DE1216396B

DE1216396B - Koaxiales Hochfrequenzkabel mit einem wendelfoermig gewellten Innen- und Aussenleiter und einer Distanzscheiben-Luftraumisolierung

Info

Publication number: DE1216396B
Application number: DES82276A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Hermann Lintzel; Dr Horst-Edgar Martin
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1962-10-31
Filing date: 1962-10-31
Publication date: 1966-05-12

Description

Koaxiales Hochfrequenzkabel mit einem wendelförmig gewellten Innen- und Außenleiter und einer Distanzscheiben-Luftraumisolierung Es sind luftraumisolierte koaxiale Hochfrequenzkabel mit einer Distanzscheiben-Luftraumisolierung bekannt, deren Innenleiter in gleicher Weise wie der Außenleiter zur Erhöhung der Biegsamkeit mit Querrillen versehen ist. Die als Abstandhalter benutzten Distanzscheiben eines solchen koaxialen Hochfrequenzkabels, die aus mit einem Innenkranz und einem Außenkranz versehenen Membranscheiben bestehen, sind radial geschlitzt und elastisch aufbiegbar, so daß sie von der Seite her auf den Innenleiter aufgesteckt werden können. Es ist bekannt, die Querrille des Innenleiters in der Weise zur Befestigung dieser Distanzscheiben heranzuziehen, daß man an der Innenfläche des den Innenleiter umfassenden Innenkranzes einen ringförmigen Wulst vorsieht, die der Form der Sicken bzw. Querrillen des Innenleiters angepaßt ist. Diese Sicherung der Distanzscheiben gegen axiales Verschieben läßt sich jedoch bei koaxialen Hochfrequenzkabeln nicht anwenden, deren Innen- und Außenleiter wendelförmig gewellt sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die elektrischen Eigenschaften koaxialer Hochfrequenzkabel, insbesondere von Hochfrequenzenergiekabeln bzw. Antennenkabeln, mit wendelförmigem, gewelltem Innen- und Außenleiter und einer Distanzscheiben-Luftraumisolierung zu verbessern. Die Erfindung geht dabei von einer Distanzscheiben-Luftraurnisolierung aus, deren Distanzscheiben als radial geschlitzte und elastisch aufbiegbare, mit einem Innen- und Außenkranz versehene Membranscheiben ausgebildet sind. Gemäß der Erfindung weisen die Innenseiten des Innenkranzes, dessen Breite mindestens das 1,7fache, vorzugsweise etwa das 2fache, der Wendelsteigung des Innenleiters beträgt, einen wendelförmig ausgebildeten Vorsprung auf, der in die wendelförmig verlaufenden Wellentäler des Innenleiters eingreift.
Durch die Erfindung wird eine ausreichende mechanische Festigkeit des Kabels bei Verwendung materialarmer Distanzscheiben erreicht, die auf dem Innenleiter einen festen Halt haben und sich leicht und schnell auf den Innenleiter aufbringen lassen. Die Erfindung beruht dabei auf der Erkenntnis, daß es auch bei koaxialen Hochfrequenzkabeln mit wendelförmig gewelltem Innenleiter möglich ist, radial geschlitzte Distanzscheiben in regelmäßigem Abstand voneinander zu halten und die Einhaltung dieses Abstandes auch unter der Einwirkung äußerer Einflüsse zu gewährleisten, wenn die Innenseite des Innenkranzes der Distanzscheiben in der vorgeschlagenen Form ausgebildet ist. Bei der Fertigung eines solchen Kabels ist die Gefahr des Verschiebens der Distanzscheiben vor dem Aufbringen des Außenleiters: besonders groß; aber auch beim fertigen Kabel wirken bei der Verlegung und bei der Montage Kräfte auf das Kabel ein, die gegebenenfalls eine Verschiebung der Distanzscheiben zur Folge haben können.
,Die aufeinanderfolgenden Distanzscheiben können so angeordnet werden, daß die Radialschlitze in einer durch die Innenachse verlaufenden Ebene liegen. Hierbei werden. also Distanzscheiben fortlaufend in der gleichen Achsrichtung auf den Innenleiter aufgesteckt. In diesem Fall beträgt der gegenseitige Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Distanzscheiben stets ein ganzzahliges Vielfaches der Wendelsteigung des Innenleiters. Es ist aber auch möglich; die Radialschlitze zwischen, zwei aufeinanderfolgenden Distanzscheiben um einen bestimmten gleichbleibenden Winkel gegeneinander zu versetzen.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, und zwar in den F i g. 1, 2 und 3 das eine und in den F i g. 4, 5 und 6 das andere Beispiel. Die F i g. 1 und 4 zeigen jeweils einen Längsschnitt; die F i g. 2 und 5 zeigen die Scheiben in Endansicht und die F i g. 3 und 6 Schnitte nach den Schnittlinien III-III und- VI-VI der F i g: 2 und 5.
