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Konzentrisches Hochfre quenzkabel.
Hochfrequenz für die Übertragung grosser Leistung auf kurze Entfernung bzw. kleiner Leistung auf grosse Entfernung werden durchwegs als konzentrische Leitungen ausgeführt, derart, dass auf den Leiter, der entweder ein Massivdraht, ein Vollseil, ein Hohlseil oder ein Rohr aus einem Material hoher Leitfähigkeit ist, in bestimmten Abständen Abstandhalter aus einem Werkstoff mit geringen dielektrischen Verlusten aufgesetzt werden, über denen dann der Rückleiter als konzentrisches Rohr aus einem Material grosser Leitfähigkeit angeordnet wird.
Es ist bereits bekannt, dass ein den Leiter in einem bestimmten Abstand umgebendes konzentrisches Rohr dadurch geformt wird, dass mittels Kugelgelenken übereinander greifende Rohrstücke, die unter Umständen längsgeteilt sein können, aneinander gereiht werden. Über eine solche Kabelseele, die also aus einem Hin-und einem in bestimmtem Abstand hievon aufgelegten konzentrischen Rückleiter besteht, wird dann in bekannter Weise ein Bleimantel gepresst, der, wenn erforderlich, in der üblichen Art mit einer Band-, Draht-oder kombinierten Bewehrung versehen werden kann.
Ein Nachteil dieser Anordnung besteht darin, dass für die Herstellung der Schalen eine verhältnismässig grosse Menge von Kupfer aufgewendet werden muss, um eine genügende Stabilität des Rohres zu gewährleisten. Ausserdem sind verhältnismässig teure Vorarbeiten notwendig. Weitere Nachteile sind die Notwendigkeit der umfangreichen Anwendung zeitraubender Handarbeit, sowie die Tatsache, dass bei der Anwendung einer Gliederkette der aufgelegte Bleimantel bei Biegung und wieder Geraderichten des Kabels in der Hauptsache örtlich, u. zw. im wesentlichen unmittelbar über den Kugelgelenken beansprucht wird. Die Folge hievon ist eine starke Wulstbildung an diesen Stellen, bei der der Bleimantel unter Umständen erheblich gefährdet wird.
Um diese Nachteile in wirtschaftlicher und mechanischer Hinsicht zu vermeiden, d. h. also um einerseits ein Kabel mit der erwünschten niedrigen Dämpfung bzw. Erwärmung bei Ausnutzung des Kabels zu erzielen und anderseits einen unnötigen Materialaufwand zu vermeiden, ist gemäss der Erfindung der äussere Leiter aus einem Rohr von mehreren Lagen gleichsinnig und mit wesentlich gleicher Stellung übereinandergelegter oder gewickelter Bänder gebildet, von denen die innere Lage aus hochleitendem Stoff und die äusseren Lagen aus billigem Werkstoff, beispielsweise aus Eisenbändern bestehen, welches Rohr zwecks Erzielung einer ausreichenden Biegsamkeit und zur Verbesserung der Leitfähigkeit nach seiner Herstellung in an sich bekannter Weise gewellt ist.
Es ist zwar bereits ein konzentrisches Hochfrequenzkabel vorgeschlagen worden, dessen Aussenleiter aus einander überlappenden Kupferstreifen besteht, die durch eine Bandage aus Eisen oder Messing zusammengehalten werden ; diese Bandage ist jedoch im entgegengesetzten Windungssinn zu den Kupferstreifen aufgebracht und hat gegenüber diesen eine bedeutend geringere Ganghöhe und dieser Rohrleiter weist keine Wellung auf. Eine Wellung würde auch durch den entgegengesetzten Windungssinn der Lagen des Rohrleiters erschwert sein.
Die Erzeugung eines solchen Rückleiters für konzentrische Hochfrequenzkabel kann beispielsweise so erfolgen, dass auf einem Dorn Bänder in einer eine genügende Stabilität des Rohres ergebenden Zahl aufgewickelt oder aufgelegt werden, und dass das so hergestellte Rohr durch Hindurchführen zwischen einem mit Gewinde versehenen Dorn und einer hierüber angeordneten mit entsprechendem Gewinde versehenen Mutter, von denen der eine Teil feststeht und der andere sich dreht, mit einer
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Wellung versehen wird. Die Ausführung der Wellung ist so vorzunehmen, dass einerseits eine genügende Biegsamkeit bei grosser Stabilität erzielt wird, und anderseits im Hinblick auf einen möglichst geringen elektrischen Widerstand der leitenden Schicht dieses Rohres keine allzu grosse Wegverlängerung eintritt.
