ES2587023T3

ES2587023T3 - Entrada de cables

Info

Publication number: ES2587023T3
Application number: ES07816218.7T
Authority: ES
Inventors: Josef Fuchs
Original assignee: Huber and Suhner AG
Current assignee: Huber and Suhner AG
Priority date: 2006-12-22
Filing date: 2007-10-29
Publication date: 2016-10-20
Anticipated expiration: 2027-10-29
Also published as: WO2008077259A1; EP2104959A1; HUE029392T2; EP2104959B1

Abstract

Entrada de cables (1) con una carcasa (2) con una cavidad interior (3), que presenta un reborde (6) dispuesto transversalmente respecto del eje de la cavidad interior (z), y un casquillo de contacto (7) dispuesto en la cavidad interior (3), y de manera concéntrica a la misma, con una superficie de contacto (8) dispuesta transversalmente respecto del eje de la cavidad interior (z) y que, cuando se encuentra montada, es presionada en dirección axial (z) contra el reborde (8) mediante un conector de empalme (9) enroscado en la carcasa (3), de manera que entre los mismos se pueden sujetar alambres trenzados (21) de un conductor externo de un cable coaxial (20), en donde se encuentra previsto un elemento de sujeción (13, 16) para evitar una torsión no controlada del casquillo de contacto (7) respecto de la carcasa (3) cuando se enrosca el conector de empalme (9), de manera que los alambres trenzados (21) sujetados entre los mismos no se dañen durante el montaje, caracterizada porque el elemento de sujeción (13, 16) comprende, al menos, una junta tórica (13, 16) dispuesta en una ranura (12, 15) de la cavidad interior y/o del casquillo de contacto y que se encuentra adyacente al casquillo de contacto (7).

Description

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DESCRIPCION

Entrada de cables

La presente invencion pertenece al campo de las entradas para cables, especialmente entradas de cables para cables coaxiales flexibles de componentes de alta frecuencia.

Las entradas de cables se conocen desde hace anos; asl, en la EP0110823 del declarante se puede observar por ejemplo un conector con una entrada de cables para un cable coaxial flexible que se compone de multiples piezas individuales y que se coloca mediante un complejo proceso de montaje sobre el correspondiente cable de alta frecuencia o coaxial. En ese caso, el cable se encuentra compuesto, visto desde dentro hacia fuera, por un conductor interior metalico, un material dielectrico colocado alrededor del mismo, un primer apantallamiento conformado por una lamina de cobre plateada envuelta de manera superpuesta sobre la capa dielectrica, un segundo apantallamiento conformado por una malla de alambre de cobre y un revestimiento exterior, no conductor. Toda la disposicion es concentrica o coaxial. El conector o la parte del conector que conforma la entrada de cables se compone de un conector de empalme ajustado al revestimiento exterior del cable con una rosca exterior, un arco de contacto con una cavidad interior radial y una carcasa de conector con una rosca interior. Para el montaje se deben seguir, esencialmente, los siguientes pasos: Cortar los cables a la longitud deseada, recubrir con estano una parte de la malla del segundo apantallamiento con estano, colocar el tubo termo-retractil y el conector de empalme sobre el cable, colocar el arco de contacto sobre la parte cubierta con estano de la capa protectora, recubrir con estano el arco de contacto con el apantallamiento, cortar el cable cerca del arco de contacto, girar la superficie de corte hasta, y refrentar con, el arco de contacto, soldar con estano el conductor interno del conector, introducir el cable en la carcasa del conector y enroscar con el conector de empalme. Finalmente, con un soplete de aire caliente se coloca tambien el tubo termo-retractil como proteccion contra la humedad y salpicaduras de agua. Este proceso de montaje que incluye realizar la soladura con estano, refrentar y ejecutar una contraccion por calor, es complejo y requiere de gran cantidad de herramientas especiales.

