 8 an der Stützhülse 4 anschlägt. Ein weiteres Verfahren des ersten Schneidwerkzeugs 13 führt dann zu einem Einfedern des Stülprohrs, d.h. dieses steht still während das erste Schneidwerkzeug 3 weiterbewegt wird (vgl. Fig. 4).

Das erste Schneidwerkzeug 13 taucht infolge der Weiterbewegung in eine Öffnung 14 des zweiten Schneidwerkzeugs 3 ein. Infolge der annähernd gleichen Durchmesser (Außendurchmesser des ersten Schneidwerkzeugs 13 und Innendurchmesser der Öffnung 14 des zweiten Schneidwerkzeugs 3) werden dadurch lokal erhebliche Scherkräfte auf einen Bereich des radial aufgeweiteten Außenleitergeflechts 8 ausgeübt, wodurch dieses in dem entsprechenden Bereich durchtrennt wird (vgl. Fig. 5).

Die Fig. 5 zeigt weiterhin, dass das erste Schneidwerkzeug 13 nach dem Durchtrennen des Außenleitergeflechts 8 noch weiter in die Öffnung 14 des zweiten Schneidwerkzeugs 3 eintaucht. Dabei überfährt die vordere Kante des teilweise rohrförmig ausgebildeten ersten Schneidwerkzeugs 13 die Stützhülse 4, was zu einem weiteren Umbiegen und im Ergebnis zu einem Umstülpen des verbliebenen freigelegten Außenleitergeflechts 8 führt. Dieser Abschnitt erstreckt sich somit entgegengesetzt zu seiner ursprünglichen Ausrichtung.

Das erste Schneidwerkzeug 13 einschließlich des Stülprohrs 12 wird daraufhin zurückgefahren (vgl. Fig. 6).

Mittels einer Trennvorrichtung 15 kann dann noch ein Abschnitt eines Innenleiters 16 des Koaxialkabels 1 freigelegt werden, indem mittels Schneidelementen 17 der Trenn Vorrichtung 15 ein umlaufender Schnitt in die Isolierschicht 1 1 eingebracht (vgl. Fig. 7) und die so vereinzelte Isolationsschichthülse von dem Innenleiter 16 in Richtung des freien Endes des Koaxialkabels 1 abgezogen wird (vgl. Fig. 8). Dies kann beispielsweise durch ein entsprechendes Verfahren der noch in die Isolationsschicht 1 1 eingreifenden Trennvorrichtung 15 oder, ebenfalls bei noch in die Isolationsschicht 1 1 eingreifender Trennvorrichtung 15, durch ein entgegengesetztes Verfahren des Koaxialkabels 1 , beispielsweise mittels der Klemmvorrichtung 2, erfolgen. Auf dieselbe Weise kann auch ein Freilegen des Außenleitergeflechts 8 erfolgen, indem mittels der Trennvorrichtung 15 ein Abschnitt des Mantels 7 entfernt wird.

Das Koaxialkabel 1 kann dann entnommen und beispielsweise mit einem Koaxialsteckverbinder (nicht dargestellt) verbunden werden. Dazu kann beispielsweise ein Innenleiterteil des Koaxialsteckverbinders mit dem freigelegten Abschnitt des Innenleiters 16 verbunden (z.B. vercrimpt, verlötet, verschweißt, etc.) und ein Außenleiterteil mit dem umgestülpten Abschnitt des Außenleitergeflechts 8 verbunden (z.B. vercrimpt, verlötet, verschweißt, etc.) werden. Das Verbinder des bearbeiteten Endes des Koaxialkabels kann ebenfalls automatisiert erfolgen. Auch besteht die Möglichkeit, die erfindungsgemäße Vorrichtung so weiterzubilden, dass diese nach dem Bearbeiten des Kabelendes auch die Verbindung mit dem Koaxialsteckverbinder durchführt.