DE1810936A1

DE1810936A1 - Method for manufacturing a waveguide

Info

Publication number: DE1810936A1
Application number: DE19681810936
Authority: DE
Inventors: Rolf Eckert
Original assignee: KM Kabelmetal AG
Current assignee: KM Kabelmetal AG
Priority date: 1968-11-26
Filing date: 1968-11-26
Publication date: 1970-12-03

Description

Verfahren zur Herstellung einos Hohlleiters Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Hohlleiters, welcher zur Übertragung von elektromagnetischen Wellen verwendet werden soll. Der Hohlleiter besteht aus einem glatten Blech, welches zu einem Rohr geformt ist. Method of manufacturing a waveguide The invention relates to refers to a method for manufacturing a waveguide which is used for transmission to be used by electromagnetic waves. The waveguide consists of a smooth sheet metal, which is shaped into a tube.

Bei der Herstellung von Hohlleitern tritt das Problem auf, den Leiter mit exakt kreisrundeQuerschnitt aufzubauen, so daß er zur Übertragung von Signalen oder auch von großen Energien in Form von Mikrowellen über weite Strecken geeignet ist. Der Hohlleiter soll im Erdboden verlegbar sein, ohne daß hierdurch seine exakten geometrischenAbmessungen leiden. Dazu wird auf der einen Seite ein wellenleitendes Element, das eine große Genauigkeit des Kreisquerschnittes und eine möglichst gerade Achse aufweist und auf der anderen Seite ein Versteifungselement benötigt, daß die geforderten engen Toleranzen gegenüber den Einflüssen bei der Erdverlegung stabil erhält.In the manufacture of waveguides, the problem arises, the conductor with an exactly circular cross-section, so that it can be used for the transmission of signals or of large energies in the form of microwaves over long distances is. The waveguide should be able to be laid in the ground without its exact being thereby geometric dimensions suffer. To do this, there is a waveguide on one side Element that has a high accuracy of the circular cross-section and as straight as possible Has axis and on the other hand requires a stiffening element that the The tight tolerances required are stable against the influences of burial receives.

Die Übertragung elektromagnetischer Hohlrohrwellenerfordert also eine möglichst geradlinige Verlegung der Hohlleiter. Bei einer bekannten Anordnung werden sämtliche Krümmungen des Hohlleiters auf konstruktive.Wege hinsichtlich der Wellenfortpflanzung dadurch unvirkJamgemacht, daß der Hohlleiter beispielsweise innerhalb eines auf Schwellen, Grundsteinen oder dergl. geradlinig verlegten und ihn mit kleinem Spiel umschließenden Schutzrohres ohne Anwendung höherer DrUcke in Öl schwimmt. Bei einer anderen bekannten Leitungsanord nung ist der Hohlleiter in ein Schutzrohr aus Stahl eingeschoben, da der vorzugsweise aus Kupfer oder Aluminium bestehende Hohlleiter wegen seiner geringen mechanischen Festigkeit und seiner geringen Korrosionsbeständigkeit nicht direkt im Erdboden verlegt werden kann. Es ist ferner eine Leitungsanordnung bekannt geworden, bei welcher der Hohlleiter derart in einem Schutzrohr untergebracht ist, daß zwischen seiner Außenwand und der Innenwand des Schutzrohres ein am gesamten Umfang verbleibender freier Raum entsteht. Der zwischen dem einzelnen Hohlleiter und der Innenwand des Schutzrohres und vorzugsweise auch der zwischen mehreren Hohlleitern verbleibende Raum wird durch plastische Vergußmassen, beispielsweise Bitumen, ausgefüllt.The transmission of electromagnetic hollow tube waves thus requires a Lay the waveguide as straight as possible. In a known arrangement all curvatures of the waveguide in constructive ways with regard to wave propagation by the fact that the waveguide is exposed, for example, within a Sleepers, foundation stones or the like laid in a straight line and with a little play surrounding protective tube floats in oil without the application of higher pressures. At a Another known Leitungsanord voltage is the waveguide in a protective tube made of steel inserted, since it is preferably made of copper or aluminum existing Waveguide because of its low mechanical strength and its low corrosion resistance cannot be laid directly in the ground. It is also a line arrangement become known in which the waveguide is housed in such a way in a protective tube is that between its outer wall and the inner wall of the protective tube on the entire The amount of remaining free space is created. The one between the individual waveguides and the inner wall of the protective tube and preferably also that between several waveguides remaining space is filled with plastic casting compounds, for example bitumen.

