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Elektrischer Hohlleiter, insbesondere für koaxiale Hochfrequenzleitungen
In der Kabel- und Leitungstechnik werden häufig Hohlleiter benötigt, welche in sich
selbst tragende Gebilde darstellen und häufig auch biegsam sein müssen. Solche Hohlleiter
können als Hochspannungsleitungen Verwendung finden, haben jedoch insbesondere Bedeutung
für die Hochfrequenztechnik, vor allem als Außenleiter für konzentrische Hochfrequenzleitungen.
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Es ist bekannt, solche Hohlleiter aus einem oder mehreren durch zylindrisches
Wölben zu einem Rohr geformten Bändern herzustellen. Hierbei werden die Bänder an
ihren Rändern entweder gefalzt oder durch zahnartige Vorsprünge miteinander verbunden.
Diese Ausführungsarten befriedigen jedoch weder in elektrischer noch in herstellungstechnischer
Hinsicht. Die Stoßkanten können hierbei nicht zu einem vollständigen Schluß gebracht
werden, so daß sie elektrisch nicht dicht sind, demzufolge beispielsweise zusätzliche
Nebensprechkopplungen zwischen gleichartigen Leitungen auftreten.
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Gegenstand der Erfindung ist ein zylindrischer Leiter, der allseitig
geschlossen und zudem einfach herstellbar ist. Erfindungsgemäß sind die Längsränder
des Bandes bzw. der Bänder lose übereinandergeschoben ; hierbei weist der.eine Rand
des Bandes Führungsstücke auf, die den glatt über ihn geschobenen anderen Rand des
Bandes zangenartig umfassen. Im einfachsten Fall würde es genügen, das Band einseitig
mit einer Lasche oder mit kleinen Führungsfingern zu versehen, unter welche die
andere Bandkante geschoben wird, so daß die im übrigen völlig glatten Bänder dicht
übereinandergeschoben durch diese Führungslasche
bzw. -finger in
ihrer zylindrischen Form gehalten werden. Die zangenartig wirkenden Führungsstücke
können insbesondere auch aus dem Band herausgebogene Zungen sein. Diese Zungen,
welche verhältnismäßig schmal sind und einen ziemlich großen Abstand voneinander
haben können, lassen sich unmittelbar aus der einen Bandkante oder auch in einem
gewissen Abstand von dieser Kante aus dem Band heraus so formen, daß von der Lochkante
bis zur Bandkante noch ein oder einige Millimeter des Bandes erhalten bleiben. Es
empfiehlt sich, diesen Zungen an ihrem Grund von vornherein eine Kröpfung zu geben,
die der Stärke des Bandes entspricht. Beim Biegen des Bandes zu einem Rohr legt
sich die glatte, nicht ausgestanzte Seite zwischen Zunge und Bandkante. Hierdurch
werden die Stanzlöcher fortlaufend überdeckt, und an der Stoßkante zwischen Kröpfung
und Bandkante überdeckt die Zunge die Stoßfuge, so daß in jedem Falle die elektrische
Dichtigkeit des Hohlleiters gewährleistet ist. Der Abstand der Zungen voneinander
und ihre Breite und Länge können beliebig gewählt werden, jedoch wird man sie nicht
größer und zahlreicher vorsehen, als zur Erfüllung ihres Zweckes erforderlich ist.
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Um für den Hohlleiter innen eine zylindrisch glatte Wand zu erhalten,
besteht die Möglichkeit, den unter die zangenartigen Führungsstücke zu schiebenden
Bandrand in der Längsrichtung so zu kröpfen, daß sich beim Zusammenwölben des Bandes
die gegenüberliegende Stoßkante gegen die Kröpfung legt.
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Eine weitere fertigungstechnisch günstige Ausführungsmöglichkeit besteht
darin, daß zwei konzentrisch ineinanderliegende Bänder nahezu gleicher Breite den
Leiter bilden, wobei der überstehende Rand des breiteren Bandes sich zwischen den
anderseitigen, mit ihren Kanten deckend übereinanderliegenden Rändern die beiden
Bänder führt. Um eine sichere Führung zu gewährleisten und ein zu weites Aufspreizen
der Bänder durch die zwischengeschobenen Bandkanten zu vermeiden, können die beiden
Ränder am Grunde der zangenartigen Aufweitung ihrer Ränder durch Nieten oder Schweißen,
insbesondere durch Punktschweißen, fest miteinander verbunden werden.
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.Inder Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch
wiedergegeben. Fig. i zeigt im Querschnitt das zylindrisch zusammengerollte Band
i, dessen Ränder sich überdecken. Bei 2 sind an diesem Metallband i Führungsansätze
3 angenietet oder angeschweißt, welche fingerartig über den anderen Rand des Bandes
greifen oder auch eine durchlaufende Lasche sein können. Die Bandkanten sind formschlüssig
dicht, jedoch lose übereinandergeschoben, so daß sie sich insbesondere in axialer
Richtung leicht gegeneinander verschieben können. Letzteres ist notwendig, um die
Biegsamkeit des Leiters zu gewährleisten. , Fig. 2 a und Fig. 2 b zeigen in Seitenansicht
und Draufsicht zwei übereinanderliegende Bänder 4 und 5, die z. B. je halb so dick
sind, wie an Gesamtdicke für den Außenleiter des Koaxialkabels bzw. für den Hohlleiter
erforderlich ist. Die Aufteilung der Dicke auf die beiden Bänder kann auchin einem
anderen Verhältnis erfolgen. Um zwischen den beiden Bändern eine feste Verbindung
und gleichzeitig einen Anschlag für das zwischen den beiden Bändern einzuschiebende
Band zu schaffen, sind sie zwischen den Linien a-a durch Punkt- oder Nahtschweißung
miteinander verbunden. Wie ersichtlich, ist das untere Band 5 etwas breiter als
das Band 4. Nach ihrer zylindrischen Wölbung können also die Bandkanten in aus Fig.
