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Verfahren zur IIerstellung von Kondensatoren fiir den Ausgleielh von Fernmeldekabeln.
- Die in Fernmeldeleitungen, insbesondere in Fernmeldekabeln, auftretenden störenden Kopplungen bzw. Unsymmetrien, insbesondere kapazitiven Unsymmetrien, gleichgültig, ob es sich um Queroder Längsunsymmetrien handelt, werden bekanntlich vorteilhaft mittels Zusatzkondensatoren ausgeglichen. Als Zusatzkondensatoren hat man bisher fast ausschliesslich Wickelkondensatoren verwendet, die zum Schutz gegen mechanische Beschädigungen und gegen Eindringen von Feuchtigkeit in mit einer Isolier-bzw. Dichtungsmasse ausgefüllte Sehutzbehälter eingeschlossen und mit Anschlussdrähten versehen wurden.
Die auf diese Weise in der Fabrik fertiggestellten Kondensatoren brauchen dann nur noch an-die auszugleichenden Leitungsadern angeschaltet bzw. angelötet zu werden, nachdem vorher die Grösse der vorhandenen Kapazitätsunsymmetrien durch Messung ermittelt worden ist. Da die
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man, um alle Unsymmetrien hinreichend genau ausgleichen zu können, eine verhältnismässig grosse Zahl von Kondensatoren verschiedener Grösse. Es muss also einerseits stets eine grosse Zahl solcher Kondensatoren auf Lager gehalten werden, anderseits müssen bei dem Ausgleich, der meistens auf der Strecke
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während des Ausgleichs, d. h. am Ausgleichsort, herzustellen, wobei man die auszugleichenden Adern des Kabels als Kondensatorbelege mitbenutzte.
Dies geschah beispielsweise in der Weise, dass man die metallische Oberfläche der Adern vergrösserte oder dass man je zwei Adern mit Metallhülse umgab.
Diese Verfahren haben sich in der Praxis aber nicht einführen können, da es schwierig und zeitraubend ist, die Kondensatoren am Ausgleiehsort mit ausreichender Genauigkeit herzustellen.
Ferner wurde vorgeschlagen, die Ausgleichkondensatoren als Hohlzylinder auszubilden und über der auszugleichenden Adergruppe anzuordnen. Hiedureh wird der Vorteil erzielt, dass besondere Kästen oder Muffen zur Unterbringung der Kondensatoren nicht benötigt werden, weil die hohlzylindrischen Kondensatoren ein Minimum an Raum beanspruchen. Die hohlzylindrischen Belege sind als dickwandige Metallzylinder ausgebildet, um auf das Ausgiessen der Kondensatoren, d. h. auf einen besonderen Schutz der Kondensatoren, zu verzichten.
Es hat sich jedoch gezeigt, dass man auf einen besonderen mechanischen Schutz der einzelnen Kondensatoren nicht verzichten kann und dass sich die Herstellung der Kondensatoren billiger stellt, wenn man die Kondensatorbelege aus dünnen Metallschichten herstellt und den Kondensator in einen besonderen Schutzkörper einbaut.
Gemäss der Erfindung werden die Nachteile der bisher benutzten und vorgeschlagenen Ausgleichsverfahren mittels Zusatzkondensatoren vermieden, wenn man die Einzelteile der Kondensatoren, insbesondere die Kondensatoreinsätze und die Schutzkörper, für sich herstellt und die Einzelteile später, vorzugsweise während des Ausgleichs bzw. am Einbauort, zusammensetzt. Die Herstellung des eigentlichen Kondensators, des Kondensatoreinsatzes, der beispielsweise aus einem plattenförmigen Dielektrikum mit den beiderseitig aufgebrachten Metallbelegen besteht, soll zweckmässig in der Fabrik nur bis zu einer
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fähig ist.
Allein hiedurch wird bereits der grosse wirtschaftliche Vorteil erzielt, dass die Lagerhaltung der Kondensatoren sieh ausserordentlich verbilligt und dass weniger Unkosten entstehen, wenn ein Teil der Kondensatoren später nicht zur Verwendung kommen sollte.
