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HoeMrequenzkabel mit roM < irmigeM Leitern bzw. Schirmen.
Bei Hochfrequenzkabeln tritt häufig der Fall auf. die Leiter als dünne rohrförmige Schichten auszuführen. So kann es bei konzentrisehen Hochfrequenzkabeln vielfach vorteilhaft sein, nicht nur den Aussenleiter, sondern auch den Innenleiter rohrförmig auszubilden. Ferner erhalten bei den abgeschirmen Hochfrequenzleitungen die Schirme die Form dünnwandiger rohrförmiger Schichten. Um bei diesen rohrförmigen Leitern bzw. Schirmen neben einer hohen Leitfähigkeit eine genügende Biegsamkeit zu erhalten, hat es sich als vorteilhaft herausgestellt. diese aus gutleitenden mit möglichst grossem Schlag verseilten Bändern herzustellen.
Für den speziellen Fall der Abschirmung einer verdrillten Doppel-oder Sternviererleitung ist es zur Erzeugung einer möglichst grossen Schirmwirkung besonders vorteilhaft, wenn die Schlagrichtung und Schlaglänge der verdrillten Bänder mit der Drallrichtung und Drallänge der Doppel-oder Sternviererleitung übereinstimmt.
Bei den aus verseilten Bändern bestehenden rohrförmigen Leitern bzw. Schirmen ist jedoch die Gefahr vorhanden, dass die in einer Verseillage benachbart liegenden Bänder sich gegenseitig über- einanderschieben können, wodurch zwischen den Bändern freie Lücken entstehen. Dies ist besonders bei den Schirmen von Nachteil, da die freien Lücken die Schirmwirkung stark herabsetzen. Um zu vermeiden, dass die benachbart liegenden Bänder sich gegenseitig übereinanderschieben, wurde bereits vorgeschlagen, den Bändern einen Z-förmigen Querschnitt zu geben.
Dies hat aber wiederum den Nachteil, dass die Bänder aus mechanischen Gründen stärker ausgeführt werden müssen als es aus elektrischen Gründen erforderlich ist und dass die Z-förmigen Bänder sich auf dem grössten Teil ihrer Breite gegenseitig überdecken müssen, so dass sich ein verhältnismässig grosser Materialverbrauch ergibt.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, bei den oben betrachteten Hochfrequenzkabeln ein gegenseitiges Übereinanderschieben der innerhalb einer Verseillage benachbart liegenden Bänder selbst dann zu vermeiden, wenn die Bänder verhältnismässig dünn sind. Erfindungsgemäss werden die den rohrförmigen Leiter bzw. den Schirm bildenden Bänder, die aus einem gutleitenden Material, z. B.' aus Kupfer oder Aluminium, bestehen und an sich eine zu ihrer Verseilung genügende mechanische Festigkeit aufweisen, an ihren Seitenrändern oder über die gesamte Breite auf der ausserhalb des Dielektrikums liegenden Seite durch zusätzliche Mittel soweit verstärkt-u. zw. um ein Mehrfaches der
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in verschiedener Weise vorgenommen werden.
Eine einfache Ausführungsform besteht darin, die beiden Seitenränder eines Bandes auf der ausserhalb des Dielektrikum liegenden Seite hochzubiegen bzw. umzubördeln. Ferner kann man die Bänder mit einem zusätzlichen aussenliegenden bandförmigen Streifen vereinigen, beispielsweise durch gegenseitiges Verkleben. Eine besonders zweckmässige Ausführungsform besteht darin, den aussenliegenden zusätzlichen bandförmigen Streifen dadurch mit dem gutleitenden Band zu vereinigen, dass man die Seitenränder des Bandes um den bandförmigen Streifen herumbiegt. Der zusätzliche bandförmige Streifen kann aus einem geeigneten Metall, z. B. aus Blei, Eisen oder auch aus Kupfer bestehen.
Aus Wirtschaftlichkeitsgründen wird man aber den
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ineinandergreifen und damit der gesamte rohrförmige Leiter ein in sich selbsttragendes Rohr bildet.