Ein Aufbau eines solchen Rückleiters für konzentrische Hochfrequenzkabel ist nachstehend beispielsweise angegeben. Auf einen Dorn wird ein Kupferband von einer Stärke, die angenähert der Eindringtiefe des Hochfrequenzstromes entspricht, aufgewickelt. Das Aufwickeln geschieht bei Anwendung eines Bandes hoher Leitfähigkeit zweckmässig mit Überlappung, damit ein guter elektrischer Kontakt zwischen den Bandrändern gewährleistet ist, d. h. also, dass der Strom ohne nennenswerten zusätzlichen Widerstand in Längsrichtung des Kabels fliessen kann. Über diesem Band kann, zweckmässig ebenfalls mit Überlappung, ein dünnes Bleiband aufgewickelt werden. Hierüber können beispielsweise einige Lagen bituminierten.
Papieres und hierüber einige Lagen Eisen, die mit Rücksicht auf Erzielung eines genügenden Zusammenhaltes in Längsrichtung einerseits und einer glatten äusseren Oberfläche anderseits teils mit, teils ohne Überlappung aufgelegt werden. Ein derartig gewickeltes Rohr wird dann in der vorbesehriebenenArt gewellt, wobei dann durch die Wellung sowohl ein genügender Zusammenhalt zwischen den einzelnen Bandwindungen als auch ein guter elektrischer Kontakt zwischen den übereinanderliegenden Rändern des hochleitenden Bandes erzielt wird. Wenn weiterhin, wie angegeben, eine Bleischicht und bituminierte Papiere eingefügt werden, so wird eine für viele Fälle ausreichende Dichtigkeit und Korrosionsbeständigkeit eines solchen biegsamen Rückleiters erzielt.
Rohrförmige, biegsame und stabile Leiter für Mehrfachkonzentrische Hochfrequenzkabel werden in entsprechender Weise so hergestellt, dass sich sowohl an der Innen-als auch an der Aussenfläche eines im wesentlichen aus billigem Material (beispielsweise Eisenbänder) gebildeten Rohres eine dünne Kupferbandschicht befindet.
Kabel gemäss der Erfindung können zusätzlich, wenn erforderlich, mit einem Bleimantel bzw. ausserdem noch mit einer darüber liegenden Bewehrung versehen werden, wofern die Unterbringung bzw. Verlegung derartige Massnahmen erfordert. Es kann jedoch auch bei genügender Bemessung der abdichtenden und schützenden Schichten (Blei und kompoundierte Papiere) von dem Aufbringen eines Bleimantels Abstand genommen werden, wenn für die beispielsweise aussen angeordneten Eisenbänder an sich bekannte Massnahmen zur Verhinderung einer Korrosion angewendet werden, wie beispielsweise eine Verbleiung bzw. eine Bedeckung mit kompoundierten Faserstoffschichten.
Der Innenleiter des Hochfrequenzkabels kann gemäss der Erfindung entweder in einer an sich bekannten Weise ausgeführt werden, beispielsweise in einer der üblichen Hohlseilformen, als verkupfertes Bleirohr, als ein mit einem Kupferband bewickeltes Seil oder schliesslich in der gleichen Art hergestellt werden, wie die Rückleiter. Hiebei muss natürlich sinngemäss die hochleitende Schicht an der Oberfläche angebracht werden.
Hochfrequenzkabel gemäss der Erfindung können in beliebiger Weise hergestellt werden, beispielsweise derart, dass Innenleiter und Aussenleiter jeder für sich hergestellt wird und dass der Innenleiter nach Aufsetzen der Abstandhalter in den Aussenleiter eingezogen wird. Weiterhin kann ein Verfahren angewendet werden, bei dem bei der Herstellung des Aussenleiter die Abstandhalter in vorbestimmten Abständen eingefügt werden, so dass nachher lediglich der Innenleiter in das Kabel einzuziehen ist.