Nachdem der Kondensatoreinsatz bis zu der angegebenen Stufe hergestellt worden ist, ist es
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Wenn auch diese Isolierstoffe wesentlich teurer sind als das bisher verwendete Papier, so tritt doch dieser Nachteil kaum in Erscheinung gegenüber den Ersparnissen, die sieh dadurch ergeben, dass die Kondensatoren bei Verwendung der teuren, nicht hygroskopisehen Isolierstoffe bereits im halbfertigen Zustand lagerfähig sind. Es empfiehlt sich ferner, für die Metallbelege nicht korrodierende Metalle zu verwenden.
Als besonders vorteilhaft haben sieh Glimmerkondensatoren erwiesen, die in folgender Weise hergestellt werden.
Auf ein dünnes Glimmerplättchen wird zunächst beiderseitig eine Edelmetallösung, z. B. Glanzplatin, Glanzgold od. dgl., aufgebracht, vorzugsweise durch Aufstreichen oder Aufstempeln. Hierauf wird das Lösungsmittel gegebenenfalls durch Erhitzung auf beispielsweise 200-4000 entfernt. Es ergibt sich dann ein dünner, zusammenhängender Metallbeleg, der äusserst widerstandsfähig gegen Korrosion ist. Um aber die 1\1etallbelege eines bis zu dieser Stufe hergestellten Kondensators noch gegen mecha- nische Beschädigungen, z. B. gegen Verkratzen, zu schützen, kann der Kondensator mit einer diinnen Schutzschicht überzogen werden, beispielsweise durch Aufbringen einer Laeksehieht od. dgl.
Ferner kann der Rand des Glimmerplättchens mit einem zusätzlichen Rahmen versehen sein, der noch den Vorteil hat, dass die verhältnismässig kleinen Kondensatoren bequemer angefasst werden können, und die Gefahr einer mechanischen Beschädigung der Metallbelege herabgesetzt wird. Der Verfestigungrahmen besteht aus Isolierstoff und kann mit Hilfe einer-kleinen Presse hergestellt werden. Nachdem der Kapazitätswert und gegebenenfalls auch andere elektrische Werte jedes einzelnen Kondensators ermittelt worden sind, werden die gemessenen Werte auf dem Kondensator vermerkt. Die Aufbringung der Metallbelegtmgen kann auch durch Aufkleben oder elektrolytisch oder auf andere Weise geschehen.
Die endgültige Fertigstellung der in der vorbeschriebenen Weise in der Fabrik zum Teil herge-
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bzw. Aushöhlungen versehen sein, die sich der Form des Kondensatoreinsatzes anpassen. Die Anschlussadern für die Verbindung der Metallbelege des Kondensators mit den auszugleichenden Adern werden in Längsrichtung durch die Isolierkörper hindurchgeführt. An den inneren Seiten der Isolierkörper sind Kontakte angeordnet, die mit den durch die Isolierkörper hindurehgefübrten Anschlussdrähten in leitender Verbindung stehen. Der Kondensatoreinsatz wird nun, wenn es sieh beispielsweise um einen längsgeteilten Isolierkörper handelt, zwischen die beiden Teilkörper derart eingesetzt, dass die Kondensatorbelege mit den Anschlussadern in leitende Verbindung treten.
Die Kontakte stehen über die inneren Oberflächen der Isolierkörper so weit vor, dass ein leichtes Zusammendrücken der beiden Isolierkörper genügt, um einen einwandfreien Kontakt zwischen den Kondensatorbelegen und den Kontakten zu gewährleisten. Die Verbindung der Anschlussdrähte mit den Metallbelegen erfolgt also vorzugsweise durch Kontakt-
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sehr schwer durchzuführen sind, können auf diese Weise in den meisten Fällen vermieden werden. Als Kontaktmaterial werden vorzugsweise nicht korrodierende Metalle verwendet. In vielen Fällen genügt es, nur die Oberfläche der Kontakte aus hochwertigen, nicht korrodierenden Metallen, z. B. aus Gold, Platin, korrosionsbeständigen Legierungen od. dgl., herzustellen.
Die beiden Isolierteilkörper können an dem einen Seitenrand scharnierartig miteinander verbunden sein, um das Einsetzen der Kondensator- einsätze zu erleichtern und zu beschleunigen. Durch zusätzliche Klemmvorrichtungen, z. B. in Form von Ringen, Rohrstüeken od. dgl., die über die Isolierkörper geschoben werden, können die beiden Isolierkörper zusammengehalten werden.