En la US4979911 de W.L. Gore se describe una entrada de cables que tambien es montada en un cable coaxial. En este caso se trata de un cable coaxial que comprende un conductor interior, un dielectrico y un conductor exterior compuesto, al menos, de una malla metalica. La entrada de cables se compone de un manguito de sujecion con un dentado interior y un diametro exterior conico, un conector de empalme con diametro interior conico y una rosca exterior y, analogamente, una carcasa con una correspondiente rosca interior. Durante el montaje, en un primer corte se corta el cable y se prepara de manera tal, que una parte del conductor interior y del conductor exterior quede al descubierto; de manera optativa el conductor exterior se puede recubrir con estano o dejado sin estanar. A continuacion, el conector de empalme es desplazado sobre el cable y el manguito de sujecion hacia el conductor exterior puesto al descubierto. El conector de empalme es insertado sobre el manguito de sujecion. Debido a la forma levemente conica del manguito de sujecion y el correspondiente contorno interior del conector de empalme, al desplazar uno sobre el otro, automaticamente el diametro del manguito de sujecion disminuye y se sujeta al conductor exterior del cable. La desventaja que surge consiste en que, debido a esta sujecion, tambien se aprieta y deforma siempre el dielectrico que se encuentra debajo del conductor exterior, lo que provoca un salto de impedancia no deseado y, con ello, unas propiedades de transmision no tan buenas. Del mismo declarante se conoce una entrada de cables para un cable coaxial (comparese SUHNER, Coaxial Connector General Catalogue, Edition 2004, p. 18), que presenta esencialmente cinco partes con diversas empaquetaduras y elementos distanciadores. En ese caso, un manguito solo puede ser colocado en el cable si previamente se retira el revestimiento exterior, ya que el manguito presenta un reborde que se apoya en el extremo del revestimiento exterior. Es por ello que durante el montaje se debe tener especial cuidado de no deformar por descuido al conductor exterior. Debido a la compleja construccion, en comparacion, y los multiples componentes esta entrada de cables no es adecuada para un montaje fuera de un taller o en espacios reducidos.

El documento DE 2 260 734 revela un enchufe coaxial de alta frecuencia en el que el conductor exterior rebordeado hacia fuera es presionado axialmente por un aro de apriete contra un reborde en la cavidad interior de la cabeza del enchufe, y en donde la presion de apriete es generada por un anillo reten roscado. Entre el aro de apriete y el anillo reten se encuentra dispuesto un anillo transmisor de presion que se encuentra en cierre hermetico hacia dentro y hacia fuera, respectivamente, mediante una junta torica alojada en una ranura del anillo transmisor de presion.

En el documento DE 92 03 356 U1 se revela un conector coaxial de cables en el que una pieza de apriete de contacto dispuesta en el cable presiona contra una superficie radial en el casquillo metalico exterior mientras sujeta la parte doblada del trenzado de conductor exterior. El casquillo metalico presenta un perfil interior que se corresponde con un pollgono regular, mientras que la pieza de apriete de contacto presenta un perfil exterior complementario.

Finalmente, la DE 1 105 941 muestra un enchufe de cable para cables coaxiales de alta frecuencia, en el que entre un anillo opresor para el conductor exterior y la union roscada se puede observar una empaquetadura compuesta por un anillo de cierre hermetico y una arandela.

Es objeto de la invencion, poner a disposicion una entrada de cables mejorada que permita un montaje preciso y poco costoso de un cable coaxial.

Este objeto es resuelto a traves de una entrada de cables con las caracterlsticas de la reivindicacion 1.

La entrada de cables conforme a la invencion es apropiada para la conexion de cables de alta frecuencia o coaxiales 5 con, visto desde dentro hacia fuera, un conductor interior que conduce electricidad, un dielectrico que lo rodea, un apantallamiento de una o multiples capas dispuesto concentricamente respecto del anterior con, al menos, un conductor exterior y un revestimiento de cable que lo cierra hacia fuera. Por regla general, el conductor exterior de cable se compone de un bandaje en forma de laminas que es rodeado por una malla metalica.

