DE837260C

DE837260C - Selbsttragender elektrischer Hohlleiter, insbesondere Innenleiter fuer koaxiale Hochfrequenz-Energiekabel

Info

Publication number: DE837260C
Application number: DEP17323A
Authority: DE
Inventors: Ernst Fischer
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1948-10-07
Filing date: 1948-10-07
Publication date: 1952-04-21

Description

Selbsttragender elektrischer Hohlleiter, insbesondere Innenleiter für koaxiale Hochfrequenz-Energiekabel Es sind bereits selbsttragende elektrische Hohlleiter aus zwei Bändern mit halbringförmigem Querschnitt bekanntgeworden, die mit ihren Seitenrändern stumpf gegeneinanderstoßen und in Abständen mit Querrillen versehen sind und; oder mit langem Schlag verlaufen. Die beiden Bänder werden durch Bandwicklungen zusammengehalten und dadurch auch gegen seitliches Verschieben gesichert. Derartige Hohlleiter werden in erster Linie als Außenleiter für koaxiale Hochfrequen zkabel verwendet. Wegen der über dem Hohlleiter liegenden Bandwicklungen sind sie als Innenleiter für koaxiale Hochfrequenzkabel nicht geeignet.
Es ist auch schon bekanntgeworden, die den Hohlleiter bildenden halbschalenförmigen Bänder an den zusammenstoßenden Seitenrändern miteinander zu verlöten oder zu verschweißen, doch ist eine derartige Fertigung sehr kostspielig und unwirtschaftlich, Die Erfindung betrifft unter Vermeidung der genannten Nachteile eine Weiterbildung der bekannten selbsttragenden Hohlleiter aus zwei Bändern mit halbringförmigem bzw. ringstückförmigem Querschnitt, die gegebenfalls in Abständen mit Querrillen versehen sind und/oder mit langem Schlag verlaufen, und besteht darin, daß zumindest das eine Band eine größere Bandbreite aufweist als der Hälfte des Hohlleiterumfanges entspricht und daß die Seitenränder des einen Bandes, im folgenden als das äußere Band bezeichnet, die Seitenränder des anderen Bandes, im folgenden als das innere Band bezeichnet; federnd überlappen und dadurch die Bänder zusammenhalten.
Derart hergestellte Hohlleiter haben neben den Vorteilen, daß besondere Bandwicklungen und besondere Löt- und Schweißprozesse zum Zusammenh.21ten der Bänder nicht erforderlich sind, noch den Vorteil einer geringen Längenausdehnung bei Temperaturbeanspruchungen, so daß sie bevorzugt als Innenleiter für koaxiale Hochfrequenz-Energiekab,^1 verwendbar sind, die hohen Temperaturbeanspruchungen unterliegen. Selbstverständlich sind aber die nach der Erfindung hergestellten Hohlleiter bei geeigneter Ausgestaltung auch für andere Zwecke, z. B. als Innenleiter für andere Hochfrequenzkabel und als Außenleiter für koaxiale Hochfrequenzkabel, zu verwenden.
Im folgenden wird die Erfindung an Hand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
In allen Figuren sind die beiden den Hohlleiter bildenden Bänder mit i und 2 bezeichnet, und zwar ist i das Band, dessen Seitenränder außen liegen, und 2 das Band mit den innenliegenden Seitenrändern. Dementsprechend wird das Band i kurz als das äußere Band und das Band 2 als das innere Band bezeichnet.
Nach den Fig. i und 2 sind die Seitenränder des inneren Bandes 2 mit parallel zu den Rändern verlaufenden, nach innen gedrückten Si; ken 3 und die Seitenränder des äußeren Bandes i mit parallel zu den Rändern verlaufenden Rippen.4 versehen, die durch nach innen gedrückte Sicken gebildet sind. Die Rippen ¢ werden mit den Sicken 3 zum Eingriff gebracht, so daß sich der in der Fig.2 dargestellte Hohlleiter ergibt.