Der Nachteil dieser bekannten Anordnungen ist hauptsächlich darin zu sehen, daß die Fertigung derartiger Hohlleiter aufwendig und dementsprechend unwirtschaftlich ist und außerdem sind die an Hohlleiter gestellten Forderungen mittels der bekannten Herstellungsverfahren nicht befriedigend erreichbar, sondern die bekannten Hohlleiter besitzen immer noch relativ hohe Reflexionen und eine große Dämpfung.The disadvantage of these known arrangements is mainly in this to see that the manufacture of such waveguides is expensive and accordingly is uneconomical and, moreover, the demands placed on waveguides are can not be achieved satisfactorily by means of the known manufacturing processes, but the known waveguides still have relatively high and large reflections Damping.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Hohlleitern anzugeben, durch welches die Forderungen bezüglich der Exaktheit des Querschnittes, der Oberflächengüte der Innenwand des Hohllgiters und der Achsgeradheit sehr genau erfüllt werden können. Gelöst wird die Aufgabe bei einem Verfahren, wie es eingangs geschildert ist, gemäß der Erfindung dadurch, daß das Rohr über einem Kaliberdorn geformt wird und daß nach dem Aufbringen des Rohres konzentrisch zu diesem ein mechanisch fester, längJgeschteißter Stützmantel angebracht wird, welcher noch im Bereich des Kaliberdorns so gewellt wird, daß die zum Rohr weisenden Vertiefungen dieses berühren und daß Rohr und Stützuantel an ihren Berührungsstellen fest miteinander verbunden werden. Der Vorteil einer nach dem Verfahren gemäß der Erfindung hergestellten Hohlleiters besteht darin, daß durch die feste Verbindung des Hohlleiterrohres mit dem quersteifen, gewellten Stützmantel das Rohr gegen mechanische Beschädigung weitgehend geschützt ist, sein Querschnitt also die einmal vorgegebene Form mit Sicherheit beibehält und seine Oberflächengüte erhalten bleibt. Ein solcher Hohlleiter weist also gegenüber bekannten herkömmlichen Hohlleitern herabgesetzte Reflexionen und geringere Dämpfung auf. Ein zusätzlicher Vorteil besteht darin, daß infolge der guten Abstützung des Hohlleiterrohres dieses aus dünnerem Bandmaterial hergestellt werden kann, so daß sich eine erhebliche Material- und damit Kostenersparnis ergibt. Weitere Vorteile der Erfindung werden an Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert.The invention is now based on the object of a method for production of waveguides to indicate through which the requirements regarding the accuracy the cross-section, the surface quality of the inner wall of the hollow grid and the axial straightness can be met very precisely. The problem is solved with a method such as It is described at the beginning, according to the invention in that the tube over a Caliber mandrel is formed and that after the application of the tube is concentric to A mechanically strong, longitudinally welded support jacket is attached to this is corrugated in the area of the caliber mandrel so that the depressions facing the tube this touch and that pipe and Stützuantel firmly together at their points of contact get connected. The advantage of one made by the method according to the invention Waveguide consists in that through the fixed connection of the waveguide tube with the transversely stiff, corrugated support jacket protects the pipe against mechanical damage is largely protected, so its cross-section with the once given shape Maintains security and its surface quality is preserved. Such a waveguide thus has reduced reflections compared to known conventional waveguides and lower attenuation. An additional advantage is that as a result the good support of the waveguide tube made of thinner strip material can be, so that there is a significant material and thus cost savings. Further advantages of the invention are illustrated with reference to the drawing Embodiment explained.

Mit i ist der Einlauf des Hohlleiterbandes, welches beispielsweise aus Kupfer bestehen kann, bezeichnet. Der Einlauf des Bandes für den Stützmantel trägt die Bezeichnung 2,und 3 ist ein Formwerkzeug zur Formung des Hohlleiterbandes zum Rohr.With i is the inlet of the waveguide tape, which for example may consist of copper, referred to. The infeed of the tape for the support jacket is designated 2, and 3 is a molding tool for shaping the waveguide band to the pipe.

Das Formwerkzeug zur Formung des Stützmantels zum Rohr ist mit 4 bezeichnet. Über dem Kaliberdorn 5 wird der Hohlleiter zu dem Rohr 6 geforat und dieses Rohr kann mittels der Schweißeinrichtung 7 mit einer Längsnaht verschlossen werden.The forming tool for forming the support jacket into the pipe is denoted by 4. Via the caliber mandrel 5, the waveguide is perforated to the tube 6 and this tube can be closed by means of the welding device 7 with a longitudinal seam.