In Fig. 1 ist beispielsweise ein aufklappbaren Isolierkörper für die Aufnahme eines Plattenkondensators dargestellt, der für den Ausgleich der Kapazitätsunsymmetrien innerhalb eines Vierers vorgesehen ist. 11 und 12 sind zwei halbkreiszylindrische Isolierkörper, die scharnierartig miteinander verbunden sind. Durch den Isolierkörper 11 sind die beiden Anschlussadern a und b für das erste Paar und durch
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Die Kondensatoren sind so ausgebildet, dass für den Ausgleich der Kopplungen innerhalb eines Vierers vorzugsweise nur eine Kondensatortype, möglichst aber nur zwei Kondensatortypen erforderlich sind. Zu diesem Zweck werden die Metallbelege in geeigneter Weise geformt. Die äusseren Abmessungen der Kondensatoreinsätze sowie die Abstände der Kontaktstellen der Metallbelege werden für die in einem bestimmten Intervall vorkommenden verschiedenen Kapazitätswerte, z. B. von 0 bis 300 ftl1. F vorzugsweise gleich gross gewählt. Hiedurch wird gleichzeitig der Vorteil erzielt, dass auch die Schutzkörper in gleicher Grosse hergestellt und benutzt werden können.
In den Fig. 2 und 3 sind beispielsweise zwei Kondensatortypen dargestellt, die für den Einbau in den in Fig. l gezeigten Schutzkörper geeignet sind und beispielsweise für den Ausgleich der Kopplungen zwischen den Sprechkreisen eines Vierers (Imviererkopplungen) dienen können. 21 ist eine Isolierplatte, beispielsweise aus Glimmer, auf die auf der Vorderseite der Metallbeleg 22 und auf der Rückseite der Metallbeleg 23 aufgebracht ist. Die beiden im wesentlichen rechteckigen Metallbelege, die sich möglichst genau überdecken sollen, sind so geformt, dass jeder Metallbeleg an einer Ecke einen schmalen Kontaktstreifen erhält.
Die Kreise d'und d"deuten an, dass an dieser Stelle der Kontalrt zwischen den Metallbelegen und den Kontakten a'und d'bzw. den Anschlussadern a und d hergestellt wird. Dreht man den Glimmerkondensator um, so treten die Stellen c" und b" der Metallbelege mit den Kontakten c'und b' bzw. den Adern c und b in leitende Verbindung. Fig. 3 zeigt einen Kondensatoreinsatz, der in ent-
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24 und 25 sind die Metallbelege.
Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform eines Kondensatoreinsatzes für den Fall, dass die Kontakte an den Isolierkörpern anders angeordnet sind. 21 ist die Glimmerplatte, 26 und 27 sind die Metallbelege. Man kommt aber mit einer Kondensatortype aus, wenn man beispielsweise die Kontakte an den Isolierkörpern paarweise nebeneinander anordnet und die Kondensatoreinsätze in gerader und schräger Lage zur Längsrichtung der Isolierkörper einlegt. Zu diesem Zweck können die Ecken der Metallbelege abgerundet sein, oder es erhalten die Metallbelege im wesentlichen kreisförmige oder ovale Form, wobei jeder Metallbeleg mit einem Anschlussstreifen verbunden ist. Die Anordnung der Kontakte an den Isolier-
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Es ist ferner möglich, die Kondensatoren als Mehrfaehkondensatoren, d. h. also solche mit mehreren Kapazitäten, auszuführen, um gleichzeitig mehrere Teilkapazitäten des Kabels vergrössern zu können.
Ein Ausführungsbeispiel zeigt Fig. 6, in der 41 ein Glimmerplättehen, 42 und 43 zwei auf der Vorderseite und 44 eine auf der Rückseite befindliche Metallschicht bedeuten.
In ähnlicher Weise wie für den Ausgleich der Imviererkopplungen können die Kondensatoren und die zum Schutz der Kondensatoren vorgesehenen Isolierkörper in entsprechender Weise auch für den Ausgleich der Nebenviererkopplungen oder anderer Unsymmetrien, z. B. der Erdunsymmetrien, ausgebildet werden. Gegenüber den für den Ausgleich der Imviererkopplungen benötigten Kondensatoren werden für den Ausgleich z. B. der Nebenviererkopplungen die Isolierkörper je mit vier Anschlussadern und in entsprechender Weise mit vier Kontakten versehen. Gegebenenfalls können die Isolier-. körper so ausgebildet werden, dass sie sowohl die Kontakte für den Imvierer-als auch die Kontakte für den Nebenviererausgleich enthalten.