In allen Figuren ist 10 der Innenleiter und 11 der Außenleiter. Beide Leiter sind wendelförmig bzw. schraubenlinienförmig gerillt bzw. gewellt, wobei die Breite ba der Außenleiterwellung größer ist als die Breite bi der Innenleiterwellung. Die verwendeten radial geschlitzten Distanzscheiben, die im Spritzverfahren hergestellt werden, bestehen aus einem membranartigen Mittelteil sowie aus einem Innenkranz 121 und einem Außenkranz 12a. Der Radialschlitz 13 ist in bekannter Weise über die mittlere Öffnung und den Innenkranz 12t hinaus durch den Schlitz 13' bis zum Außenkranz 12" weitergeführt, wo er nach beiden Seiten in einen Zirkularschlitz 14 übergeht. Auf diese Weise entstehen zwei beiderseits der Schlitze 13/13' liegende Distanzscheibenteile 15 und 15', die im Bereich des Zirkularschlitzes 14 über den Außenkranz elastisch federnd miteinander verbunden sind. Eine so ausgebildete Distanzscheibe läßt sich ohne wesentlichen Kraftaufwand von der Seite her auf den Innenleiter aufstecken und wird auf dem Innenleiter unter leichtem Druck festgehalten. Dieser Federdruck reicht aber noch nicht aus, ein Verschieben der Distanzscheibe in Längsrichtung zu vermeiden und einen gleichbleibenden gegenseitigen Abstand der Distanzscheiben zu gewährleisten.
Aus diesem Grunde ist bei dem Ausführungsbeispiel nach den F i g. 1 bis 3 die Innenseite des Innenkranzes durch Anordnung eines wendelförmigen Vorsprunges 16 der Oberfläche des Innenleiters auf der ganzen Breite angepaßt. Lediglich in den Bereichen der Schlitze 13 und 13' ist eine Unterbrechung des Vorsprunges vorhanden. Um eine ausreichend große Berührungsfläche zwischen der Innenseite des Innenkranzes und dem Innenleiter zu erhalten, soll die Breite bi des Innenkranzes mindestens das 1,7fache der Wendelsteigung des Innenleiters betragen. Im dargestellten Beispiel beträgt dieses Verhältnis das 2fache. Dadurch, daß die Innenseite des Innenkranzes an der Distanzscheibenstelle den Innenleiter auf der ganzen Fläche berührt, wird einerseits eine gute Verhakung der Distanzscheibe mit dem Innenleiter und andererseits eine Feldstärkeverminderung in der Nähe des Innenleiters und damit eine erhöhte Spannungs- und Glimmfestigkeit erreicht.
Die Breite ba des Außenkranzes 12" wird größer gewählt als die Wendelsteigung des Außenleiters, so daß ein Eingreifen der Distanzscheiben in die nach außen gerichtete Welle des Außenleiters vermieden wird. Es hat sich gezeigt, daß die Breite des Außenkranzes mindestens das 1,3fache der Wendelsteigung des Außenleiters betragen muß. Wenn wie im dargestellten Beispiel für den Innenleiter eine kürzere Wellensteigung angewendet wird als für den Außenleiter, so führt dies praktisch zu einer gleichen bzw. annähernd gleichen Breite des Innen- und Außenleiterkranzes.
Die Form der Distanzscheiben, wie sie aus den F i g. 1 bis 3 ersichtlich ist, erfordert bei der Herstellung der Distanzscheiben im Spritzverfahren die Verwendung eines mehrteiligen Werkzeuges. Dies ist fertigungsmäßig nachteilig. Die Distanzscheiben lassen sich aber mittels eines einfachen Spritzwerkzeuges herstellen, wenn - wie die F i g. 4 und 6 zeigen - der wendelförmige Vorsprung 16 nur eine Windung des wendelförmig gewellten Innenleiters 10 umfaßt, während die an den wendelförmigen Vorsprung 16 anschließenden Flächen der Innenseite des Innenkranzes 12t im wesentlichen zylindrisch, vorzugsweise nach den Enden des Innenkranzes zu schwach konisch ausgebildet sind. Diese Ausführung wird man dann wählen können, wenn geringere Anforderungen an die Spannungs- und Glinunfestigkeit des Kabels gestellt werden und dementsprechend eine kleinere Berührungsfläche zwischen den Distanzscheiben und dem Innenleiter in Kauf genommen werden kann.
Eine Vereinfachung des Spritzwerkzeuges ergibt sich auch dann, wenn der wendelförmige Vorsprung in mehrere Nocken unterteilt wird. Unter Umständen genügt es, beiderseits des Radialschlitzes der Distanzscheiben an der Innenseite des Innenkranzes nur zwei bzw. drei Nocken vorzusehen, die in den wendelförmig gewellten Innenleiter eingreifen. Umfaßt der wendelförmige Vorsprung zwei Windungen, so werden zweckmäßig die in der einen Windung liegenden Nocken gegen die Nocken der anderen Windung in der Umfangsrichtung gegeneinander versetzt, um auch bei dieser Ausführung mit einer einfachen Spritzform arbeiten zu können.
Die Distanzscheiben bestehen zweckmäßig aus einem spritzbaren thermoplastischen Werkstoff, vorzugsweise aus Polystyrol oder Polyvinylcarbazol.
Da die vorgeschlagenen Distanzscheiben sich leicht und schnell auf den Innenleiter aufstecken lassen, kann das seitliche Aufstecken der Distanzscheiben und die Aufbringung des Außenleiters und gegebenenfalls auch die Aufbringung einer Isolierschicht zwischen den Distanzscheiben und dem Außenleiter in einem einzigen Arbeitsgang vorgenommen werden, ohne die Fertigungsgeschwindigkeit für den Außenleiter herabsetzen zu müssen. Zweckmäßig wird die Aufbringung der Distanzscheiben automatisch mittels einer Aufsteckvorrichtung vorgenommen, die durch einen auf dem Innenleiter laufenden Taster eine dem gewünschten Distanzscheibenabstand entsprechende Zahl der Rillen bzw. Wellen abzählt.

