Abgeschirmtes Hochfrequenzkabel. Bei der Konstruktion sogenannter abge schirmter Hoehfrequenzkabel gehen die Be strebungen dahin, die Kapazität zwischen dem (den) Innenleiter(n) und der äussern Ab schirmung, die im Falle eines einzigen Innen leiters als Rückleiter (Aussenleiter) dient, so viel wie möglich herabzusetzen. Wenn man den Raum zwischen dem (den) innern Leiter(n) und der Abschirmung mit irgend einem Isolierstoff ausfüllt, z.
B. mit einem thermoplastischen Kunststoff auf der Basis von Polyvinylchlorid oder Acetyleellulose, so hat die verhältnismässig grosse dielektrische Konstante der genannten Isolierstoffe zur Folge, dass die Kapazität zu gross wird, es sei denn, dass man den Abstand zwischen dem (den) innern Leiter(n) und der Abschirmung für die Praxis unbrauchbare Abmessungen annehmen lä,sst. Ausserdem hat ein solches Kabel ganz bedeutende dielektrische Ver luste.
Eine Lösung kann in der bereits bekann ten Luftraumisolation gefunden werden. Der Raum zwischen dem (den) innern Leiter(n) und der Abschirmung ist dann nur teilweise mit irgendeinem festen Isolierstoff gefüllt, und es wird ein möglichst grosser Teil des genannten Raumes von Luft eingenommen.
Man kann dies z. B. dadurch erzielen, dass der (die) innere(n) Leiter mit einem System von Drähten, Bgndern oder Streifen von Papier oder Cellulosederivaten umgeben wird (werden). Man erhält dann eine Isola tion, die im trockenen Zustand ausreichende elektrische Eigenschaften hat. Die dielek- trische Konstante einer Papier-Luftraum- isolation beträgt etwa 1,6.
Ein grosser Nachteil dieser Bauart besteht aber in der beträchtlichen Feuchtigkeitsempfindlichkeit, die es erforderlich macht, sehr kostspielige Massnahmen bei der Herstellung zu treffen. Es soll nicht nur das mit Papierisolation her gestellte Kabel vor Eindringen von Feuchtig keit durch Anordnung eines umhüllenden Bleimantels geschützt werden, sondern es muss ausserdem, vor Anordnung des Bleiman- tels, sämtliche Feuchtigkeit aus der Papier isolation entfernt werden.
Bei einer andern bekannten Lösung des Problems wird (werden) der (die) innere(n) Leiter mit einem bezüglich der Drahtstärke des Innenleiters sehr viel weiteren Rohr aus einem mehr oder weniger nachgebigen Isolier material umgeben, und um dieses Rohr wird dann die Abschirmung bezw. der Aussenleiter herum angeordnet. Für dieses nachgiebige Material werden z. B. thermoplastische Stoffe auf der Basis von Polyvinylchlorid und Äthy lcellulose verwendet.
Die auf diese Weise hergestellten Kabel haben ziemlich brauchbare Betriebskapazitäten, aber die di- elektrischen Verluste solcher Kabel sind nicht besonders günstig. Ausserdem ist. der Temperaturbereich, innerhalb dessen diese Kabel ohne Gefahr für Beschädigung oder Formänderung verwendet werden können, verhältnismässig klein und fällt gewiss nicht ausserhalb des zwischen -10 C und -i- 80 C liegenden Bereiches. Dies beschränkt die Ver wendbarkeit der mit diesen Werkstoffen her gestellten Hochfrequenzkabel.
Nach einer ebenfalls bekannten Lösung, die in elektrischer und mechanischer Hinsicht zu viel besseren Ergebnissen führt. wird das obenerwähnte Isolierrohr durch eine aus Polysty ren bestehende Schraube ersetzt. Die dielektrischen Verluste, ebenso wie die di- elektrische Konstante des Polystyrens, sind sehr niedrig und praktisch nicht abhängig von Feuchtigkeit.
Ausserdem ist die Druck festigkeit einer Polystyrenschraube vorzüg lich zu nennen, und es ist auch die Biegsam keit der bei Biegung im wesentlichen auf Drehung belasteten Schraube ausreichend. Gegenüber all diesen guten Eigenschaften besteht aber der Nachteil, dass auch hier der Temperaturbereich, innerhalb dessen die Ver wendung ohne Beschädigung oder Deforma tion möglich ist, verhältnismässig klein ist. Die untere Grenze des Temperaturbereiches liegt im vorliegenden Fall zwar niedriger als im obengenannten Fall, aber die obere Grenze übersteigt auch nicht weit 80 C und be stimmt nicht 100 C.
Oberhalb dieser Tempe- ratur erweicht nämlich das Polystyren, und das Kabel, das seine mechanische Festigkeit dem Vorhandensein der Polystyrenschraube verdankt, wird leicht eine dauernde Form änderung erfahren, wodurch natürlich die elektrischen Eigenschaften und namentlich die Kapazität beeinflusst werden.
Ein Isolierstoff, der vermöge seines ehe mischen Aufbaus ausserordentliche gute elek trische Eigenschaften hat, sehr wenig feuch tigkeitsempfindlich und daher ausserordent lich dazu geeignet ist, die oben bereits er wähnten Isolierstoffe zu ersetzen, ist auf der Basis von Polyisobutylen mit einem zu diesem Zweck vorteilhaften Molekulargewicht von 100 000 bis 200 000 aufgebaut.