Eine andere Möglichkeit für die kontinuierliche Herstellung grosser Längen von Kabeln gemäss der Erfindung besteht beispielsweise darin, in hintereinander angeordneten Maschinen den Leiter sowie den Rückleiter getrennt herzustellen und ihren Abstand durch ein-und mehrteilige Abstandstücke aufrechtzuerhalten, die vor dem Einlaufen des Innenleiters in den Aussenleiter, d. h. also zwischen den
Maschinen für die Herstellung des Innen-und Aussenleiters aufgesetzt werden. Es kann auch der Aussenleiter auf den in getrennten Arbeitsgängen hergestellten und mit Abstandstücken versehenen Leitern aufgefahren werden.
In der Zeichnung ist ein Hochfrequenzkabel gemäss der Erfindung im Längsschnitt beispielsweise dargestellt. Es bedeutet a ein Juteseil, b ein darüber gepresstes Bleirohr als Täger für den als Leiter dienenden dünnen Belag aus einem Material hoher Leitfähigkeit c. Die Abstandstücke sind mit d bezeichnet. Auf der Innenseite des aus Bändern hergestellten selbsttragenden, biegsamen, druckfesten und mit Wellungen versehenen Rohres e befindet sich eine dünne Kupferbandschicht/als Rüekleiter.
Über der Kupferbandschicht t liegen eine oder mehrere Lagen bituminierten Papiers fJ und hierüber einige Lagen Eisenbänder h. Über das Rohr d ist schliesslich noch ein Bleimantel k gezogen.,
Bei Anwendung eines konzentrischen Rückleiters gemäss der Erfindung ist bei der grossen
Stabilität gegenüber Einfallen bei Druckbeanspruchung oder mechanischer Belastung von aussen ein gleichmässiger Abstand zwischen Innen-und Aussenleiter und somit Gleichmässigkeit in den elektrischen
Konstanten, wie Kapazität, Dämpfung und Durchschlagsfestigkeit gewährleistet.
Bei der gleichmässigen Nachgiebigkeit eines Rückleiters gemäss der Erfindung wird auch der
Bleimantel genau wie bei jedem normalen Fernsprech-oder Starkstromkabel bei Biegung und Streckung gleichmässig auf seiner ganzen Länge auf Dehnung und Stauchung beansprucht, so dass örtliche Über- beanspruchungen vermieden werden und demzufolge eine erheblich schwächere Dimensionierung als bei
Kabeln bekannter Bauart vorgenommen werden kann.
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Wenn aus bestimmten Gründen Kabel mit besonders geringem Gewicht erwünscht sind, kann bei Ausführung der Rückleiter gemäss der Erfindung auf einen Bleimantel vollkommen verzichtet werden, was besonders wichtig bei Kabeln ist, die für die Installation auf Schiffen bestimmt sind. Die aufgezählten Vorteile werden bei dem theoretisch kleinstmöglichen Aufwand für hochleitendes und damit teures Material erzielt. Ein weiterer Vorteil besteht darin, wenn für die Leiter bzw. für den
Rückleiter Kupfer-und Eisenbänder in Kombination mit isolierenden Bändern gebraucht werden, dass ein solcher Hochfrequenzleiter, also beispielsweise der Innenleiter oder der Aussenleiter gleich- zeitig als Hin- und Rückleitung für einen niederfrequenten Strom bzw. einen Gleichstrom gebraucht werden kann.
Dieser Vorteil fällt beispielsweise besonders dann ins Gewicht, wenn durch die Hochfrequenzkabel gleichzeitig die Energie für die Speisung eines im Zug einer langen Hochfrequenzleitung angeordneten Verstärkers übertragen werden soll.
Bei den Hochfrequenzkabeln gemäss der Erfindung werden Arbeitsverfahren angewendet, die eine fortlaufende Erzeugung beliebiger Längen zu billigen Preisen ermöglichen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Konzentrisches, luftraumisoliertes Hochfrequenzkabel, bei dem Abstandhalter zwischen den Leitern angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass der äussere Leiter aus einem Rohr von mehreren
Lagen gleichsinnig und mit wesentlich gleicher Steigung übereinander gelegter oder gewickelter Bänder gebildet ist, von denen die innere Lage aus hochleitendem Stoff und die äusseren Lagen aus billigem
Werkstoff beispielsweise aus Eisenbändern bestehen, welches Rohr zwecks Erzielung einer ausreichenden
Biegsamkeit und zur Verbesserung der Leitfähigkeit nach seiner Herstellung in an sich bekannter Weise gewellt ist.