Una entrada de cables conforme a la invencion presenta, globalmente, una carcasa, un conector de empalme y un 10 casquillo de contacto. La carcasa dispone de una cavidad interior con un primer diametro mayor, para el alojamiento del casquillo de contacto, y que se encuentra adaptado de manera tal al diametro exterior del mismo, que este puede ser colocado facilmente. En el area delantera, la cavidad interior presenta un segundo diametro menor, adaptado al diametro exterior del dielectrico del cable que debe ser conectado. Preferentemente, la carcasa tambien presenta una rosca en el interior de la cavidad interior, con la que se puede enroscar el conector de empalme. En el 15 area del primer diametro y a lo largo de su superficie interior, la cavidad interior presenta una ranura que sirve para alojar una junta torica, que cuando se encuentra montada interactua con una superficie exterior del casquillo de contacto. De manera alternativa o complementaria, una junta torica tambien puede estar dispuesta en una ranura en la superficie exterior del casquillo de contacto, que cuando se encuentra montado interactua con una superficie interior de la cavidad interior.

20 El casquillo de contacto presenta una cavidad interior, que cuando se encuentra montado se alinea con la cavidad interior de la carcasa. El diametro de la cavidad interior del casquillo de contacto corresponde esencialmente al diametro exterior del cable que debe ser montado. En el interior la cavidad interior del casquillo de contacto presenta, por lo general, tambien una ranura circundante en la que se encuentra dispuesta una junta torica. La junta torica actua, por un lado, como cierre hermetico, pero al mismo tiempo impide un desplazamiento no deseado del 25 casquillo de contacto, especialmente durante el montaje de la entrada de cables en el cable. Ademas, al menos una de las juntas toricas puede actuar como freno, evitando una torsion no deseada del casquillo de contacto respecto de la carcasa y/o el cable, especialmente cuando se enrosca el conector de empalme. De manera alternativa o complementaria se pueden prever otros medios que impidan una torsion no deseada relativa del casquillo de contacto respecto de la carcasa. Por ejemplo, un tornillo prisionero que encastra en una ranura o un acople de 30 ranura y espiga son posibles en ciertas formas de ejecucion.

En el extremo delantero el casquillo de contacto presenta una superficie terminal en forma de anillo que se encuentra conformada de manera tal, que cuando se encuentra montado se alinea con un reborde de la carcasa. El reborde se encuentra dispuesto en el area de transicion desde el primer diametro al segundo diametro de la carcasa. La superficie terminal y el reborde se encuentran conformados de manera tal, que entre los mismos se pueden 35 sujetar de manera controlada alambres de la malla metalica del conductor exterior para lo cual se presiona el casquillo de contacto en direccion axial contra el reborde de la carcasa mediante el conector de empalme. La sujecion se realiza de manera tal, que la malla metalica no sufre danos. Por este motivo los radios de transicion se escogen de manera tal, que no provocan el cizallamiento de la malla metalica. En el extremo posterior el casquillo de contacto presenta una superficie terminal posterior que durante el montaje entra en union activa con el conector de 40 empalme. La superficie terminal se encuentra conformada de manera tal, que permite una torsion del conector de empalme respecto del casquillo de contacto.

En la superficie exterior el casquillo de contacto presenta un area delantera que presenta un diametro algo menor que el area posterior, de manera que durante el montaje se forma un espacio entre el casquillo de contacto y la carcasa en los que se ubican los alambres trenzados de la malla.

45 Tanto el conector de empalme como tambien la carcasa pueden presentar conexiones para herramientas de montaje, por ejemplo llaves de tuercas. Para cables que como apantallamiento presenten una primera capa de conductor exterior, por ejemplo como folio longitudinal, banda circundante, trenzado o combinaciones de las mismas, y una segunda capa de conductor exterior como trenzado, en el area del primer diametro menor de la cavidad interior de la carcasa se encuentra prevista un area parcial con mayor diametro que puede alojar estas capas 50 internas de un conductor exterior.

