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Luftraumisoherter Leiter mit in kurzen Abständen angeordneten, aus
Polyvinylverbindungen ' bestehenden Distanzkörpern für Hochfrequenzkabel Es ist
bekannt, die Luftraumisolation von Fernmeldekabeln und insbesondere von Hochfrequenzkabelndurch
auf den einzelnen Leiter in kurzen Abständen angeordnete Distanzkörper zu bilden.
Diese Art der Ltiftraumisolation hat den Vorteil, daß der Anteil der festen Isolierstof-te
an der gesamten Luftraumisolation verhältnismäßig klein gehalten werden kann. Hinsichtlich
der Aufbringung der Distanzkörper sind *bisher im Prinzip vier verschiedene Ausführungsformen
bekanntgeworden. Die erste Ausführungsform besteht darin, die Distanzkörper mit
einer zentralen Bohrung zu versehen und vom Ende her auf den Leiter aufzuschieben.
Nach der zweiten Ausführungsform werden die Distanzkörper in diametraler Richtung
in zwei Teile aufgeteilt, wobei die beiden Halbteile durch Verzahnung. Verzapfung
oder durch andere Mittel - zusammengehalten werden. Die dritte Ausführungsform besteht
darin, die Distanzkörper mit einem radial verlaufenden Einschnitt zu versehen, so
daß sie seitlich auf den Leiter aufgesteckt werden können. Schließlich ist es viertens
bekannt, die Distanzkörper aus thermoplastischem Material herzustellen und diese
mittels einer besonderen Preßvorrichtung auf den Leiter zu pressen. Bei den ersten
drei Ausführungsformen werden als Isolierstoffe für die Distanzkörper vorteilhaft
solche keramischen Isolierstoffe verwendet, die einen niedrigen dielektrischen Verlustwinkel
aufweisen, obwohl die keramischen Stoffe den Nachteil einer verhältnismäßig großen
Dielektrizitätskonstante haben.
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Es ist bereits eine biegsame Hochfrequenzleitung, bestehend aus einem
zentralen Leiter, der durch Abstandstücke in einem aus einem Draht- oder Bandgeflecht
bestehenden äußeren metallischen Rohr gehalten wird, vorgeschlagen worden, bei der
das Rohr mit einer thermoplastischen Masse, beispielsweise mit vulkanisiertem Gummi
oder anderen ähnlichen spritzbaren Stoffen, umpreßt ist, derart, daß zwar die Drähte
oder Bänder des Geflechts unverschiebbar in die Masse eingebettet sind und von ihr
getragen -werden, die Innenfläche des aus ihnen gebildeten Rohres aber blank bleibt.
Als Abstandstücke sollen u. a. schmale Papierrollen dienen, die gegebenenfalls durch
Tränken oder Überziehen mit einer wasserundurchlässigen Schicht urhygroskopisch
gemacht sind. Derartige Abstandstücke bzw. Distanzkörper in Form von Papierrollen
haben aber außer ihren hygroskopischen Eigenschaften den Nachteil eines verhältnismäßig
großen
dielektrischen Verlustwinkels, so daß sie für die vorgesehene Anwendung bei biegsamen
Hochfrequenzleitungen, die im allgemeinen nur eine kurze Länge aufweisen, allenfalls
noch brauchbar sind, bei den zur Überbrückung größerer Entfernungen benutzten I3ochfrequenzkabeln
jedoch nicht.
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Die Erfindung betrifft eine vorteilhafte @Z/` eiterbildung der aus
Polystyrol oder ähnlichen Stoffen der Gruppe der Polvvinylverbindungen bestehenden
Distanzkörper für luftraumisolierte Leiter für Hochfrequenzkabel. Erfindungsgemäß
werden die aus Polvvinylverbindungen bestehenden Distanzkörper ganz oder teilweise
aus biegsamen Bändern durch Aufwickeln hergestellt.