Dies hat den weiteren Vorteil, dass bei den normalerweise auftretenden mechanischen Beanspruchungen des Kabels keine Durchmesserveränderungen des gesamten rohrförmigen Leiters und damit keine nachträglichen schädlichen Kapazitätsänderungen entstehen können. Das ist bei Hochfrequenzkabeln insofern von besonderer Bedeutung, als örtliche Kapazitätsänderungen Wellenwiderstandsschwankungen und somit eine Rückflussdämpfung zur Folge haben. Durch diese Ausführungsform der Erfindung werden also die bei der Fabrikation von Hochfrequenzkabeln bestehenden Schwierigkeiten, ein Kabel mit über die ganze Länge gleichmässiger Kapazität zu erhalten, behoben.
Die Erfindung ist in den Figuren an mehreren Ausführungsbeispielen dargestellt.
Die Fig. 1-4 zeigen in projektiver Darstellung zunächst vier verschiedene Ausführungsformen der gemäss der Erfindung benutzten Bänder zur Herstellung rohrförmiger Leiter bzw. Schirme. Nach der Fig. 1 sind die beiden Seitenränder des gutleitenden Bandes umgebördelt, so dass die Seitenränder ungefähr um das dreifache der Banddieke verstärkt sind. Nach der Fig. 2 ist der bandförmige Leiter 10 mit einem zusätzlichen bandförmigen Streifen 11 aus einem Isolierstoff vereinigt, beispielsweise durch gegenseitiges Verkleben, Das in der Fig. 3 dargestellte Band unterscheidet sich von der Fig. 2 dadurch, dass das untenliegende gutleitende Band 12 an beiden Seitenrändern über den bandförmigen Streifen 1. vorsteht.
Dies hat den Vorteil, dass die benachbarten Bänder sich gegenseitig etwas überlappen können. wobei der aussenliegende bandförmige Streifen 13 ein gegenseitiges Übereinanderschieben der Bänder verhindert. Nach der Fig. 4 sind die beiden Seitenränder des bandförmigen Streifens 14 um den aussenliegenden vorteilhaft aus Isolierstoff bestehenden Streifen 15 herumgelegt, wodurch eine gute mechanische Verbindung zwischen den beiden Bändern gewährleistet wird. Das gutleitende Band kann verhältnismässig dünn sein. Bei einem Hochfrequenzkabel für die Übertragung von Strömen mit einer Frequenz von 1,000. 000 Hz und darüber liegt die Banddicke ungefähr in der Grössenordnung von O'ltKtK. Demgegenüber kann der zusätzliche Verstärkungsstreifen ein Mehrfaches der Banddieke betragen.
Die Fig. 5 und 6 zeigen im Querschnitt und in Seitenansicht ein konzentrisches Hochfrequenzkabel, bei dem der Aussenleiter in der erfindungsgemäss angegebenen Weise ausgebildet ist. Der zentrale Leiter 20 ist mit einer Kordel 21 in offenen Schraubenwindungen umwickelt und mit einer Isolationshülle 22 in Form einer Bandwicklung umgeben. Über der Isolationshülle 22 ist der Rüekleiter 23 angeordnet, der aus mehreren gemäss der Fig. 4 ausgebildeten gutleitenden Bändern besteht. Über dem Rückleiter 23 sind die Isolationshülle 24 und der Kabelmantel 25 angeordnet, Die Kordel 21 und die Isolationshülle 22 bestehen vorteilhaft aus Polystyrol.
Die Fig. 7 zeigt die Anwendung der Erfindung bei einem aus einer einzigen verdrillten Doppelleitung bestehenden Hochfrequenzkabel. Die Leiter 10 und. 31 der Doppelleitung sind einzeln mit einer Kordel 32 in offenen Schraubenwindungen umwickelt und mit einer Isolationshülle. 33 in Form einer Bandwicklung umgeben. Über der verdrillten Doppelleitung sind der Reihe nach eine Isolations- hülle 34, der erfindungsgemäss ausgebildete Schirm'5, eine weitere Isolationshülle 36 und der Kabelmantel 37 angeordnet. Die Zwiekelräume der Doppelleitung sind mit den Fülltrensen 38 ausgefüllt.