Zum Unterschied von dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. i und 2 sind entsprechend der Fig. 3 die längs verlaufenden Rippen des äußeren Bandes durch Einrollen der Seitenränder nach innen gebildet. In der Fig.3 sind die aus den eingerollten Seitenrändern gebildeten Rippen mit 5 bezeichnet.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 4 sind die nach innen gerichteten Rippen des äuberen Bandes in Längsrichtung unterbrochen, so daß sich in Abständen angeordnete Rippen ergeben. Diese in Abständen angeordneten Rippen sind nach Fig. 4 durch Eindrücken der Seitenränder an den Stellen 6 gebildet. Das innere Band 2 weist in Obereinstimmung mit den Fig. i und 2 die fortlaufende Sicke 3 auf.
Soweit die Hohlleiter nach den AusfL>ilirungsbeispielen der Fig. i bis a nicht die erforderliche Biegsamkeit aufweisen, können die Bänder mit einem langen Längsdrall angeordnet %t-erden. Es ist aber auch möglich, die Hohlleiter, wie bei Hohlleitern aus zwei halbschalenfö rmigcn l;ings verI.itifenden Bändern an sich bekannt ist, in Abständern mit Querrillen bzw. Quersicken zu versel_#-n. A-asführungsbeispiele von Hohlleitern mit Quersicken sind in den Fig. 5 bis to dargestellt.
In der Fig 5 sind 7 die in Abständen angcoüdneten Querrillen, die zumindest an ihren Enden so geformt und bemessen sind, daß ihre Endcii ini zusammengesetzten Zustand des Hohlleiters passend übereinandergreifen. Die längs verlaufenden Sicken 3 des inneren Bandes und die längs verlaufenden Nuten ¢ des äußeren Bandes sind an den Querrillenstellen unterbrochen.
Abweichend von der Fig.5 sind in Fig.6 die nach innen gerichteten Rippen a des äußeren Bandes in Abständen unterbrochen. Die Fig. 7 zeigt eine ähnliche Ausführungsform, bei der die Rippen des äußeren Bandes durch die punktförmigen Einkerbungen 8 gebildet sind, während in den Seitenrändern des inneren Bandes in Abständen die Sicken g eingedrückt sind.
Bei den in den Fig. 5 bis 7 dargestellten Ausführungsbeispielen fallen die Querrillen 7 der beiden Bänder i und 2 örtlich zusammen. Es ist aber in bekannter Weise auch möglich, die Querrillen der beiden Bänder in Längsrichtung gegeneinander zu versetzen. In diesem Falle werden an den Querrillenstellen in den Seitenrändern des anderen Bandes den Enden der Querrillen angepaßte Aussparungen vorgesehen, in die die Enden der Querrillen eingreifen.
Nach der Ausführungsform gemäß der Fig.8 weisen beide Bänder eine gröl5ere Bandbreite auf, als der Hälfte des Hohlleiterumfanges entspricht, so daß sich eine größere gegenseitige Llberlappung der Seitenränder ergibt. Nach der Fig. 9 ist das innere Band 2 zu einem nahezu geschlossenen Rohr geformt. Um ein gegenseitiges Verdrehen der beiden Bänder bei den Ausführungsformen nach den Fig. 8 und 9 zu verhüten, sind gemäß Fig. i o 'die Querrillen im überlappungsbercich der Bänder an den Stellen io punktförmig eingekerbt, wobei die Einkerbungen beide Bänder durchdringen. Nach der Fig. i i sind die Seitenränder des inneren Bandes im Überlappungsbereich nach innen eingeformt, so daß sich die Seitenränder des äußeren Bandes in diese Einformung einlegen und sich ein gleichmäßiger kreisförmiger Querschnitt ergibt.
In der Fig. 12 ist ein nach der Erfindung hergestelltes koaxiales Hochfrequenzkabel dargestellt, bei dem sowohl der Innenleiter als auch der Außenleiter nach der Erfindung hergestellt sind. Zur Bildung einer Luftraumisolierung sind auf den Innenleiter in bekannter Weise die Distanzschcibei i i aufgereiht. 12 ist der wasserdichte Mantel des Kabels, vorzugsweise ein Blei- oder Aluminiummantel.
Für den Fall der Verwendung der Hohlleiter als Innenleiter für Hochfrcquenzkabel können im Innern des Hohlleiters zusätzliche Leitungen, Kabel, zugfeste Seile od, dgl. angeordii.et werd@:@ii. Eine besondere Ausführungsfox in besteht darin,, das Innere des Hohlleiters mit einem nachgiebigen Kern auszufüllen, der beim Eindrücken der Rillen oder Einkerbungen als Unterlage dient. Ferner können im Innern des Hohlleiters luft- bzw. wasserdichte Rohre angeordnet werden, die zur Fortleitung des Kühlmittels zur Kühlung des Kabels bei größeren Temperaturbeanspruchungen dienen.

