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Elektrisches Kabel.
Die Erfindung betrifft elektrische Leitersysteme und insbesondere den mechanischen Aufbau solcher Systeme, in welchen die Leiter koaxial angeordnet sind.
Zweck der Erfindung ist es, die mechanischen und elektrischen Eigenschaften koaxialer Leitersysteme zu verbessern.
Ein Zweck der Erfindung besteht darin, die Festigkeit und Biegsamkeit der Isolierschicht, die die einzelnen Teile des koaxialen Leiters trennt, xu erhöhen und die Energieverluste zu verringern, die dieser Schicht anhaften.
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hiezu angeordneten Rückleiter besonders gut geeignet. Einer der Hauptvorteile dieser Anordnung ist, dass das Dielektrikum zwischen den Leitern von atmosphärischen Änderungen unabhängig ist und in gleichmässig trockenem Zustand gehalten werden kann. Das ideale Dielektrikum vom elektrischen Standpunkt aus würde bloss aus einem Gas oder Vakuum bestehen.
Die die Zeichenströme begleitenden elektrischen Felder hätten dann kein festes Material zu durchfliessen und die Zeiehendämpfung infolge Nebenschlussimpedanzen oder dielektrischen Verlusten wäre dementsprechend gering ; ferner soll die Kapazität, die ebenfalls Dämpfung bewirkt, so niedrig als möglich sein und aus diesem Grunde soll die wirksame Dielektrizitätskonstante des die Leiter trennenden Abstandhalters so gleichförmig als möglich sein.
Der mechanische Aufbau des Systems verlangt jedoch, dass der Innenleiter aus genügend festem Material hergestellt ist, um ihn in der Mitte des äusseren Leiters zu halten. Da das Leiterpaar während der Erzeugung und Verlegung wiederholt gebogen wird, ist ein gewisser Grad von Elastizität und Festigkeit der Zwischenlage notwendig. Beispiele solcher Zwisehenlagen sind in der österr. Patentschrift Nr. 138323 und in der britischen Patentschrift Nr. 393763 beschrieben.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Hochfrequenz-Übertragungskabel mit koaxialen Leitern, bei welchem der Innen-und der Aussenleiter durch zwei Fäden oder Litzen aus Isoliermaterial in Abstand voneinander gehalten sind und diese Fäden verdrallt und um den Innenleiter in der zur Drallrichtung entgegengesetzten Richtung herumgewickelt sind. Entsprechend einem Merkmal der Erfindung sind diese Fäden oder Litzen um den Innenleiter mit einer Steigung gewunden, die nicht grösser ist als etwa der vierfache Innendurchmesser des Aussenleiter ; die Steigung ist dann ungefähr gleich der Steigung des Dralles dieser Fäden oder Litzen, den sie besitzen, wenn sie auf den Innenleiter aufgebracht werden.
Der Innenleiter wird von den Fäden nur an bestimmten Punkten berührt, deren Winkelabstand je 900 beträgt und deren Entfernung etwa gleich dem Innendurchmesser des Aussenleiters ist.
Bei diesem erfindungsgemässen Kabelaufbau ist die Berührung zwischen dem Abstandhalter und den Leitern nicht kontinuierlich. Hiedurch wird nicht nur die Ableitung verringert, sondern auch die Menge des festen Isoliermaterials, die durch das hochkonzentrierte elektrische Feld rund um den Mittelleiter durchflossen wird.
Nach einem weiteren Erfindungsmerkmal bestehen bei der bevorzugten Ausführung die Isolier- schnüre aus zum Teil azetilierter Baumwolle in Bandform, die zu einem Zylinder gedreht ist. Die
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verbleiben werden, trotz der wiederholten Verzerrung des Abstandhalters beim Aufrollen auf Trommeln, Handhaben und Verlegen des Leiterpaares.
Alle andern Merkmale der Erfindung sind aus dem in der Zeichnung dargestellten Ausführung- beispiel zu ersehen. Fig. 1 zeigt einen teilweisen Längsschnitt durch den fertigen Leiter und Fig. 2 schematisch mehrere Querschnitte hievon.