2 c ersichtlicher Weise so miteinander verbunden werden, daß die überstehende Kante
des Bleches 5 zwischen die zangenartig aufgeweiteten anderseitigen Ränder der Bleche
4 und 5 greift.
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Die Ausführungsform gemäß Fig. 3a, 3b, 3 c stimmt wesentlich
mit jener gemäß Fig. 2a bis 2c überein, jedoch ist die Schweißnaht bei a mehr zur
Bandmitte hin gerückt, und es sind zur genaueren Festlegung des Umfanges an dem
Rand des einen Bandes, vorzugsweise des innenliegenden Bandes 5, Vorsprünge 5a,
die z. B. durch Eindrücken des Bandes erzeugt werden können, vorgesehen, die der
Bandbreite entsprechend bemessen sind. Diese Vorsprünge, die zweckmäßig gleichzeitig
mit dem Schneiden der Bänder auf richtige Breite eingedrückt werden, dienen gemäß
Fig. 3 c als Anschlag für die in der Nut liegende Bandkante. An Stelle der dargestellten
punktförmigen Vertiefungen könnte in der Längsrichtung des Bandes auch eine Sicke
eingedrückt werden. Eine durchlaufende Sicke würde dem Hohlleiter jedoch leicht
eine unerwünscht große Biegesteifigkeit verleihen. Die nockenartigen Vorsprünge
5a lassen sich am besten so erzeugen, daß beim Schneiden der äußeren Bandkante gleichzeitig
in an der Maschine passend eingestelltem Abstand eine Reihe kurzer Einschnitte vorgenommen
und an diesen Stellen dann nachträglich die Nocken eingedrückt werden.
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Während gemäß Fig. 2 c und 3 c der gesamte Zylinder aus einem Blechpaar
geformt ist, besteht gemäß Fig.4 auch die Möglichkeit, den Zylinder aus zwei Paar
Blechen 4', 5' und 4", 5" zu formen.
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Gemäß Fig. 5, 5 a und 5 b sind aus der einen Bandkante mittels Schere,
Stanzen od. dgl. Zungen 6 herausgebogen, die an ihren Wurzeln eine Kröpfung entsprechend
der Dicke des darunter zu schiebenden Bandes aufweisen. Diese Zungen werden nach
dem Formen des Bandes zu einem Rohr in aus Fig. 5 ersichtlicher Weise über die andere
Bandkante gebogen, so daß sie diese zangenartig umfassen. Das Anliegen der glatten
Bandkante an den Zungenwurzeln gewährleistet einen gleichbleibenden Durchmesser
des Leiters über seine ganze Länge hin. Nach dem Andrücken der Zungen auf das darunterliegende
Band werden in der üblichen Weise ein oder mehrere Haltebänder aus Kupfer oder Eisen
um den Hohlleiter herumgewickelt. Diese sorgen dafür, daß die freie Bandkante stets
bis an die Wurzel der Zungen über die andere Bandkante geschoben und damit der Hohlleiter
an seiner Naht elektrisch dicht ist.
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Gemäß Fig.6 werden die Bandkanten ebenfalls durch Zungen 6 zusammengehalten.
Bei diesem Ausführungsbeispiel sind jedoch die Zungen nicht aus dem Bandrand, sondern
aus der Bandwand so herausgedrückt, daß die durchlaufende Bandkante durch den Stanzprozeß
nicht unterbrochen wird, vielmehr zwischen der Lochkante und der Bandkante noch
ein
schmaler Streifen des Metallbandes erhalten bleibt. Auch bei
diesem Ausführungsbeispiel haben die Zungen an ihren Wurzeln eine Kröpfung, die
der Stärke des Bandes angepaßt ist.
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Gemäß Fig. 7 und 7a besteht die Möglichkeit, die freie Bandkante in
ihrer Längsrichtung so zu kröpfen, daß der Hohlleiter nach dem Zusammenbiegen eine
zylindrisch vollkommen glatte Innenwand aufweist.
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Bei allen Ausführungsbeispielen der Erfindung ist gewährleistet, daß
die Bandkanten sich an ihren Überlappungsstellen in axialer Richtung des Hohlleiters
frei verschieben können, ohne daß dabei der Hohlleiter elektrisch undicht wird.
Diese Verschiebungsmöglichkeit muß auf jeden Fall erhalten bleiben, damit der Hohlleiter
biegbar und auch tordierbar ist, da anders Schwierigkeiten bei der Verlegung oder
bei der Verseilung solcher Hohlleiter zu Kabeln auftreten würden.
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Für die Herstellung von Hohlleitern, z. B. Außenleitern von koaxialen
Hochfrequenzkabeln, mit größerem Durchmesser können die in den zuletzt beschriebenen
Ausführungsbeispielen vorgesehenen Hohlleiter auch in mehrere Bänder unterteilt
werden, wobei dann entsprechend mehrere Überlappungsstellen mit jeweils zangenartigen
Führungsgliedern für die übereinandergeschobenen Bandränder entstehen. DerZusammenhalt
des Hohlleiters erfolgt in jedem Falle durch die um ihn herum zu wickelnden Haltebänder.