Die Fig. 13 zeigt eine zweckmäßige Ausführungsform eines mit Kühlrohren versehenen Innenleiters für koaxiale Hochfreqticnz-Eiicrgickabel. Hiernach sind im Innern des Hohlleiters zwei konzentrisch

zueinander liegende Rohre aus Blei od. dgl. mit

derartige» Abmessungen angeordnet, daß das äußere

Mohr 13 eiii(-ii mit dem Innendurchmesser des

Hohlleiters ztimit1dcst angenähert übereinstimmen-

den I)urc-hlncsscr jttif\%@cist und somit als nach-

giebige Unterlage beim Eindrücken der Rillen,

Einkerliungcn od. dgl. dienen kann. Das innere

Rohr 14 ist unter Verwendung von nicht dar-

gestellten Abstandhaltern innerhalb des äußeren

Rohres hohlraumbildend angeordnet, so daß der

Hohlrahm des inneren Rohres und der Hohlraum

zwischen den beiden Rohren als getrennte Kanäle

für den Zu- und Abflul3 des Kühlmittels, z. B. einer

Kühlflüssigkeit, zur Kühlung des Kabels verwendet

werden können, wie dies in der Fig. 14 angedeutet

ist. Danach wird, wie die Pfeile andeuten, die

Kühlflüssigkeit durch das innere Rohr 14 bis zum

Endverschluß i 5 des Kabels geführt und nach Um-

kehrung des Kühlmittelflusses durch den Hohlrauen

zwischen den beiden Rohren wieder zurückgeführt.

Hierdurch wird ein laufender Durchfluß des Kühl-

mittels und damit eine gute Abkühlung des er-

wärmten Innenleiters gewährleistet.

