DE1151034B

DE1151034B - Hohlleiterelement mit veraenderbarer Laengenausdehnung und kreisfoermigem Querschnitt

Info

Publication number: DE1151034B
Application number: DES65252A
Authority: DE
Inventors: Dr Phil Herbert Larsen
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1959-09-30
Filing date: 1959-09-30
Publication date: 1963-07-04

Description

Hohlleiterelement mit veränderbarer Längenausdehnung und kreisförmigem Querschnitt Die Erfindung bezieht sich auf ein eine feingängige Wendelleitung enthaltendes, in sich nicht starres Hohlleiterelement mit veränderbarer Längenausdehnung und kreisförnügem Querschnitt. Hohlleiteranlagen sind in ganz besonderem Maße Temperaturschwankungen ausgesetzt, die eine Längenänderang der Hohlleitungen hervorrufen. Bei einer mittleren jahreszeitlichen Temperaturschwankung von 101 C würde eine im Erdboden in 80 cm Tiefe ver-.,e um legte Hohlleitung immerhin noch ihre Läng 17 cm je Kilometer ändern, wenn man als Hohlleitermaterial Kupfer verwendet. Eine starre Verankerung der Hohlleitung kommt wegen der für eine Verankerung aufzuwendenden hohen Kosten nicht in Frage.
gen würden In Krümmungen von Hohlleitungsanlag selbst bei Verankerung unerwünschte Biegekräfte auftreten. Es kommt auch sehr häufig vor, daß Hohlleitungen nicht mehr in Erde verlegt werden können, sondern an Brücken befestigt werden müssen, so daß die Hohlleitung allen Temperaturschwankungen, die sehr groß sein können, ausgesetzt sind. Da der Aufwand für eine absolut starre Verlegung der Hohlleitung zu kostspielig ist, wurde die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe gestellt, Ausgleichselemente zu schaffen, die in den Zug einer Hohlleitung eingeschaltet, die Längenänderungen der metallischen Rohre auszugleichen imstande sind.
Um in Hohlleiteranlagen auftretende, von Temperaturänderungen herrührende Längenänderungen der Hohllei#ter auszugleichen, hat man zwischen die starren Hohlleiter S-förmig gekrümmte Leitungsstücke eingebaut, die bei auftretenden Zug- und Schubkräften ihre S-Form und damit ihre Länge ändern. Die Leitungsstücke bestehen aus glatten Rohren oder aus einem in eine elastische Masse aus die elektrischen Wellen dämpfendem Stoff eingebetteten Wendelleiter. Es ist ferner ein Hohlleiter bekannt, dessen innere Oberfläche dadurch anisotrop ausgebildet ist, daß in ihm eine Wendel aus leitendem Draht unverrückbar angeordnet ist. Durch diese besondere Gestaltung der inneren Oberfläche können unerwünschte Wellenmoden im Hohlleiter unterdrückt werden.
Zum Ausgleich von Längenunterschieden ist es auch bekannt, Wellrohre zu benutzen, bei denen sich die Längenänderung in einer Weitung der einzelnen Hohlleiterelemente auswirken kann. Es sind auch Hohlleiter bekannt, Dieb als Wellschlauch ausgebildet sind und ebenfalls eine gewisse Längenänderung zulassen. Weiterhin sind flexible Hohlleiter bekannt, die aus einzelnen Hohlleiterscheiben bestehen, die über Zwischenglieder gegeneinander bewegbar verbunden sind. Alle diese bekannten Hohlleiterelemente besitzen den Nachteil, daß sie bei tragbarer Baulänge einen nur ganz geringen Längenausgleich ermöglichen. Sie besitzen meist auch keine stabile Bauform.
Bei dem einleitend genannten Hohlleiterelement ist erfindungsgemäß die Wendelleitung in einem starren, geraden Führungsrohr geführt und gleitend angeordnet, und an den Enden dieser Wendelleitung ist je ein zylinderförnüges, in dem Führungsrohr gleitendes Hohlleiterstück zur Verbindung des Hohlleiterelementes mit den Hohlleitungen und zur Veränderung der Längenausdehnung der Wendelleitung angeschlossen. An dem freien Ende eines jeden in dem Führungsrohr gleitenden Hohlleiterstückes kann in bekannter Weise eine Hohlleiterverbindungsvorrichtung, z. B. ein Hohlleiterflansch, vorgesehen sein. Zur zusätzlichen Führung des gleitenden Hohlleiterstückes können an dem Flansch oder dergleichen Vorrichtungen vorgesehen sein, die den Flansch od. dgl. in einer bestimmten Lage senkrecht zur Bewegungsrichtung halten. An den Flanschen können z. B. Federn, Spindelzüge, Führungseinrichtungen od. dgl. als Einstellvorrichtung vorgesehen sein.