Ein Ausführungsbeispiel eines Schutzkörpers für den Ausgleich der Nebenviererkopplungen zeigt die Fig. 7. 51, 52 und 58 sind drei an den Seitenkanten. ? 4 und 55 scharnierartig miteinander verbundene prismatisch ausgebildete Isolierkörper. Durch jeden Isolierkörper sind vier Anschlussadern a, b, c und d hindurchgeführt, die mit den schematisch angedeuteten Kontakten a', V, e'und d'leitend verbunden sind.
Fig. 8 zeigt in Endansieht eine andere Form der Isolierkörper. Im Gegensatz zum Ausführungs- beispiel nach Fig. 7 haben die prismatischen Isolierkörper nicht rechteckigen, sondern quadratischen Querschnitt. Für den Ausgleich höherpaariger Mehrfachadern, z. B. Doppelvierer, Achter u. dgl. können die Schutzkörper und die Kondensatoreinsätze sinngemäss ausgebildet werden.
Der Einbau der Kondensatoren in das Fernmeldekabel erfolgt gemäss der Erfindung vorteilhaft in folgender Weise :
Die mit den Anschlussdrähten versehenen Isolierkörper, in die die Kondensatoreinsätze eingebettet werden sollen, werden in Reihe zu den auszugleichenden Fernmeldekabeladern eingespleisst. Sie können aber auch mittels besonderer, von den Adern abgezweigter Spleiss-bzw. Sehaltadern parallel zu den Fernmeldekabeladern geschaltet werden. Darauf werden die Kapazitätsunsymmetrien in an sieh bekannter
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dessen Form ungefähr einem Kondensatoreinsatz entspricht und in ähnlicher Weise wie ein Kondensatoreinsatz zwischen die Isolierkörper festgeklemmt wird.
Nachdem die Kopplungen durch Messung ermittelt worden sind, wird ein Kondensatoreinsatz mit einem entsprechenden Kapazitätswert zwischen
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die Isolierkörper eingesetzt und der Isolierkörper durch Aufschieben einer Hülse, z. B. einer Gummihülse, geschlossen. Das beschriebene Verfahren, den Einbau der Kondensatoren in zwei zeitlich getrennten Stufen vorzunehmen, hat den Vorteil einer nicht unerheblichen Zeitersparnis. Die Einspleissung der
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noch den Vorteil, dass diese wenig Platz beanspruchen, so dass in vielen Fällen zur Unterbringung der Zusatzkondensatoren nicht,'wie es bisher üblich ist, besondere Kondensatorkästen bzw. Kondensatprmuffen erforderlich sind.
Dieser Vorteil tritt besonders dann hervor, wenn die Ausgleiehkondensatoren in die Pupinkastenmuffen, in Luftkabel oder in Seekabel eingebaut werden sollen.
In Fig. 9 ist die Einschaltung eines für den Ausgleich der Imviererkopplungen vorgesehenen Kondensators näher dargestellt. 61 und 62 sind die Enden des Fernmeldekabels. Von dem aus mehreren Vierern aufgebauten Kabel ist in der Figur nur ein Vierer 6-3 näher gezeigt. 64 ist der den Kondensatoreinsatz enthaltende Isolierkörper, der mit den Ansehlussadern 66 versehen ist. Die Anschlussadern 65 sind an. den Stellen 66 und 67 mit dem Vierer 63 des Fernmeldekabels verspleisst.
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weise unmittelbar hintereinander, in die Adergruppen des Fernmeldekabels eingeschaltet werden.
Dies kommt beispielsweise dann in Betracht, wenn mehrere verschiedene Arten von Unsymmetrien ausgeglichen werden müssen, beispielsweise die Unsymmetrien im Vierer, die Unsymmetrien gegen Erde und die Unsymmetrien zwischen benachbarten Vierern. Ferner kann die Einschaltung mehrerer Kondensatoren dann erforderlich sein, wenn der Kapazitätswert eines einzelnen Kondensators nicht ausreicht, so dass mehrere Kondensatoren parallelgesehaltet werden müssen. Statt für die zuletzt angegebenen Fälle mehrere Einzelkondensatoren hintereinander anzuordnen, kann für die Aufnahme mehrerer Kondensatoreinsätze auch ein gemeinsamer Schutzkörper verwendet werden, der entsprechend geformt ist, z. B. eine grössere Länge aufweist.