Ademas de su funcion de cierre hermetico entre carcasa, casquillo de contacto y cable, las juntas toricas (anillos de cierre hermetico) cumplen otras funciones, por ejemplo como elementos de posicionamiento y sujecion que simplifican considerablemente el montaje de la entrada de cables. Mediante las juntas toricas se aumenta especlficamente la friccion entre el casquillo de contacto y la carcasa o entre el casquillo de contacto y el 55 revestimiento del cable, de manera que al enroscar el conector de empalme con la carcasa el casquillo de contacto de la carcasa no gire de forma indeseada para evitar un cizallamiento de los alambres trenzados. En una forma de

ejecucion, ambas empaquetaduras se encuentran dispuestas en direccion axial, aproximadamente a la misma altura.

De manera adicional, el anillo de cierre hermetico en el interior del casquillo de contacto facilita el montaje del cable coaxial en la entrada de cables porque el casquillo de contacto en el cable coaxial ya no se mueve libremente y, de 5 este modo, permanece exactamente en la posicion deseada. El impedimento de la torsion del arco de contacto tambien se puede evitar a traves de una ranura gula expllcitamente conformada entre la carcasa y el casquillo de contacto. Como otra medida para impedir una torsion no deseada, al menos una de las superficies de contacto entre el conector de empalme y el casquillo de contacto puede estar conformada o recubierta de manera tal que presente una menor friccion. El diametro exterior del casquillo de contacto se escoge de manera tal, que el casquillo de 10 contacto se introduce de forma precisa en la carcasa, pero puede ser colocada esencialmente libre de fuerza, sin considerar la fuerza de friccion del anillo de cierre hermetico exterior.

El montaje de una entrada de cables en un cable coaxial generalmente se realiza de la siguiente manera. El cable coaxial se corta a la longitud necesaria, se pone al descubierto en su extremo del conductor interior y se corta el revestimiento del cable alrededor en una distancia definida, que corresponde aproximadamente en 0.4 a 0.8 de la 15 longitud del casquillo de contacto (otros valores son posibles segun la forma de ejecucion), en relacion al conductor interior puesto al descubierto, antes o despues de colocar el casquillo de contacto. Ya que la cavidad interior del casquillo de contacto generalmente presenta un diametro que en toda su longitud es mayor que el diametro exterior del cable, el casquillo de contacto (a diferencia del estado actual de la tecnica) puede ser colocado en el cable antes de poner al descubierto el conductor exterior, para lo cual se retira el revestimiento del cable.

20 Tanto el conector de empalme como tambien el casquillo de contacto son colocados en el cable, y el casquillo de contacto se coloca sobe el revestimiento del cable de manera tal, que la superficie de contacto esencialmente queda a ras de la transicion entre el revestimiento del cable y el conductor puesto al descubierto. El anillo de cierre hermetico dentro del casquillo de contacto impide que el casquillo de contacto se desplace. Luego se abocarda la malla metalica del apantallamiento, de manera que al menos la superficie terminal en forma de anillo del casquillo de 25 contacto se encuentre cubierta con alambres dispuestos, esencialmente, en direccion radial. En caso necesario los alambres pueden ser plegados mas hacia atras, de manera que se apoyen sobre la superficie exterior del casquillo de contacto. Luego el cable es insertado junto con el casquillo de contacto en la carcasa de la entrada de cables, de manera que los alambres de la malla queden entre la superficie terminal en forma de anillo y el reborde en el interior de la carcasa. Entonces se enrosca el conector de empalme con la carcasa, de manera que los alambres de la malla 30 queden apretados y sujetos de forma fiable entre la superficie terminal y el reborde. Se produce una excelente fijacion mecanica del cable coaxial as! como un contacto definido electricamente entre el conductor exterior y la carcasa. Contrariamente a dispositivos de sujecion radiales usuales, la malla es sujetada de manera uniforme sobre una superficie circundante, sin que se someta a esfuerzo al dielectrico que se encuentra debajo. Si el cable coaxial presenta otro apantallamiento debajo de la malla metalica, este generalmente es dejado sobre el dielectrico y luego 35 de la insercion en la carcasa queda en el area parcial de la segunda cavidad interior prevista para ello. De acuerdo a la forma de ejecucion la superficie de contacto se encuentra conformada, esencialmente, de manera plana, perpendicular a la direccion longitudinal del cable o de manera conica, formando un angulo.

