DE1750846U

DE1750846U - Hochfrequenzleitung mit einem oder mehreren aus gewickelten oder verseilten metallischen baendern bestehenden leitern.

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Publication number: DE1750846U
Application number: DE1954S0014873
Authority: DE
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1954-09-27
Filing date: 1954-09-27
Publication date: 1957-08-22

Description

Aktenzeichen : S 14 873/2je Gm Unser Zeichen: PA 54/0705 Hochfrequenzleitung mit einem oder mehreren aus gewickelten oder verseilten metallischen Bändern bestehenden Leitern.
Die Neuerung"betrifft eine Hochfrequenzleitung mit einem oder mehreren Leitern, wobei die Leiter aus gewickelten oder verseilten, oxydierenden, gut leitenden und mit ihren benachbarten Bandflächen sich gegenseitig berührenden Bändern bestehen.

Der Ausdruck Leiter soll dabei als ein solches Leitungsgebilde schlechthin aufgefaßt werden, welches unmittelbar an der Strom-' führung teil hat. Demnach kann eine Hochfrequenzleitung mit einem einzigen Leiter beispielsweise ein Hohlleiter zur Übertragung von Hohlrohrwellen sein. Als Beispiele für eine Hoch-

frequei-izleitung mit mehreren Leitern sei einmal eine Koaxial-

leitung, bei welcher innerhalb eines rohrfurmigen Außonleites

9

und koaxial zu ihm ein weiterer, gegebenenfalls auch. rohrförmig

ausgebildetor Innenleitcr angeordnet ist, genannt und sum

anderen Mal eine Leitungsanordnung, bei welcher zur Stromlei-

tung mehrere folienartige metallische Leiter vorgesehen sind,

die mit Isolierfolien in abvechselndor ? olge üborcinandorge-

schichtet sind. Die letztgenannte Anordnung wird im folgenden

ue Anordnung wird im folgenden

alsHochfrequenz-Schichtcnleitung bezeichnet.

\

Durch den bekannten Aufbau der einzelnen Leiter aus gewickel-

ten oder verseilten und mit ihren benachbarten Bandflächen'

sich gegenseitig berührenden Metallbändern soll erreicht werden, daß jeder Leiter eine praktisch fugenlos. biegsame Metallschicht bildet,'. die die'axial und bei Hohlleitungen gegebenenfalls auch die zirkular gerichteten Ströme gut leiten. Eine gute Leitfähigkeit kann aber nur dann erzielt werden, wenn die Übergangswiderstände an den sich berührenden Bandflächen möglichst klein gehalten werden. Die praktisch verwendeten Metalle, wie Kupfer und Aluminium, haben aber den Nachteil, daß sich auf ihnen Oxydschichten sofort nach der Bearbeitung bezw. Formgebung ausbilden und daß diese sich meist im Laufe der Zeit weiter verstärken, so daß sich erstens eine beträchtliche Erhöhung und weiterhin eine zeitabhängige Änderung des elektrischen Widerstandes der Leiter ergibt.

Ferner treten auch häufig störende Änderungen des elektrischen Widerstandes bei Biegungen der Leiter auf.
Um diesen Nachteil zu beseitigen, ist bereits vorgeschlagen worden, bei Hochfrequenz-Schichtenleitungen die sich gegenseitig berührenden Bandflächen miteinander zu verschweißten oder zu verlöten. Eine solche feste Verbindung beeinträchtigt aber die Biegsamkeit der Leiter, da infolge der festen Verbindung die Metallschicht in sich versteift wird. Darüber hinaus kann sie nur unter großen Schwierigkeiten hergestellt werden und ist zudem kostspielig. ist zudem kostspielig.

Die sieht von einer solchen mechanischen festen Ver-

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bindung der sich gegenseitig berührenden Bandflächen ab und

schlägt stattdessen zur Erzielung einer guten Kontaktbildung

vor, zumindest die sich berührenden Bandflächen der Bänder ganz oder teilweise mit einer nicht oxydierbaren gut leitenden Kontaktschicht aus Silber, Gold od. dergl. zu bedecken. Die Breite der zusätzlichen Kontaktschicht braucht im allgemeinen nur so. groß gehalten zu werden, daß. auch bei dem mehr oder @ weniger starken Übereinanderschieben bezw. Auseinanderziehen der Berührungsflächen bei der Biegung stets ein ausreichender Kontakt gewährleistet ist. Vorteilhaft werden die Kontaktschich-

,'..

ten als glänzende bzw. polierte Schichten ausgeführt.
Vorteilhaft'werden zwischen den sich berührenden Bandflächen zusätzliche drucknachgiebige Kontaktelenente, vorzugsweise in Form längsverlaufender Profilstreifen, angeordnet. Beispielsweise besteht ein nachgiebiger Kontaktstreifen' aus einem elastischen Isolierstoffstreifen, wie Gummi od. dgl., mit gut leitender Oberflächenschicht, z. B. Silberschicht.