In der Zeichnung ist eine koaxiale Übertragungsleitung dargestellt mit einem mittleren Kupferleiter 1 und einem zusammengesetzten röhrenförmigen Rüekleiter 2, der aus mehreren ineinandergreifenden Profilmetallstreifen besteht. Dünne Eisenbänder.) werden verwendet, um die Profilstreifen zusammenzuhalten, und das Ganze ist mit einem Ledermantel 4 umgeben. Der innere Durchmesser des äusseren Leiters kann in der Grössenordnung von 6 bis 12 mm oder mehr sein. Das Leiterpaar kann beispielsweise mit einem Endstromkreis 5 eines Trägerfrequenzsystems verbunden werden, das einen grossen Frequenzbereich aufweist.
Der Leiter 1 wird in seiner zentralen Lage mittels zweier ähnlicher zylindrischer Stränge gehalten, die verdrallt und schraubenlinienförmig um den Mittelleiter gewunden sind. Vorzugsweise ist die Windung der Schraubenlinie in entgegengesetztem Sinne zu der des Dralles und ihre Steigung ungefähr das Vierfache des inneren Durchmessers des Aussenleiters und das Doppelte der Steigung des Dralles ; vor dem Aufbringen auf den Innenleiter ist die Steigung des Dralles nur halb so gross, also gleich der Steigung der später entstehenden Schraubenlinie, die der Abstandhalter um den Innenleiter beschreibt.
Bei Betrachtung der Fig. 2 zeigt sich, dass ein kleinerer Bereich des Querschnitts durch den doppelten zusammengesetzten Abstandhalter eingenommen wird, als dies der Fall wäre, wenn der
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bestehen würde oder aus einem dreifachen oder vierfachen. Der wichtigste Vorteil besteht darin, dass die Berührungspunkte mit dem Mittelleiter weniger zahlreich sind als bei einem Einzelstrang oder bei drei oder mehr Strängen. In dieser Beziehung ist ein Einzelstrang am schlechtesten, ein doppelter am besten und ein Abstandhalter aus drei oder mehr Strängen, die einem verdrallten Einzelstrang nahekommen, mittelmässig. Die Abstandhalterkapazität und der dielektrische Verlust sind daher bei den Doppelstrang-Abstandhaltern am kleinsten.
In der Praxis wird jedoch weder durch den Aussenleiter
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das Leiterpaar während der Erzeugung und Verlegung gebogen und geknickt wird. Es muss daher das Isoliermaterial, aus dem der Abstandhalter besteht, sehr sorgfältig ausgewählt werden, nicht nur bezüglich der Dielektrizitätskonstante und des dielektrischen Verlustwinkels, sondern auch solcher Faktoren, wie Eignung des Materials oder des Materials und der Bauart, Knickungen auszuhalten und den kreisförmigen Querschnitt wiederherzustellen, die nötige Materialmenge, um einen bestimmten Rauminhalt auszufüllen, d. h. die Dichte des Abstandhalters zum Unterschied von der Dichte des Materials, aus dem er besteht, und die Biegsamkeit.
Faserige Zellulosestoffe, z. B. Baumwolle oder Seide, entsprechen bis zu verschiedenen Voll- kommenheitsgraden den verschiedenen mechanischen und elektrischen Erfordernissen des Abstandhalters.
Bei der günstigsten Ausführung der Erfindung bestehen die Stränge des Abstandhalters aus teilweise azetilierter Baumwolle in der Form eines gewebten Bandes, das zylindrisch gedreht ist.
Um die besten Ergebnisse zu erzielen, also geringste Zeichendämpfung, sollte die Dichte der Stränge, aus denen der Abstandhalter besteht, beachtet werden. Ausserordentlich feste, seilförmige Stränge wären wünschenswert, wenn nur die mechanischen Erfordernisse in Betracht kämen ; jedoch
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trise, hen Verluste bis zu einem hohen Grade die Vorteile aufheben, die durch die Form erzielt werden.
Anderseits dürfen die Stränge nicht so wenig Material haben, dass sie sich unter Zug deformieren. Zwischen diesen beiden Extremen steht ein ziemlich grosser Bereich der Diehtigkeitsänderung zur Verfügung, da der Abstandhalter zur Beibehaltung der Form des äusseren Leiters nicht beitragen muss.
Selbstverständlich können auch andere Ausführungsformen als die dargestellten angewendet werden, ohne aus dem Rahmen der Erfindung zu fallen.
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