Con ayuda de las figuras siguientes, que solo representan formas de ejecucion, se explica la invention en detalle. Estas muestran

40 Fig. 1 Una entrada de cables en un cable coaxial, en una vista lateral;

Fig. 2 la entrada de cables conforme a la figura 1, en un corte a lo largo de DD de la figura 1;

Fig. 3 Detalle E de la figura 2.

La figura 1 muestra una entrada de cables 1 en una vista lateral, que se encuentra sujeta en un cable coaxial 20. La figura 2 muestra un corte a traves de la entrada de cables 1 y el cable coaxial 10 a lo largo de la llnea de corte DD 45 conforme a la figura 1. La figura 3 muestra un detalle E de la figura 2, en una representation aumentada.

El cable coaxial 20 presenta aqul, visto desde dentro hacia fuera, un conductor interior 23, un aislamiento que lo rodea concentricamente, llamado en lo sucesivo dielectrico 24, un apantallamiento 25, que aqul se compone de un bandaje 26 circundante y superpuesto al dielectrico 24 y una malla metalica 21 sobre el mismo, y un revestimiento de cable exterior, protector 27. En el extremo delantero se encuentra representado el conductor interior 23 sin 50 aislamiento y provisto ya de un casquillo 28 de un conector o enchufe (no representado en detalle) que, por ejemplo, es insertado y/o soldado con estano.

La entrada de cables 1 presenta una carcasa 2 con una cavidad interior 3 (comparese figura 2), que presenta una primera area 4 con un diametro mayor y una segunda area 5 con un diametro menor D1, D2, que transmutan mediante un reborde 6. En el interior de la cavidad interior 3 se encuentra dispuesto, en la primera area 4, un

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casquillo de contacto 7 que en su extremo delantero presenta una superficie de contacto 8 en forma de anillo, y que cuando se encuentra montado es presionado, mediante un conector de empalme 9 enroscado en el area posterior de la cavidad interior 3, contra el reborde 6 de la carcasa 2, y de esa manera sujeta en direccion axial alambres trenzados 21 del cable coaxial 20 dispuestos entre los mismos. De esta manera se logra una conexion conductora entre la carcasa 3 y el conductor exterior 21, que en comparacion con otras conexiones de cables presenta un contacto uniforme, circundante y sin someter a esfuerzo al dielectrico 24. Como se puede observar bien en la figura 3, el conector de empalme 9 presenta una rosca exterior 30 que se encuentra enroscada en una rosca interior 31 correspondiente de la carcasa 3.

El casquillo de contacto 7 presenta una cavidad interior 10 que cuando se encuentra montado se alinea con la cavidad interior 3 de la carcasa 2. En la forma de ejecucion representada, el diametro de la cavidad interior 10 del casquillo de contacto 7 se ha escogido de manera tal, que el casquillo de contacto 7 se puede colocar facilmente en el cable 20, es decir, que el diametro es apenas mayor (de acuerdo al area de aplicacion, por ejemplo, 0.1 hasta 0.5 mm) que el diametro exterior de un revestimiento de cable 22 del cable 20. Ya que el casquillo de contacto 7 se coloca completamente sobre el revestimiento del cable, el montaje se simplifica de manera considerable.

A lo largo de su superficie interior 11 la cavidad interior 3 presenta una primera ranura circundante 12 que sirve para alojar una primera junta torica 13, que cuando se encuentra montada interactua con una superficie exterior 14 del casquillo de contacto 7. En el interior, el casquillo de contacto 7 tambien presenta una segunda ranura circundante 15, en la que se encuentra dispuesta una segunda junta torica 16. Tanto la primera como tambien la segunda junta torica 13, 16 tienen buen ajuste sobre sus contra-superficies 14, 20. Actuan como cierre cierre hermetico del interior de la entrada de cables 1 contra influencias externas, pero sirven tambien como una especie de freno, impidiendo que el casquillo de contacto 7 gire respecto del cable 20 al enroscar el conector de empalme 9. Una torsion puede tener como consecuencia un cizallamiento no deseado de los alambres trenzados 21 del cable 20.