Um einen möglichst kleinen, sich auch bei Biegungen der Leitung praktisch nicht ändernden Übergangswiderstand zwischen den sich berührenden Bandflächen zu gewährleisten, werden vorteilhaft die sich berührenden Bandflächen durch zusätzliche Mittel und Maßnahmen unter einem dauernden Kontaktdruck gehalten. Zu diesem Zweck können über die gewickelten oder verseilten metallischen Bänder zusätzliche zugfeste Bänder oder gegebenenfalls auch Fäden unter Vorspannung gewickelt werden. Die Kontaktgabe der sich berührenden Bandflächen kann weiterhin noch dadurch verbessert werden, daß die sich berührenden Bandflächen mit beispielsweise punktförmigen oder durch eingedrückte Rillen erzeugten Vorsprüngen versehen sind. Auch können für den Fall der Herstellung eines Hohlleiters aus zwei halbschalenförmigen, mit großem Schlag angeordneten Bändern, deren Seitenränder zu Radialstegen nach außen umgebogen sind, die Radialstege durch herumgelegte Klammern oder Profilbänder fest gegeneinander gedrückt werden.

Anhand der Zeichnung soll die, euerung beispielsweise für

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ihre Anwendung bei Hohlleitern, Koaxialleitungen und Hochfrequenz-Schichtenleitungen näher erläutert werden.

Die Figur 1 zeigt einen Hohlleiter aus zwei längsverlaufenden

Die igur L

halbschalenförmigen Bändern 10 und 11 mit den Radialstegen 10'

und 11'.. euerungsgemäß sind die sich gegenseitig berührenden

lächender Radialstege mit einerdünnem gut leitenden, nicht

korrodierbarenMetallschicht 12, vorzugsweise Silberschicht,

bedeckt. Die beiden Bänder sind mit einem langen Schlag miteinander vel'seilt', um-ohne die übliche Rillung vorzunehmeneine ausreichende Biegsamkeit zu erzielen. Die beiden Hohlleiterbänder können durch herumgewickelte Haltebänder zusammengehalten werden.

Besonders zweckmäßig ist es, die beiden halbschalenförmigen Bänder 10 und 11 durch um die Radialstege herumgelegte Profilbänder derart zusammenzuhalten, daß ein möglichst großer Kontaktdruck zwischen den sich berührenden Flächen der Radialstege erreicht wird. Eine derartige Ausführung ist in der Fig. 2 angedeutet, in der das vorzugsweise unter Anwendung eines Preßdrucks herumgelegte Profilband mit 13 bezeichnet ist. Das Zusammendrücken der Seitenschenkel des Profilbandeo und damit der Radialstege der Hohlleiterbänder kann beispielsweise durch Hindurchführung der Hohlleiterstege zwischen Druckwalzen erfolgen.
Bei dem Ausführungsbeispiel eines neuerungsgemäß hergestellten Hohlleiters nach der Fig. 3. ist zwischen den-etwas stärker umgebogenen Radialstegen 10'und 11'ein nachgiebiger Formstreifen angeordnet, der aus einem nachgiebigen Kern 14 aus Gummi od. dgl. und einer dünnen Oberflächenschicht 15, beispielsweise aus Silber, besteht. Die Radialstege einschließlich der zwischengefügten nachgiebigen Einlage werden durch das herumgelegte Profilband 16 unter Druck zusammengehalten.
Die Fig. 4 zeigt wiederum als Anwendungsbeispiel für die Neuerung einen Hohlleiter, der aber nicht wie bisher beschrieben aus zwei miteinander verseilten halbschalenförmigen Bändern besteht, sondern aus einem überlappt gewickelten, gut leitenden

Band 17, das im Sinne der Erfindung an den sich berührenden

. nicht

Flächen, d. h. im Überlappungsbereich 18, mit einer zorrodier-

baren, gut leitenden Schicht, vorzugsweise aus Silber, bedeckt

ist. Im glatten Zustand ist das Band 17 entsprechend der Fig. 5.

auf den entgegengesetzten Seiten und an den entgegengesetzten Seitenrändern mit den längsverlaufenden Silberstreifen 19 und 20 versehen. Nach der Fig. 6 können in das den Hohlleiter bildende Metallband 17 zur Verbesserung des Kontaktes im Überlappungsbereich an dem einen Seitenrand punktförmige Vorsprünge

21 eingedrückt werden.