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Abgesehen von der hierdurch erreichten Ausnutzung der allgemeinen
bekannten Vorteile der Polyv inylverbindungen, wie kleine Dielektrizitätskonstante,
kleiner Verlustwinkel und große Beständigkeit gegen Feuchtigkeitsaufnahme, für die
«erden durch die Erfindung verschiedene weitere Vorteile erzielt. Erstens wird die
Verwendung der auch sonst zur Bildung von Leiterisolationen vorteilhaften Polyvinylverbindungen
in Band- bzw. Folienforrn ermöglicht, so daB aus den meistens sowieso zur Verfügung
stehenden Bändern Distanzkörper mit beliebigen Abmessungen gewickelt werden können.
Gegenüber den vielfach sehr spröden, aus einem Vollmaterial gespritzten bzw. gepreßten
Distanzkörpern weisen die erfindungsgemäß hergestellten Distanzkörper eine wesentlich
größere Festigkeit gegen mechanische Beanspruchungen auf, wodurch die Gefahr des
Bruches der Distanzkörper und damit die Gefahr von Leiterberührungen vermieden wird.
Besonders vorteilhaft ist die Herstellung der Distanzkörper aus solchen Polystyrolbändern,
die durch Reckung im warmen und plastischen Zustand biegsam Beinacht sind.
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Es ist bei starren Rohrhochspannungskabeln, bei denen der oder die
Leiter innerhalb eines starren Rohres durch Isolierscheiben distanziert «-erden,
bekanntgeworden, die sonst üblichen, aus aufeinandergepreßten Papierlagen bestehenden
Isolierscheiben alb gewickelte Hartpapierscheiben auszuführen, um die Durchschlagfestigkeit
der Scheiben zu vergrößern. Demgegenüber bezieht sich die Erfindung speziell auf
solche Hochfrequenzkabel, bei denen die Distanzkörper aus Polystyrol -oder ähnlichen
Stoffen der Gruppe der Polyvinylv erbindungen hergestellt werden, wobei erfindungsgemäß
lediglich der Zweck verfolgt wird, die Distanzkörper gegen mechanische Beanspruchungen
widerstandsfähig zu machen. Es lag keine Veranlassung vor, an den bekannten, aus
Polystyrol gespritzten bzw. gepreßten Distanzkörpern zusätzliche Maßnahmen zur Erhöhung
der Durchschlagfestigkeit vorzunehmen, weil sie bereits an sich eine für Hochfreguenzkabel
völlig ausreichende Durchschlagfestigkeit aufweisen.
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Die erfindungsgemäßen Distanzkörper können durch einen N@'ickelvorgang
für sich hergestellt und nachträglich bei Iderstellung des luftrautnisolierten Leiters
auf den Leiter aufgebracht «-erlen. Hierbei kann es vorteilhaft sein, die Bänder
miteinander zu verkleben, so daß der aus den Bändern gewickelte Distanzkörper in
bekannter Weise geteilt o:ler finit einem radialen Schlitz versehen werden kann.
Besonders zweckmäßig ist es aber, dieDistati-r.-körper auf dem Leiter selbst herzustellen,
indem die Bänder um den Leiter gewickelt werden. Zur rrhöhung der Fabrikationsgeschwindigkeit
ist es vorteilhaft,erstens jedenDistanzkörper aus mehreren Bäuaern zu wickeln uiirl
zweitens zu gleicher Zeit mehrere erfindungsgemäße Distanzkörper zu wickeln. Zti
diesem Zweck sind beispielsweise mehrere Wickelvorrichtungen vorgesehen, die den
gleichen Abstand wie die Distanzkörper voneinander haben. Die #@"ickelvorrichtungen
können hierbei mit verhältnismäßig großer Geschwindigkeit uni den Leiter rotieren.
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Zur Herabsetzung des Volumens an festen Isolierstoffen kann es vorteilhaft
sein, rlie Isolierstoffb<iircler zu perforieren bzw. mit Aussparungen zu versehen.
