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Flexibler Hohlleiter Die F.zfindung betrifft einen flexiblen Hohlleiter
zur Übertragung sehr kurzer elektromagnetischer Wellen, bestehend aus kurzen Rohrstücken,
die unter Zwischenfügung von dem Hohlleiterquerschnitt angepaßten Federelementen
über die an den Rohrenden angebrachten Flansche leitend miteinander verbunden und
in ihrer gegenseitigen Längsbeweglichkeit begrenzt sind. Zur Übertragung elektrischer
Energie in hohen Frequenzlagen sind im allgemeinen Hohlleiter üblich. Solche Hohlleiter
sind z. B. notwendig, um Sender und Empfänger einerseits und Antenne andererseits
miteinander zu verbinden. Da die Leitungsführung zwischen den zu verbindenden Hochfrequenzgeräten
eine ganz beliebige sein kann, ist es vorteilhaft, wenn man biegsame Hohlleiter
besitzt, die alle Bewegungsmöglichkeiten zulassen. Zur Erfüllung dieser Forderungen
sind schon verschiedene Lösungen des Problems, Hohlleiter flexibel auszubilden,
bekanntgeworden. Beispielsweise sind aus Hohlleiterelementen aufgebaute Hohlleiter
bekannt, die über kugelgelenkartige Zwischenstücke miteinander verbunden sind. Solche
Hohlleiter sind wegen der Konstruktion der Kugelgelenke in ihrem Aufbau sehr kompliziert
und daher teuer. Es sind auch bewegliche Hohlleiter bekannt, die als gerippte Metallschläuche
ausgebildet sind. Bei den gestellten hohen Forderungen an die Einhaltung der mechanischen
Abmessungen aus elektrischen Gründen genügt aber diese Konstruktion nicht, da solche
Leitungen zu hohe innere Reflexionen aufweisen. Es sind ferner auch schlauchartige
Hohlleiter bekannt, die aus einem flach S-förmig ausgebildeten Metallband bestehen
und deren aufeinanderfolgende Windungen infolge Falzung der überlappenden Teile
ineinandergreifen. Um diese schlauchartigen Hohlleiter hinreichend biegsam ausbilden
zu können, ist es erforderlich, einen gewissen Mindestwert an Rillentiefe und Rillenbreite
zwischen aufeinanderfolgenden Windungen des Metallschlauches vorzusehen. Da die
hier benutzten Hohlleiterelemente eine geringe Festigkeit aufweisen und da aus diesem
Grunde der Hohlleiterquerschnitt von mechanischen Belastungen, z. B. von der Biegebeanspruchung
des Holleiters, abhängig werden kann, ist diese bekannte Art von Hohlleitungen auch
elektrisch nicht ausreichend stabil.
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Es ist auch ein biegsamer metallischer Hohlleiter bekannt, der aus
flexibel gekuppelten, in sich starren Leiterstücken besteht. Diese einzelnen Leiterstücke
sind durch Wellrohrkörper, deren axiale Länge klein gegen die Wellenlänge ist, zu
einer biegsamen und in der Achsrichtung elastischen Einheit verbunden. Ein anderer
bekannter Hohlleiter besteht aus kurzen Rohrstücken, die durch überwurfartige Kupplungen
miteinander verbunden sind; hierbei sind die Stirnflächen der Rohrstücke so ausgebildet,
daß sie sich aufeinander leicht abwälzen können.
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Es ist ferner ein Weltrohr-Hohlleiter bekannt, bei dem ein Wellrohrschlauch
zwischen zwei biegsamen Platten angeordnet ist. Durch diese Platten werden die einzelnen
Wellrohrglieder gegeneinander ausgerichtet und geführt. In einem anderen bekannten
Fall ist ein rechteckförmiger Hohlleiter dadurch biegbar gemacht worden, daß zumindest
die Wandung auf den Breitseiten des Hohlleiters mit Sicken und/oder Rillen und die
Wandung auf den Schmalseiten mit Schlitzen versehen sind, wobei sowohl die Sicken
und die Rillen als auch die Schlitze quer zur Längserstreckung des Hohlleiters verlaufen.
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Man hat ferner auch schon vorgeschlagen, einen Hohlleiter aus leitend
miteinander verbundenen Metallscheiben zusammenzusetzen, die im Abstand voneinander
hintereinanderliegend senkrecht zur Hohlleiterachse angeordnet sind. Mehrere aufeinanderfolgende
Metallscheiben sind durch kammartige Verbindungsstücke derart miteinander verbunden,
daß die einzelnen Metallscheiben, um geringe Beträge gegeneinander bewegbar, eine
zusammenhängende Einheit bilden und daß zwischen aufeinanderfolgenden Metallscheiben
eine elektrisch abdichtende Federung vorgesehen ist.
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Die bekannten flexiblen Hohlleiter erfüllen die an sie gestellten
Forderungen bezüglich der Störungsfreiheit und der mechanischen Stabilität noch
nicht ausreichend. Insbesondere sollen die inneren elektrischen Störungen gering
und der mechanische Aufbau trotzdem einfach und stabil sein.