Die Formung der beiden Hohlleiterbänder ein-

schließlich der Einformung der Rillen, Einker-

bungen usw. sowie die Zusammenfassung der

Bänder zum Hohlleiter erfolgt zweckmäßig in

einem kontinuierlichen Arbeitsgang. Bei der Her-

stellung koaxialer Hochfrequenzkabel können im

gleichen Arbeitsgang auch die zur Bildung der

Luftraumisolierung dienenden Abstandhalter auf

den Innenleiter und die den Aul.#.enleiter bildenden

Bänder aufgebracht werden. Ein derartiges kon-

tinuierliches Flerstellungsvei-faliren ist beispiels-

weise in der Fig. 1 5 dargestellt. Die Bänder i und 2

sind auf getrennten Vorratsspulen aufgewickelt. In

der Fig. 15 ist von diesen Vorratsspulen mir die

mit dein Band i versehene Spule 16 zu sehen. Jedes

Band durchläuft nach Ablaufen von der - Vorrats-

spule zunächst die Vorrichtt11ig t;, z. B. einen

Nippel, um dem Band die lialbschalenförmige

Form zti geben. Nach Zusammenfassung der

beiden Bänder zum Rohr werden mittels der

Rollenw-crkzettge 18 in Abständen die Quersicken

eingedrückt. Auf den Hohlleiter sind die für eine

Kalicllänge beiliitigten Distanzscheiben i9 aufge-

reiht, die durch eine besondere Vorrichtung auf den

Leiter verteilt werden, so da[,» sich ein gegenseitiger

gleichmäf,#iger Abstand der Scheiben ergibt. Im

gleichen Arbeitsgang werden auch die AulSenleiter-

bänder 2o und 2 1 aufgehracht, die beispielsweise

die Form von halbschalenfi>rmigen Bändern mit

in Abständen angeordneten <luerrillen haben. Zum

Untersetiied von der Ausführungsform gemäß der

Fig. 12 kiinnen die Seitenbänder der AttL?@enleiter-

bärider 20 1111d 21 auch stumpf gegeneinander-

stoßen und durch zusätzliche Bandwicklungen zti-

sammengchalten wurden, wie es an sich bekannt ist.

Im Rahmen der h:rfitidung sind verschiedene

Ab'indertingcn der dargestellten Ausführungsformen

miiglich, ohne vom Wesen der Erfindung abzu-

@@e@chcn. Bcispielsiteise können abweichend von

der Fi". 4 die in ;>bst;in<len vorgesehenen Sicken 6

die Form von punktförmigen Einkerbungen haben. Ferner ist es möglich, die Biegsamkeit der Hohlleiter noch weiterhin dadurch zu vergrößern, daß man die Bänder gleichzeitig mit einem langen Schlag anordnet und mit Querrillen versieht. Um die Querrillen z. B. mittels des Rollensystems 18 gemäß der Fig. 15 in den Hohlleiter eindrücken zu können, kann im Innern des Hohlleiters ein besonderer Dorn angeordnet werden, der an der betreffenden Stelle festgehalten wird. Es ist aber auch möglich, wie bereits erwähnt, im Innern des Hohlleiters einen nachgiebigen Kern anzuordnen. Dieser Kern kann z. B. die Form eines kurzdralligen Seiles aus Aluminium od. dgl. haben. Zur besseren Abstrahlung der Wärme bei koaxialen Hochfrequenz-Energiekabeln kann die Oberfläche des Innenleiters und gegebenenfalls auch die Innenfläche des Außenleiters eine dunkle Färbung erhalten. Wird entsprechend der Fig. 12 der Bleimantel unmittelbar auf den Außenleiter aufgebracht, so ist hierdurch auch eine gute Wärmeableitung nach außen gewährleistet.