Die Kordeln 32, die Aderhüllen. : ; 3, die Isolationshülle 34 und die Fülltrensen 38 bestehen aus einem für Hochfrequenz hochwertigen Isolierstoff, z. B. aus Polystyrol.
Die gemäss der Erfindung zur Herstellung von rohrförmigen Leitern benutzten Bänder weisen ausser dem bereits erwähnten Vorteil der Vermeidung des gegenseitigen Übereinanderschiebens der
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bleibt. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die aneinanderstossenden Seitenränder der Formstränge V-förmig ausgebildet. Zweckmässig werden die Formstränge 4. 3 aus Hartpapier od. dgl. hergestellt, da dieses verhältnismässig billig und in hohem Masse biegsam ist. Um den so ausgebildeten Aussenleiter ist zunächst in offenen Schraubenwindungen ein Band 44, z. B. ein Metallband, gewickelt. um die Formstränge in ihrer Lage festzuhalten. Darauf folgen eine dünne Isolationsschicht 45 und der Kabelmantel 46.
In den Fig. 10,11 und 12 sind drei weitere Ausführungsformen der Formstränge dargestellt, u. zw. jeweils zwei benachbart liegende, so dass der gesamte Aufbau des rohrförmigen Leiters zu erkennen ist. In allen drei Figuren sind die Formstränge mit 50 und die gutleitenden Bänder mit 51 bezeichnet. Um die benachbarten Formstränge gegenseitig in ihrer Lage festzuhalten, sind an den beiden Seitenrändern nutförmige Ausnehmungen vorhanden, in die die Runddrähte 52 eingelegt werden.
Die Formstränge 50 bestehen vorteilhaft aus Isolierstoff, z. B. aus Hartpapier, während die gutleitenden Bänder 51 vorzugsweise aus Kupfer bestehen. Nach der Fig. 12 sind die einzelnen Formstränge aus einem mittleren, vorzugsweise aus Isolierstoff bestehenden Streifen 53 und den beiderseitig angeordneten vorzugsweise aus Metall bestehenden Bändern 54 und 55 gebildet.
Bei den Ausführungsbeispielen gemäss den Fig. 10-12 ist die Erfindung nur in Anwendung auf den Aussenleiter von konzentrischen Hochfrequenzkabeln beschrieben worden. Selbstverständlich sind diese Ausführungsformen auch anwendbar bei andern rohrförmigen Leitern, z. B. für einen rohrförmigen Innenleiter eines konzentrischen Hochfrequenzkabels oder für einen gutleitenden Schirm einer verdrillten Hochfrequenzleitung. Mit besonderem Vorteil ist jedoch die Erfindung für den Aussenleiter solcher konzentrischer Hochfrequenzkabel anwendbar, bei denen die Luftraumisolation durch in bestimmten Abständen angeordnete Distanzscheiben gebildet wird. da ein nach der Erfindung ausgebildeter Aussenleiter unmittelbar über den Distanzscheiben angeordnet werden kann.
Die mechanische Festigkeit des Aussenleiters ist so gross, dass die Gefahr einer Durchbiegung einzelner Bänder zwischen den Distanzscheiben nicht vorhanden ist.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Hochfrequenzkabel mit rohrförmigen Leitern bzw. Schirmen, die aus mit grossem Schlag verseilten gutleitenden Bändern bestehen, dadurch gekennzeichnet, dass die verhältnismässig dünnen, jodoch eine zu ihrer Verseilung genügende mechanische Festigkeit aufweisenden Bänder an ihren Seitenrändern oder über die gesamte Breite auf der ausserhalb des Dielektrikum liegenden Seite durch zusätzliche Mittel um ein Mehrfaches der Banddicke verstärkt sind, um ein gegenseitiges Übereinander-
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