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Bei dem neuen flexiblen Hohlleiter sind erfindungsgemäß die kurzen
Rohrstücke des Hohlleiters von einem mäanderförmig ausgebildeten Schutzstreifen
umgeben, der je zwei benachbarte Flansche und Federelemente mit Längsspiel umfaßt.
Die Federelemente können mit U- bzw. V-förmigem, nach außen offenem
Ouerschnittsprofil
versehen sein. Die Schutzstreifen begrenzen den maximalen Abstand der Enden der
Hohlleiterelemente. Die Rohrstücke des flexiblen Hohlleiters nach der Erfindung.
können leicht sehr genau hergestellt werden. Ebenso sind die federnden Verbindungsstücke
leicht anzufertigen und mit den Rohrstücken bzw. den Flanschen leicht zu verbinden,
z. B. durch Löten, Hartlöten, Schweißen oder Verkleben. Vorteilhafterweise werden
die gegenseitigen Abstände der mäanderförmigen Ausformungen des Schutzstreifens,
in Hohlleiterlängsrichtung gesehen, so gewählt, daß Rohrstücke mit den abwechselnd
aufeinanderfolgenden Längen von .11/4 und R2/4 an ihren Flanschstellen umfaßt werden;
.11 und A2 sind hierbei die Betriebswellenlängen, zwischen denen das Nutzfrequenzband
liegt. Der Schutzstreifen kann in vorteilhafter Weise auch durch den auf seiner
Innenfläche mäanderförmig ausgestalteten äußeren Schätzmäntel des Hohlleiters gebildet
werden.
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Bei dem flexiblen Hohlleiter nach der Erfindung wirken die mit Flanschen
versehenen Rohrstücke, die über Federelemente miteinander verbunden sind, und die
mäanderförmig ausgebildeten Schutzstreifen in vorteilhafter Weise zusammen, so daß
dieser Hohlleiter gute elektrische und mechanische Eigenschaften erhält. So erfüllen
die Flansche an den Rohrstücken mehrere Aufgaben gleichzeitig. Die Federelemente
sind an den äußeren Rändern der Flansche befestigt und erhalten dadurch eine genügend
große Ausdehnung in der zur Hohlleiterachse senkrechten Richtung. Die Bruchgefahr
für diese Federelemente wird so vermindert und die Hohlleiter werden ohne große
innere Spannungen leichter biegbar. Durch die Flansche an den Rohrstücken wird aber
auch die Quersteiflgkeit der Rohrstücke vergrößert, die bei gleicher mechanischer
Beanspruchbarkeit leichter gebaut werden können. Diese Gebilde aus Federelementen
und Rohrstücken mit Flanschen erhält durch die mäanderförmigen Schutzstreifen eine
sehr handliche, stabile Form. Diese Streifen schützen die Federelemente vor Überlastung,
weil sie die Bewegungsfreiheit jedes einzelnen Federelementes individuell begrenzen,
und zwar dadurch, daß jedes Paar von Hohlleiterflanschen mit dazwischenliegendem
Federelement in einer Ausbuchtung des Schutzstreifens gelagert ist. Gleichzeitig
aber werden alle Rohrstücke durch den Schutzstreifen gegeneinander ausgerichtet
und gehaltert, so daß ein Knicken an irgendeiner Stelle des flexiblen Hohlleiters
verhindert wird.
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Die Erfindung wird in folgendem an Hand eines Ausführungsbeispieles
näher beschrieben. Die Fig. 1 zeigt den Längsschnitt durch eine Wand des -Hohlleiters.
Die Rohrstücke 1 sind durch die diese Rohrstücke verbindenden V-förmigen Federelemente
2 überbrückt, die an den Stellen 3 miteinander verlötet sind. Die Rohrstücke 1 tragen
an ihren Enden flanschartig ausgebildete Erweiterungen 4, die z. B. durch Aufbiegen
der Enden hergestellt werden können. Es wird so möglich, daß die Federelemente 2
eine genügende Ausdehnung in radialer Richtung erhalten. Diese Ausbildungsform ergibt
bessere Federeigenschaften der Federelemente und eine größere Quersteifikeit der
die Rohrstücke verbindenden Federelemente. Diese Quersteifigkeit ist von besonderer
Bedeutung für rechtekkige Hohlleiter. Durch die flanschartige Ausbildung der Enden
der Rohrstücke werden auch die Rohrstücke in sich mechanisch fester; sie können
daher bei gleicher mechanischer Beanspruchbarkeit leichter gebaut werden. Die kurzen
Rohrstücke 1 werden von dem mäanderförmig ausgebildeten Schutzstreifen 5 umgeben,
der je zwei benachbarte Flansche 4 und je ein Federelement 2 mit Längsspiel umfaßt.
Die Schutzstreifen können als gerippte Blechstreifen mit größerer Wandstärke ausgebildet
sein. Zum Schutz der gesamten Hohlleitung ist als äußerer Überzug eine isolierende
Belegung 6 vorgesehen. In Fig. 2 ist eine Ausführungsform für flexible Hohlleiter
gezeigt, bei der der äußere Schutzmantel 7 die Rohrstücke 1 unmittelbar umfaßt und
auch die Bewegungsfreiheit der Rohrstücke begrenzt.