Es ist zwar schon eine Ring iederhohlleitung be-.91 kannt, die aus in ein nicht oder schlecht leitendes Material eingebetteten Kupferringen besteht. Sie dient als Wellenmodenfilter und wird in längere Hohlleitungsabschnitte eingebaut. Ein solches Hohlleiter-"ebilde ist zwar biegbar, aber in seiner Längs erstreckung nur schwer dehnbar oder zusammendrückbar. Bei dem Hohlleiterelement nach der Erfindung dagegen wird eine Wendelleitung benutzt, deren Windungen einerseits gegeneinander vollkommen frei liegen und einen gegenseitigen Abstand entsprechend der der Wendel von außen aufgezwungenen Länge einnehmen, andererseits aber gegen radiale Bewegungen geschützt sind. Das Hohlleiterelement nach der Erfindung ist in seiner Anwendung sehr vorteilhaft, weil es mechanisch zuverlässig arbeitet. Der gegenseitige Abstand der in dem Führungsrohr gleitenden Hohlleiterverbindungsstücke kann sich in den vorgesehenen Grenzen zum Ausgleich von Längenunterschieden ändern, ohne daß die elektrischen Eigenschaften der diese Stücke verbindenden Wendel sich ändern.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Das Hohlleiterelement besteht aus der in dem Führung,srohr 1 gleitend angeordneten Wendelleitung 2 und je einem an den zur Verbindung des Hohlleiterelementes mit den Hohlleitungen vorgesehenen, in dem Führungsrohr gleitenden Hohlleiterstücken 3. Diese Hohlleiterstücke sind mit der Wendelleitung 2 an der übergangsstelle verbunden. Die Wendelleitung ist feingängig ausgebildet, so daß der Längenhub pro Windung nur einen kleinen Betrag ausmacht, der praktisch ohne Einfluß auf die Fortpflanzungskonstante der elektromagnetischen Wellen, insbesondere der H.1-Welle ist. Die Wendel kann z. B. aus, einem Federmaterial, insbesondere aus Bronzedraht oder versilbertem Stahldraht, hergestellt werden. Zur Verminderung der Reibung zwischen der Wendelleitung -und dem Führungsrohr kann der verwendete Draht mit einem Kunststoffüberzug versehen werden, der die Reibung zwischen der Wendel und dem Führungsrohr wesentlich herabsetzt. Als günstig hat sich ein Fluorkunststoff aus einem Polymerisationsprodukt von Tetrafluoräthylen erwiesen, wie er beispielsweise unter dem Namen Teflon bekannt ist. Man kann auch die Innenwand des Führungsrohres mit die Reibung herabsetzenden Mitteln überziehen. Durch eine geeignete Wahl der Drahtdicke der Wendel kann man erreichen, daß der limendurchinesser der Wendelleitung reflexionsfrei für die H,)1-Welle an die anschließende Rohrleitung angepaßt ist. Der Querschnitt des Wendelleitermaterials kann auch quadratisch oder rechteckförmig sein.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Eine feingängige Wendelleitung enthaltendes, in sich nicht starres Hohlleiterelement mit kreisförmigem Querschnitt, dadurch gekennzeichnet, daß die Wendelleitung in einem starren, geraden Führungsrohr geführt und gleitend angeordnet ist und daß an den Enden dieser Wendelleitung je ein zylinderförnüges, in dem Führungsrohr gleitendes Hohlleiterstück zur Verbindung des Hohlleiterelementes mit den Hohlleitungen und zur Veränderung der Längenausdehnung der Wendelleitung angeschlossen ist. 1. Hohlleiterelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das in dem Führungsrohr gleitende Hohlleiterstück mit einem Hohlleiterflansch versehen ist. 3. Hohlleiterelement nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in dem Führungsrohr gleitenden Hohlleiterstücke mit zusätzlichen Einrichtungen zur Geradführung versehen sind. 4. Hohlleiterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die in dem Führungsrohr gleitenden Hohlleiterstücke über Zug- oder Druckfedern oder eine Spindel od. dü verstellbar bzw. unter niechanischer Spannung haltbar angeordnet sind. 5. Hohlleiterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, g daß der Draht der Wendelleitung und/oder die Innenfläche des Führungsrohres mit einer Kunststoffschicht überzogen sind. In Betracht gezogene Druckschriften-. Deutsche Auslegeschrift Nr. 1037 544; deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1795 275; britische Patentschriften Nr. 732 486, 780 503; »The Bell System Technical Joumal«, November 1954, S. 1251 und 1255.