Dieser Stoff hat als Kohlenwasserstoff eine nied rige dielektrische Konstante und sehr nied rige dielektrische Verluste; die dielektrische Konstante ist von der Grössenordnung von 2,5 und die dielektrischen Verluste sind über einen grossen Temperatur- und Frequenz bereich praktisch konstant.
Der Verlust winkel beträgt 0,0002. Angesichts der me chanischen Eigenschaften des Polyisobu- tylens, insbesondere der sehr geringen Druckfestigkeit dieses Kohlenwasserstoffes, ist es aber nicht möglich, das Polyisobutylen ohne besondere Verstärkung im Kabel zu verwenden, mit Rücksicht auf die Anfor derung, dass die Druckfestigkeit des Kabels und also die Beständigkeit gegen Form änderungen möglichst gross sein soll, neben einer möglichst geringen Kapazität,
mög lichst geringer dielektrischer Verluste und einer möglichst geringen Feuchtigkeitsemp- findlichkeit.
Die Erfindung bezieht sich auf ein abge schirmtes Hochfrequenzkabel mit mindestens einem Innenleiter, der von einem Isolierstoff rohr, dessen Licht -eite ein Vielfaches des Innenleiterdurchmessers beträgt, umgeben und durch dieses Rohr und die von diesem eingeschlossene Luft von der Abschirmung isoliert ist.
Erfindungsgemäss besteht das zwischen dem (den) innern Leiter(n) und der Abschirmung liegende Isolierstoffrohr aus Polyisobutylen, vorzugsweise aus einem sol- chen mit einem Molekulargewicht von 100 000 bis 200 000, das zur Erzielung der erforder lichen Druckfestigkeit mit einem schrauben förmig gewundenen Verstärkungsdraht aus federndem Stoff umgeben ist, der im Tempe raturbereich von -50 C bis -I-180 C seine Federkraft beibehält.
Der schraubenförmig gewundene Verstär kungsdraht kann aus einem Stahldraht be stehen, um den dann die Abschirmung bezw. der Aussenleiter herumgelegt werden kann. Wenn an die Verluste und die Dämpfung sehr hohe Anforderungen gestellt werden, so wird man als federnder Stoff vorzugsweise nicht ein ferromagnetisches Material, sondern statt der Stahldrahtschraube einen schrauben förmig gewundenen Hartkupferdraht oder in manchen Fällen einen schraubenförmig ge wundenen Hartbronzedraht wählen.
Es ist zweckmässig, diesen schraubenförmig gewun denen Draht aus federndem Material unter der eigentlichen Abschirmung bezw. dem Aussenleiter anzubringen, weil hierfür in vielen Fällen zur Erzielung der erforder lichen Biegsamkeit eine Umflechtung dünner weicher Kupferdrähte verwendet wird, oder in manchen Fällen Aluminiumdrähte.
Falls die Abschirmung unmittelbar auf dem Poly- isobutylenrohr angeordnet und um dieses der Verstärkungsdraht herum angeordnet wird, so kann beim Biegen des Kabels die Abschir mung bezw. der Aussenleiter verhältnismässig leicht eine Formänderung erleiden, so dass z. B. das Isolierrohr eingedrückt oder in ernstlichen Fällen sogar durchgedrückt wird, wodurch Kapazitätsänderungen auftreten werden.
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungs gegenstandes ist in der Zeichnung dargestellt. Es ist darin der innere Kupferleiter mit 1 be zeichnet, der in manchen Fällen mit einer Emailleschicht ausgestattet sein kann. Dieser Innenleiter 1 ist von einem viel weiteren Rohr aus Polyisobutylen 2 umgeben, um welches ein schraubenförmig gewundener Hartkupferdraht 3 liegt. Eine auf diesem an geordnete Umflechtung von weichem Kupfer draht ist mit 4 bezeichnet, und darüber liegt gegebenenfalls eine Umflechtung von Papier oder Textil, z.
B. Baumwolle. Das Ganze kann weiter mit einem wasservertreibenden und fäulnisverhütenden Imprägniermittel imprägniert werden, z. B. Asphalt. Der Innenleiter 1 befindet sich lose im Rohr 2 und wird an bestimmten Stellen vom letz teren unterstützt. Es ist auch möglich, den innern Leiter an besonders angeordneten Stützteilen, z. B. Scheiben aus Isolierstoff, zu befestigen.
Das Kabel nach der Erfindung hat ausser ordentlich gute elektrische Eigenschaften. Die dielektrische Konstante dieser Polyiso- butylen-Luftraumisolation liegt unterhalb jener einer Papier-Luftraumisolation, und es sind die Verluste sehr gering. Neben diesen vorzüglichen elektrischen Eigenschaften hat das erfindungsgemässe Kabel ausserordentlich gute mechanische Eigenschaften, mit dem besonderen Vorteil, dass der Temperatur bereich,
innerhalb dessen das Kabel ohne Gefahr für Beschädigung oder dauernde Formänderungen verwendbar ist, sehr aus gedehnt ist und wenigstens zwischen -50 C und -I-180 C liegt.