Die Figuren 71 8 und 9 zeigen die Ausbildung von metallischen

Bändern in Form von Profilbändern. Nach der Fig. 7 hat das

metallische Band einen Z-förmigen Querschnitt, so daß beim Wickeln des. Bandes beispielsweise zu einem Hohlleiter der eine Seitenschenkel über den anderen Seitenschenkel der vorangehenden Windung hinweggreift. Die Profilbänder nach den Figuren 8 und 9 sind mit den längsverlaufenden Rillen 22 und 23 versehen, so daß beispielsweise der durch die Rille 23 gebildete Vorsprung in die Rille 22 der vorangehenden Windung eingreift.

In der Fig. 10 ist als Ausführungsbeispiel ein nach der

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Neuerung hergestelltes koaxiales Hochfrequenzkabel darge-.."'

stellt. Danach ist um den Innenleiter, der aus zwei längs-

verlaufenden halbschalenförmigen Bändern 24 und 25 mit den in Abständen eingedrückten Rillen 26 besteht, ein dünnes, gut leitendes Band 27 mit Überlappung gewickelt, welches im überlappungsbereich beispielsweise versilbert ist. Auf dem Innenleiter sind in bekannter Weise in Abständen Distanzscheiben 28 angeordnet. Der darüber angeordnete Außenleiter besteht aus einem rohrförmig gebogenen und mit großem Schlag angeordneten, gut leitenden Band 29, dessen Seitenränder entsprechend der Ausführung nach den Figuren 1-3 radial umgebogen und an den Berührungsflächen mit einer Silberschicht od. dgl. versehen sind.
Die Fig. 11 zeigt in beispielweiser Ausführung den Aufbau einer Hochfrequenz-Schichtenleitung mit den neuerungsgemäßen Merkmalen. Um einen Kern 30 sind in abwechselnder Folge Metallbänder 31 und Isolierbänder 32 gewickelt. Die Metallbänder 31 sind überlappt gewickelt, wobei der Überlappungsbereich durch die gestrichelte Linie 33 angedeutet ist. In diesem Uberlappungsbereich werden die Ränder der Metallfolien gemäß der.
Erfindung mit einer gut leitenden, nicht oxydierenden Metallschicht versehen, um auf diese Weise den Übergangswiderstand zwischen den einzelnen Windungen möglichst klein zu halten.
Die über den Metallfolien 31 angeordneten Isolierschichten bestehen vorteilhaft aus federnden zähen Isolierstoffbändern, die unter Vorspannung um die Metallbänder gewickelt sind, so daß infolge des radialen Druckes, die diese Isolierstoffbänder auf die unter ihnen liegenden Metallbänder ausüben, die einander überlappenden Ränder der Metallbänder stark aneinandergepreßt werden, wodurch eine gute Kontaktgabe an den einzelnen Rändern der Metallbänder bewirkt wird. Die geschichteten Metall-und Isolierstpffbänder sind von einem wasserdichten Kabelmantel 34 aus Blei, Aluminium oder einem unhygroskopischen Isolierstoff umgeben. Zum mechanischen Schutz dient eine Bewehrung 351 die von einer äußeren imprägnierten Schutzschicht 36 aus Faserstoffen, wie. Jute od. dgl., umschlossen ist.
Die nicht korrodierbaren, gut leitenden Schichten aus Silber, Gold od. dgl. können auf elektrolytischem wege oder auch durch Aufdampfen auf die Metallbänder aufgebracht werden. Für den Fall der Vergoldung empfiehlt es sich, auf die Metallbänder erst eine Zwischenschicht, z. B. Silberschicht, aufzubringen und auf diese die Goldschicht in Form einer Haüchvergoldung.
Ein oder mehrere nach der'''Neüe'rung ausgebildete Leitungen werden für sich oder zusammen mit anderen Leitungen mit einem wasserdichten Kabelmantel und gegebenenfalls mit weiteren Schutzschichten und einer metallischen Bewehrung umgeben. Obwohl die neuerungsgemäß vorgesehenen,nicht korrodierbaren Schichten an sich einen dauernden guten Kontakt zwischen den sich berührenden Randflächen gewährleisten, kann es zweckmäßig sein, das Kabel mit einem trockenen Gas, vorzugsweise mit einem sauerstoffreien Gas bzw. mit einem neutralen Gas, wie Stickstoff, zu füllen. Zweckmäßig wird dabei die Gasfüllung unter Druck gehalten. Es ist aber auch möglich, trockenes Gas durch das Kabel unter Druck hindurchzuleiten.