Fig. 10 zeigt schematisch die Anordnung von drei Kondensatoren, die in einer Adergruppe unmittelbar hintereinanderliegen. 71, 72 und 73 sind drei Schutzkörper, die einzeln einen oder mehrere Kondensatoreinsätze enthalten. Für alle drei Schutzkörper sind gemeinsame Ansehlussadern 74 vorgesehen, die durch die drei Schutzkörper in Längsrichtung hindurehgeführt sind.
Das Verfahren gemäss der Erfindung kann mit Vorteil auch für den Ausgleich während und nach der Herstellung des Fernmeldekabels in der Fabrik benutzt werden. Beispielsweise geht man hiebei
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In die einzelnen Adergruppen, z. B. Vierer, des Fernmeldekabels werden zunächst die Schutzkörper, die zur Aufnahme der Kondensatoreinsätze dienen, eingebaut. Um hiebei ein Schneiden der Adern zu vermeiden, können Schutzkörper verwendet werden, bei denen die Fernmeldekabeladern ohne Zuhilfenahme zusätzlicher Ansehlussadern mit den Kontakten des Schutzkörpers in leitende Verbindung gebracht werden. Die Kabeladern werden vorzugsweise in am Umfang des Schutzkörpers angebrachte Längsrillen hineingelegt.
Nachdem die Isolation der Kabeladern an einer Stelle entfernt und die leitende Verbindung der Adern mit dem zugehörigen Kontakt gegebenenfalls durch Löten hergestellt ist, werden die Kopplungen gemessen, ein Kondensatoreinsatz mit entsprechendem Kapazitätsweit eingefügt und darauf die beiden Isolierteilkorper durch Übersehieben einer Hülse oder eines Gummisehlauches od. dgl. zusammengepresst. Falls die Kondensatoren bereits vor der Verseilung der Vierer bzw. anderer Adergruppen in die Vierer eingebaut worden sind, wird bei der Verseilung der Vierer zum Kabel darauf geachtet, dass die einzelnen Kondensatoren möglichst über eine grössere Kabellänge hin verteilt sind, um punktförmige Verdickungen der Kabelseele zu vermeiden.
Die Kondensatoren sind unter dem Bleimantel geschützt angeordnet, so dass in vielen Fällen zusätzliche Muffen zur Aufnahme der Kondensatoren nicht erforderlich sind. Jede Fabrikationslänge kann auf diese Weise in sieh abgeglichen werden.
Eine Ausführungsform eines für den Ausgleich während der Fabrikation besonders geeigneten Schutzkörpers zeigt Fig. 11. 81 und 82 sind zwei im wesentlichen halbzylindriseh ausgebildete Isolier-
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Ausgleich auf der Strecke anwendbar.
Es weicht vom Wesen der Erfindung nicht ab, wenn der Zusammenbau der Einzelteile, nämlich das Einfügen des auswechselbaren Kondensatoreinsatzes, nicht am Ausgleichsort, sondern bereits in der Fabrik, beispielsweise provisorisch, vorgenommen wird. Ferner ist das Verfahren gemäss der Erfindung nicht auf die Herstellung und den Einbau von Kondensatoren beschränkt, sondern es kann auch für die Herstellung anderer Ausgleichselemente, z. B. magnetischer Ausgleiehselemente, sinngemäss angewendet werden.
Bei elektrostatisch geschützten Fernmeldekreisen empfiehlt es sich, auch die Ausgleichselemente mit einem Schirm zu versehen, z. B. in Form einer über den Schutzkörper angeordneten leitenden Hülle, wobei die Hülle zweckmässig mit den elektrostatischen Schutzllüllen des Kabels leitend verbunden wird.
Sind die elektrostatischen Schirme des Kabels gegen Erde und gegebenenfalls auch untereinander isoliert,
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in Form einer Isolierstoffhülse, anordnen. Die über dem Schutzkörper angeordnete leitende Hülle oder die äussere isolierende Hülle oder beide Hüllen gemeinsam können in diesem Fall so ausgebildet sein, dass sie gleichzeitig als Klemmvorrichtung zum Zusammenklemmen der beiden Hälften der Schutzkörper dienen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Kondensatoren für den Ausgleich von Fernneldekabeln, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelteile der Kondensatoren, insbesondere die Kondensatoreinsätze und die Schutzkörper, für sich hergestellt und die Einzelteile später, vorzugsweise am Einbauort, zusammengesetzt werden.