Claims

Patentansprüche: 1. Koaxiales Hochfrequenzkabel, insbesondere Hochfrequenzenergiekabel bzw. Antennenkabel, mit einem wendelförmig gewellten Innen- und Außenleiter und einer Distanzscheiben-Luftraumisolierung, deren Distanzscheiben als radial geschlitzte und elastisch aufbiegbare, mit einem Innen- und Außenkranz versehene Membranscheiben ausgebildet sind, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß die Innenseiten des Innenkranzes (12t), dessen Breite mindestens das 1,7fache, vorzugsweise etwa das 2fache, der Wendelsteigung des Innenleiters-(10) beträgt, einen wendelförmig ausgebildeten Vorsprung (16) aufweist, der in die wendelförmig verlaufenden Wellentäler des Innenleiters (10) eingreift.
2. Hochfrequenzkabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenseite des Außenkranzes (12a) einer Distanzscheibe zylindrisch ausgeführt ist und die Breite des Außenkranzes mindestens das 1,3fache der Wendelsteigung des Außenleiters (11) beträgt.
3. Hochfrequenzkabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der wendelförmige Vorsprung (16) nur eine Windung des wendelförmig gewellten Innenleiters (10) umfaßt, während die an den wendelförmigen Vorsprung (16) anschließenden Flächen der Innenseite des Innenkranzes (12i) im wesentlichen zylindrisch, vorzugsweise nach den Enden des Innenkranzes zu schwach konisch, ausgebildet sind.
4. Hochfrequenzkabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der wendelförmige Vorsprung (16) beiderseits des Radialschlitzes der Distanzscheiben in zwei oder drei in den wendelförmig gewellten Innenleiter (10) eingreifende Nocken unterteilt ist.
5. Verfahren zur Herstellung von koaxialen Hochfrequenzkabeln nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das seitliche Aufschieben der Distanzscheiben und die Aufbringung des Außenleiters und gegebenenfalls auch die Aufbringung einer Isolierschicht zwischen den Distanzscheiben und dem Außenleiter in einem Arbeitsgang vorgenommen wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufbringung der Distanzscheiben automatisch mittels einer Aufsteckvorrichtung vorgenommen wird, die durch einen auf dem Innenleiter laufenden, eine dem gewünschten Distanzscheibenabstand entsprechende Anzahl von Rillen bzw. Wellen abzählenden Taster gesteuert wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 890199, 893 356.