Dieeueruag';istnichtaufdieangegebenenAusführungs-

möglichkeiten beschränkt. Beispielsweise können die Radial-; stege bei den Ausführungen gemäß den Figuren 1 - 3 eine andere Form erhalten. So ist es möglich, in die Radialstege Rillen und Vorsprünge einzuformen, die ineinandergreifen. Auch die eingelegten nachgiebigen'Einlagen zwischen den Radialstegen können eine andere Gestalt erhalten.
Ferner können die metallischen Schichten anstatt aus einem einzigen überlappt gewickelten Band aus zwei. übereinander mit Lücke gewickelten Bändern bestehen, wobei das obere. Band die Lücke des unteren Bandes überdeckt. Auch bei dieser Ausführung der metallischen Schichten werden die sich gegenseitig berührenden Flächen des oberen und unteren Bandes mit einer Silberschicht od. dgl. versehen. Unter Umständen genügt es, von den sich gegenseitig berührenden Bandflächen nur die eine Bandfläche zu versilbern bzw. zu vergolden. Abweichend von den Ausführungen nach den Figuren 8 und 9 können die Bänder nur an dem einen Seitenrand eine vorzugsweise schwach

gehaltene längsverlaufende Rille erhalten.. Zur Erhöhung der

Biegsamkeit können die Leiter zusätzlich noch mit quer ver-

laufenden Rillen verschen werden.
11 Figuren 15 Ansprüche

Claims

SiBsjEch.

1. Hochfrequenzleitung mit einem oder mehreren Leitern aus gewickelten oder verseilten Bändern aus gut leitendem

oxydierbarem Metall, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die sich berührenden Flächen der Bänder ganz oder teilweise mit einer nicht oxydierbaren gut leitenden Kontaktschicht aus Silber, Gold oder dergl.'bedeckt'sind.
2. Hochfrequenzleitung nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktschicht als glänzende bzw. polierte Schicht ausgeführt ist.
3. Hochfrequenzleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den sich berührenden Bandflächen zusätzliche drucknachgiebige Kontaktelemente, vorzugsweise in Form längs-' verlaufender Profilstreifen, angeordnet sind.
4. Hochfrequenzleitung nach Anspruch dz dadurch gekennzeichnet, daß die längsverlaufenden Profilstreifen aus einem elastischen Isolierstoff, z. B. aus Gummi, bestehen und mit einer gut leitenden nicht oxydierenden Oberflächenschicht, z. B.

Silberschicht, versehen sind.
5. Hochfrequenzleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bänder an den sich berührenden Flächen mit Vorsprüngen versehen sind, z. B. mit punktförmigen oder mit durch eingedrückte Rillen erzeugten Vorsprüngen.
6. Hochfrequenzleitung nach Anspruch 1, bei welchem die'gut 'leitenden Bänder mit Überlappung gewickelt sind, dadurch gekennzeichnet, daß'die Bänder profiliert sind.
7. Hochfrequenzleitung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bänder Z-förmigen Querschnitt haben.
8. Hochfrequenzleitung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bänder an ihren Seitenrändern mit längsverlaufenden Rillen und Vorsprüngen versehen sind, die beim Aufwickeln übereinandergreifen.
9. Hochfrequenzleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die sich berührenden. Bandflächen durch zusätzliche Mittel und Maßnahmen unter einem dauernden Kontaktdruck gehalten sind.
10. Hochfrequenzleitung nach Anspruch 9 in Form eines Hohlleiters, dadurch gekennzeichnet, daß um den Hohlleiter zusätzliche zugfeste Bänder oder Fäden unter Vorspannung gewickelt sind.
11. Hochfrequenzleitung nach Anspruch 9 in Form eines Hohlleiters, dadurch gekennzeichnet, daß über dem Hohlleiter Beflechtungen unter Druck aufgebracht sind.
12. Hochfrequenzleitung nach Anspruch 9 in Form eines Hohlleiters, der aus zwei halbschalenförmigen Bändern mit nach außen gebogenen und als Radialstege verlaufenden Seitenrändern gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die benachbarten Radialstege durch um diese herumgelegte Klammern, Profilbänder od. dergl. unter Druck zusammengehalten sind.
13. Als Schichtenleitung ausgebildete'Hochfrequenzleitung nach Anspruch 9, bei welcher'eine Vielzahl von gut leitenden Bändern mit einer Vielzahl von dünnen Isolierschichten in abwechselnder Folge übereinander angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierschichten aus zugfesten und elastischen isolierstoffbändern bestehen, die um die gut leitenden Bänder unter Vorspannung gewickelt sind.
14-. Schichtenleitung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die schichtweise übereinanderfolgenden gut leitenden Bänder in entgegengesetzter Drallrichtung gewickelt. sind.

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15. Elektrisches Kabel mit einem oder mehreren als Hohl- -ung nach Anspruch 1, rohrleitung ausgebildeten Hochfrequenzleitung nach Anspruch l,

die in einem wasserdichten Kabelmantel eingeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Kabel mit. einem gegebenenfalls unter Druck stehenden trockenen Gas. gefüllt ist, vorzugsweise mit einem sauerstoffreien Gas bezw. einem'neutralen Gas, wie Stickstoff od.dgl.