Die erfindungsgemäß hergestellten Hohlleiter zeichnen sich sowohl durch eine verhältnismäßig große Druckfestigkeit als auch Biegsamkeit aus. Sie sind daher mit besonderem Vorteil auch für solche Hochfrequenzkabel verwendbar, die stärkeren mechanischen Beanspruchungen, insbesondere Biegungen, unterworfen werden, beispielsweise als Schalt- und Verbindungskabel in Hochfrequenzsendestationen. Ferner sind die erfindungsgemäß hergestellten Hohlleiter verwendbar als dielektrische Hohlkabel zur Vbertragung von Ultrakurzwellen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Selbsttragender elektrischer Hohlleiter, insbesondere Innenleiter für koaxiale Hochfrequenz-Energiekabel, aus zwei Bändern ringstückförmigen Querschnitts, die gegebenenfalls in Abständen mit Querrillen versehen süid und/oder mit langem Schlag verlaufen, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest das eine Band eine größere Bandbreite aufweist, als der Hälfte des Hohlleiterumfanges entspricht, und daß die Seitenränder des einen Bandes (äußeres Band) die Seitenränder des anderen Bandes (inneres Band) federnd überlappen und dadurch die Bänder zusammenhalten.
2. Hohlleiter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenränder des inneren Bandes mit parallel zu den Rändern verlaufenden, nach innen gedrückten Sicken und die Seitenränder des äußeren Bandes mit parallel zu den Rändern verlaufenden, nach innen gedrückten Rippen versehen sind, wobei die Rippen des äußeren Bandes in die Sicken des inneren Bandes eingreifen. 3. Hohlleiter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die nach innen gerichteten Rippen des äußeren Bandes durch nach innen gedrückte Sicken oder durch Einrollen der Seitenränder nach innen gebildet sind. 4. Hohlleiter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die nach innen gerichteten Rippen des äußeren Bandes in Längsrichtung unterbrochen sind, so daß sich in Abständen angeordnete Rippen, gegebenenfalls nach innen gerichtete punktförmige Vorsprünge ergeben. 5. Hohlleiter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß auch die nach innen gedrückten Sicken des inneren Bandes in Längsrichtung unterbrochen sind, so daß sich in Abständen angeordnete Sicken ergeben, in die die Rippen des äußeren Bandes eingreifen. 6. Hohlleiter nach Anspruch i mit in Abständen angeordneten Querrillen, wobei die Querrillen der beiden Bänder in Längsrichtung gegeneinander versetzt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der Querrillen des einen Bandes in Aussparungen der Seitenränder des anderen Bandes eingreifen: 7. Hohlleiter nach Anspruch i, vorzugsweise mit in Abständen angeordneten Querrillen, dadurch gekennzeichnet, daß das innere Band zu einem nahezu geschlossenen Rohr geformt ist.
3. Hohlleiter nach Anspruch i mit in Abständen angeordneten Querrillen, wobei die Querrillen der beiden Bänder örtlich zusammenfallen, dadurch gekennzeichnet, daß die Querrillen im Überlappungsbereich der Bänder mit Einkerbungen od. dgl. versehen sind, die beide Bänder durchdringen und ein gegenseitiges Verdrehen der Bänder verhüten. g. Hohlleiter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenränder des inneren Bandes nach innen eingeformt sind und die Seitenränder des anderen Bandes sich in diese Einformung einlegen, so daß sich ein gleichmäßiger kreisförmiger Querschnitt und eine glatte Oberfläche ergeben. io. Hohlleiter nach Anspruch i für koaxiale Hochfrequenzkabel, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl der Innenleiter als auch der Außenleiter nach einem der vorhergehenden Ansprüche aufgebaut ist. I I. Hohlleiter nach Anspruch i als Innenleiter für koaxiale Hochfrequenzkabel, dadurch gekennzeichnet, daß im Innern des Hohlleiters zusätzliche Leitungen, Kabel, zugfeste Seile öad, dgl. angeordnet ,sind. 12. Hohlleiter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Innere des Hohlseiles mit einem nachgiebigen Kern ausgefüllt ist, der beim Eindrücken der Rillen, Einkerbungen od, dgl. als Unterlage dient. 13. Hohlleiter nach Anspruch i als Innenleiter für koaxiale Hochfrequenz-Energiekabel, dadurch gekennzeichnet, daß im Innern des Hohlleiters zwei konzentrisch zueinander liegende luft- bzw. flüssigkeitsdichte Rohre, z. B. Bleirohre, mit derartigen Abmessungen angeordnet .sind, daß das äußere Rohr einen mit dem Innendurchmesser des Hohlleiters zumindest angenähert übereinstimmenden Durchmesser aufweist und somit als nachgiebige Unterlage beim Eindrücken der Rillen, Einkerbungen od. dgl. dienen kann und daß das innere Rohr unter Verwendung von Abstandhaltern innerhalb des äußeren Rohres hohlraumbildend angeordnet ist, wobei der Hohlraum des inneren Rohres und der Hohlraum zwischen den Rohren getrennte Kanäle für den Zu- und Abfluß des Kühlmittels, z. B. Kühlflüssigkeit, zur Kühlung des Kabels bilden. 14. Verfahren zur Herstellung von Hohlleitern nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Formung der beiden Bänder einschließlich der vorgesehenen Rillen, Einkerbungen u. dgl. und die Zusammenfassung der Bänder zum Hohlleiter in einem kontinuierlichen Arbeitsgang erfolgt. 15. Verfahren nach Anspruch 14 zur Herstellung von koaxialen Hochfrequenzkabeln, dadurch gekennzeichnet, daß im gleichen Arbeitsgang auch die zur Bildung einer Luftraumisolierung dienenden Abstandhalter auf den Innenleiter und die den Außenleiter bildenden Bänder aufgebracht werden.