Das den Stützmantel bildende Rohr 8, welches aus dem Band 2 gebildet ist, wird mittels der Schweißeinrichtung 9 mit einer Längsnaht verschlossen. Noch im Bereich des Kaliberdorns 5 ist die Einrichtung 10 zum Wellen des Stützmantels 8 angeordnet, so daß auf diese Weise sichergestellt ist, daß beim Wellen des Stützmantels eine Beschädigung des Hohlleiterrohres 6 nicht eintreten kann. Mit 11 ist eine zusätzliche Vorrichtung bezeichnet, mit Hilfe derer eine klebfähige Zwischenschicht zwischen Hohlleiter 6 und Stütziantel 8 eingefüllt werden kann.The tube 8 which forms the support jacket and which is formed from the band 2 is, is closed by means of the welding device 9 with a longitudinal seam. Yet in the area of the caliber mandrel 5 is the device 10 for corrugating the support jacket 8 arranged, so that it is ensured in this way that when waves of the support jacket damage to the waveguide tube 6 cannot occur. At 11 there is an additional one Device called, with the help of which an adhesive intermediate layer between Waveguide 6 and support 8 can be filled.

Es ist nicht unbedingt erforderlich, daß das Rohr 6 verschweißt wird. Es kann genausogut verlötet, verklebt oder garnicht verschlossen werden, wobei dann die Längskanten stumpf aneinanderstoßen. Ebenso ist es möglich, das Rohr 6 durch Überlappung zu verschließen.It is not absolutely necessary that the pipe 6 welded will. It can just as well be soldered, glued or not closed at all, whereby then the long edges butt against each other. It is also possible to use the pipe 6 to be closed by overlapping.

Das Verfahren gemäß der Erfindung wird wie folgt durchgeführt: Nach der Formung des Hohlleiters zum Rohr 6 und der Verschweißung des Stützmantels 8 wird der letzte gewellt und zwar derart, daß die nach innen weisenden Vertiefungen gerade das Rohr 6 berühren. Um eine feste Verbindung zwischen Stützmantel 8 und Rohr 6, wie sie entsprechend der Erfindung erforderlich ist, herzustellen, können beide Elemente-Hohlleiterrohr 6 und Stützmantel 8 - beispielsweise mittels Ultraschall verschweißt werden. Hierbei ist es möglich, den Kaliberdorn 5 gleichzeitig alskmboß"-und den rotierenden Weller 10 als 'Schwinger" zu benutzen.The method according to the invention is carried out as follows: After the shaping of the waveguide to form the tube 6 and the welding of the support jacket 8 the last one is corrugated in such a way that the inwardly facing depressions just touch the tube 6. To ensure a solid connection between the support jacket 8 and Tube 6, as required according to the invention, can be produced both elements waveguide tube 6 and support jacket 8 - for example by means of ultrasound be welded. Here it is possible to use the caliber mandrel 5 simultaneously as a kmboß "and to use the rotating shaft 10 as a 'vibrator'.

Eine weitere Möglichkeit zur Herstellung der festen Verbindung zwischen Hohlleiterrohr 6 und Stützmantel 8 besteht darin, das Hohlleiterblech 1 auf der Außenseite und das Mantelblech 2 auf der Innenseite vor dem Aufbringen zu verzinnen oder mit einer anderen metallischen Schicht mit niedrigem Schmelzpunkt zu versehen und beide Teile dementsprechend weich zu verlöten. Für dieses Herstellungsverfahren befindet sich vor dem Ende des Kaliberdorns 5 ein in diesen eingebautes Gerät zum Erwärmen des glatten -Hohlleiters. Ein weiteres Gerät zur Erwärmung des noch ungewellten Stützmantels muß dann ebenfalls angebracht werden.Another way to create the permanent connection between Waveguide tube 6 and support jacket 8 is the waveguide plate 1 on the To tin the outside and the jacket sheet 2 on the inside before application or to be provided with another metallic layer with a low melting point and solder both parts accordingly softly. For this manufacturing process is located in front of the end of the caliber mandrel 5, a built-in device for Warm up the smooth waveguide. Another device for heating the still unwaved The support jacket must then also be attached.

Die Erwärmungstemperatur muß dann so eingestellt werden, daß unter dem Druck des Wellers 10 in den Wellentälern bine Lötverbindung zwischen Hohlleiterrohr 6 und Stützmantel 8 hergestellt werden kann.The heating temperature must then be set so that below the pressure of the corrugator 10 in the wave troughs bine a soldered connection between the waveguide tube 6 and support jacket 8 can be produced.