Diese Maßnabine hat eine Herabsetzung der Kapazität und der rlielektrischen Verluste
zur Folge. in vielen Fällen ist es vorteilhaft, lediglich die in ;ler Nähe des Leiters
liegende Bandlage des Distanzkörpers zu perforieren, da bekanntlich die unmittelbar
auf dem Leiter aufliegenden Isolierstoffe den größten Einfluß auf die elektrischen
Übertragungseigenschaften der Leitung haben. Eine weitere Aitsführungsforni kann
darin bestehen, den inneren Teil eine Distanzkörpers als luftraumlialtigen Isolierkörper
auszubilden und über diesem inneren Isolierkörper in der erfinduiigs-em:iß vor-esehenen
Weise die Isolierstoffbänder zu wikkeln. Hierbei kann auch der innenliebende Isolierstoffkörper
aus Bändern gewickelt werrlen, indem beispielsweise ein aus mehreren Bandlagen bestehender
Ring an mehreren Stellen nach innen zu stegartig eingedrückt wird.
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In den Figuren sind mehrere Ausführuiig-4#-beispiele dir Erfindung
dargestellt.
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Die Fig. i zeigt zunächst in- perspektivischer Darstellung einen aus
den beiden Isolierstof£bändern i i gewickelten scheibenförinigen Distanzkörper,
der eine zentrale Bohrung 12 zur Hindurchführung des Leiterz aufweist.
In
der Fig. 2 ist eine mit derartigen Distanzkörpern lttftraumisolierte konzentrische
Leitung dargestellt. Es ist 13 der Innenleiter. auf den in kurzen Abständen die
nach der Fig. i hergestellten Distanzscheiben 1q. aufgereiht sind. Die linke Distanzscheibe
ist im Schnitt gezeigt. Hierüber folgender aus gutleitenden Bändern bestehende Außenleiter
15, die offene Bandwicklung 16 zum Zusammenhalten der Außenleiterbänder, die geschlossene
Isolierstoftbandwicklung 17 und der wasserdichte Kabelmantel 18.
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Die Fig. 3 und d. zeigen im Schnitt und in Endansicht einen Distanzkörper,
dessen Querschnitt nach innen zu konisch verläuft, wie es aus den Figuren ohne weiteres
hervorgeht. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, daß einerseits die Auflagefläche
des Distanzkörpers auf dem Leiter verhältnismäßig klein, andererseits aber die Auflagefläche
für die Außenleiterbänder verhältnismäßig groß ist. Die Herstellung eines derartigen
Distanzkörpers kann beispielsweise so erfolgen, daß man als Isolierstoffband ein
konisch zugeschnittenes Band verwendet.
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Nach der Fig. 5 wird ein in Scheibenform ausgeführterDistanzkörper
aus einem Isolierstoffband mit Profilquerschnitt aufgebaut. Dies hat den Vorteil,
daß die Bandlagen sich nicht seitlich verschieben können.
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Die Fig.6 zeigt ein Isolierstoffband, das mit den rechteckigen Aussparungen
i9 versehen ist, um die Materialmenge herabzusetzen.
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Nach der Fig. 7 besteht der Distanzkörper aus einem inneren luftraumhaltigen
Isolierkörper 2o und -dem äußeren aus Isolierstoffbändern gewickelten Teil 21. In
dem dargestellten Fall wird auch der innere hohlraumhaltige Isolierkörper 2o aus
dünnen Isolierstoffbändern hergestellt. Die Herstellung ,des Isolierkörpers 2o aus
Isolierstoffbändern deuten die Fig. 8, 9 und io an. Die Fig. 8 zeigt zunächst einen
aus mehreren Bandlagen bestehenden Ring. Ein derartiger Ring wird, wie aus der Fi.g.
9 hervorgeht, zu einem quadratischen Gebilde geformt, wobei als Träger die vier
Drähte 22 dienen. Die in :der Fig. 9 dargestellte Form kann selbstverständlich auch
durch Wickeln der Bänder um die Tragdrähte 22 gebildet werden. Aus der Fig. io ist,die
Form,des Isolierkörpers nach Einpressung der nach innen gerichteten Stege zu erkennen.
Die zwischen dem inneren Isolierkörper 20 und dem äußeren Teil 21 verbleibenden
Hohlräume können durch Formeinlagen 23 ausgefüllt werden. Ein derartig hergestellter
Distanzkörper kann in bekannter Weise in zwei Teile geteilt werden, um die Aufbringung
des Distanzkörpers auf den Leiter zu erleichtern.