Tanto el conector de empalme 9 como tambien la carcasa 3 presentan para el montaje elementos de conexion 19 para una llave de boca usual (no representado en detalle) u otras herramientas.

En la figura 3 se puede observar, como se encuentra inserto el casquillo de contacto 7 sobre el revestimiento exterior 27 del cable 20, como la junta torica 16 se encuentra en union activa con el revestimiento exterior 27 y como el casquillo de contacto 7 se encuentra posicionado en relacion al cable 20 . Se ha retirado el revestimiento exterior 27 aproximadamente hasta la altura de la superficie de contacto 8, de manera que los alambres trenzados 21 pueden ser colocados radialmente hacia fuera a ras con la superficie de contacto 8 alrededor del casquillo de contacto 7. Por el lado externo, el casquillo de contacto 7 presenta una entalladura 17 en forma de una reduction de diametro, que es adecuada para el alojamiento de alambres trenzados 21 plegados hacia atras. Como se puede observar, el casquillo de contacto 7 y la carcasa 3 se encuentran conformados de manea tal, que el conductor exterior practicamente no se despega del dielectrico 24, salvo en el area de la desviacion alrededor del casquillo de contacto 7. Debido a la desviacion especial de los alambres trenzados y a la excelente conduction electrica de la union entre el conductor exterior y la carcasa 3, lograda especlficamente por el diseno de la carcasa 3, se alcanzan, comparativamente, muy buenos valores de amortiguacion.

Claims

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REIVINDICACIONES

1. Entrada de cables (1) con una carcasa (2) con una cavidad interior (3), que presenta un reborde (6) dispuesto transversalmente respecto del eje de la cavidad interior (z), y un casquillo de contacto (7) dispuesto en la cavidad interior (3), y de manera concentrica a la misma, con una superficie de contacto (8) dispuesta transversalmente respecto del eje de la cavidad interior (z) y que, cuando se encuentra montada, es presionada en direccion axial (z) contra el reborde (8) mediante un conector de empalme (9) enroscado en la carcasa (3), de manera que entre los mismos se pueden sujetar alambres trenzados (21) de un conductor externo de un cable coaxial (20), en donde se encuentra previsto un elemento de sujecion (13, 16) para evitar una torsion no controlada del casquillo de contacto (7) respecto de la carcasa (3) cuando se enrosca el conector de empalme (9), de manera que los alambres trenzados (21) sujetados entre los mismos no se danen durante el montaje, caracterizada porque el elemento de sujecion (13, 16) comprende, al menos, una junta torica (13, 16) dispuesta en una ranura (12, 15) de la cavidad interior y/o del casquillo de contacto y que se encuentra adyacente al casquillo de contacto (7).
2. Entrada de cables (1) segun la reivindicacion 1, caracterizada porque la junta torica (13, 16) se encuentra dispuesta entre la carcasa (3) y el casquillo de contacto (7).
3. Entrada de cables (1) segun la reivindicacion 1, caracterizada porque la junta torica (13, 16) se encuentra dispuesta entre la carcasa (7) y un revestimiento exterior (27) del cable (20).
4. Entrada de cables (1) segun la reivindicacion 2 o 3, caracterizada porque una primera junta torica (13) se encuentra dispuesta entre la carcasa (3) y el casquillo de contacto (7) y una segunda junta torica (16) se encuentra dispuesta entre el casquillo de contacto (7) y el cable (20) y porque ambas juntas toricas (13, 16) se encuentran dispuestas en direccion axial y aproximadamente a la misma altura (z).
5. Entrada de cables (1) segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el casquillo de contacto (7) presenta un diametro interior que es mayor al diametro exterior del revestimiento exterior del cable (27), de manera tal, que el casquillo de contacto (7) se puede insertar completamente en el revestimiento exterior (27).
6. Entrada de cables (1) segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque en el lado externo el casquillo de contacto (7) presenta una entalladura (17) para el alojamiento de alambres trenzados (21) plegados hacia atras.