Eine dritte Möglichkeit zur Herstellung der festen Verbindung zwischen Hohlleiterrohr 6 und Stützmantel 8 besteht darin, beide Elemente miteinander zu verkleben. Hierzu reicht es aus, entweder die Innenseite des Stützmantels, die Außenseite des Rohres oder beide Seiten vor dem Aufbringen mit einer Schicht einer klebfähigen Masse auszustatten. Zur Verbesserung der Haltbarkeit können die Außenseite des Hohlleiterrohres und die Innenseite des Stützmantels vor ihrem Aufbringen noch aufgerauht werden. Die klebfähige Masse kann mittels der in der Zeichnung dargestellten Vorrichtung 11 eingefüllt werden und auch so bemessen sein, daß sie nach dem Wellen die Hohlräume zwischen Hohlleiter 6 und Stützmantel 8 vollständig ausfüllt.A third way to establish the permanent connection between Waveguide tube 6 and support jacket 8 is to connect both elements to one another stick together. For this it is sufficient either the inside of the support jacket or the outside of the pipe or both sides before applying with a layer of an adhesive Mass equip. To improve durability, the outside of the waveguide tube and the inside of the support jacket is roughened before it is applied. The adhesive mass can by means of the device shown in the drawing 11 are filled and also be dimensioned so that after the waves the cavities between the waveguide 6 and the support jacket 8 is completely filled.

Gemäß einem weiteren Gedanken der Erfindung kann der Kaliberdorn 5 über den Weller hinaus weiter verlängert und mit einem elliptischen Querschnitt versehen werden. Dadurch ist es dann möglich, den vorher kreisrunden Hohlleiter kontinuierlich in eine elliptische Form zu drücken. Hierzu ist es allerdings erforderlich, den Hohlleiter nach dem Wellen durch entsprechende Formwerkzeuge hindurchzuführen. Diese Formwerkzeuge können beispielsweise als mit dem beschriebenen, speziell geformten Kaliberdorn zusammenwirkende, von außen auf den Stützmantel einwirkende Kaliberwalzen ausgebildet sein. Durch eine derartige Anordnung wird sichergestellt, daß bei der Verformung des Leiterquerschnitts zur Ellipse die Verbindungsstellen zwischen dem Hohlleiter 6 und dem Stützmantel 8 nicht aufreißen.According to a further concept of the invention, the caliber mandrel 5 further extended beyond the Weller and with an elliptical cross-section be provided. This then makes it possible to use the previously circular waveguide continuously push into an elliptical shape. To do this, however, it is necessary guide the waveguide through appropriate molding tools after the wave. These molds can, for example, be specially shaped as with the one described Caliber mandrel cooperating caliber rollers acting from the outside on the support jacket be trained. Such an arrangement ensures that in the Deformation of the conductor cross-section to an ellipse the connection points between the Do not tear open the waveguide 6 and the support jacket 8.

Der runde und der elliptische Hohlleiter können zusätzlich Mit einem Korrosionsschutz oder einer Schutzhülle über dem Stützwellmantel versehen werden.The round and the elliptical waveguide can also be equipped with a Corrosion protection or a protective cover over the corrugated support jacket.

Claims

1. Process for the production of a waveguide for electromagnetic transmission Shaft, which is formed from a smooth sheet metal to a tube, thereby marked, that the tube (6) is formed over a caliber mandrel (5) that after application of the pipe (6) concentrically to this is a mechanically strong, longitudinally welded support jacket (8) is attached, which is still corrugated in the area of the caliber mandrel (5) so that that the depressions facing the tube (6) touch this and that tube (6) and Support jacket (8) are firmly connected to each other at their points of contact.

2. The method according to claim 1, characterized in that the solid Connection between tube (6) and support jacket (8) made by ultrasonic welding will.

3. The method according to claim 1, characterized in that the tube (6) outside and the seat jacket (8) inside are tin-plated and the fixed connection is made by soldering.

4 The method according to claim 1, characterized in that the remainder Connection between pipe (6) and support jacket (8) made by an adhesive compound will.

5. The method according to claim 4, characterized in that the tube 6 on the outside and the support jacket (8) on the inside roughened before the adhesive material is applied will.

60 The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that that the tube (6) is welded by means of a longitudinal seam.

7. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that that the tube (6) is soldered by means of a longitudinal seam.

8. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in, that the longitudinal edges of the tube (6) are loosely butted against one another or overlap one another.

9. The method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that that the tube 6) and the support jacket (8) have a circular cross-section.

10. The method according to any one of claims 1 to 8, characterized in, that the tube (6) and the corrugated support jacket (8) have an elliptical cross-section.

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