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Verfahren zur Herstellung von luftraumisolierten Koaxialleitungen
mit einer zwischen dem Innen-und Außenleiter angeordneten Isolierhülle mit in Abständen
vorgesehenen Einsickungen Die Erfindung betrifft die Herstellung von luftraumisolierten
Koaxialleitungen, deren Luftraumisolierung aus einer zwischen dem Innen- und Außenleiter
angeordneten Isolierhülle besteht, die durch zwei längsverlaufende, halbschalenförmig
gebogene, mit Einsickungen versehene und über dem Innenleiter zusammengelegte, thermoplastische
Kunststoffbänder gebildet wird. Durch dieses Herstellungsverfahren ergibt sich einerseits
eine Luftraumisolierung mit niedrigem Verlustwinkel, kleiner Dielektrizitätskonstante
und hoher Spannungsfestigkeit und andererseits eine wirtschaftliche Fertigung.
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Es ist zur Herstellung von luftraurnisolierten Hochfrequenzleitern
mit einer oder mehreren, den Leiter hohlraumbildend umgebenden Hüllen, die aus formfesten,
aber in Bandform noch biegsamen Isolierstoffen bestehen und mit als Abstandhalter
für den Leiter dienenden Querrillen versehen sind, bekannt, die Hüllen aus mehreren
Bändern mit ringstückförmigem Querschnitt, vorzugsweise aus zwei halbschalenförnügen
Bändern zu bilden. über der so ausgeführten Luftraumisolierung wird zur Bildung
einer Koaxialleitung der Außenleiter aufgebracht. Gegebenenfalls sollen die die
Hülle bildenden Bänder durch ein Profilwalzenverfahren od.,dgl. zu der gewünschten
Form mit ringstückförmigem Querschnitt und mit Querrillen für sich geformt und mit
verhältnismäßig schnellem Fabrikationstempo zur Hülle zusammengefaßt werden. Eine
derartige Luftraumisolierung hat in erster Linie die Nachteile, daß die mit ringstückfönnigem
Querschnitt ausgeführten Bänder, die mit ihren Seitenrändem stampf zusammenstoßen,
aus Festigkeitsgründen mit verhältnismäßig dicker Wandung ausgeführt werden müssen
und daß die Isolierhülle nicht flitterdicht ist so daß die Gefahr besteht, daß während
der Fertigung, insbesondere während der Aufbringung des Außenleiters, Kupferflitter
od. dgl. zum Innenleiter ge-
langen können. Ferner erfordert diese Konstruktion
eine genaue Maßhaltigkeit der Bänder, d. h., daß diese vor ihrer Form, gebung
auf genaue Breite ge-
schnitten werden müssen. Eine flitterdichte Luftraumisolierung
ergibt sich zwar dann, wenn man in bekannter Weise die zwischen dem Innen- und Außenleiter
liegende Isolierhülle als geschlossenen Isolierschlauch im Strangspritzverfahren
herstellt. Es bereitet dann aber Schwierigkeiten, in dem gespritzen Isolierschlauch
die zur Abstandshalterung des Innenleiters vom Isolierschlauch erforderlichen nngförmigen
Einformungen anzubringen. Diese Schwierigkeiten sind in erster Linie dadurch bedingt,
daß der gespritzte thermoplastische Isolierschlauch einerseits eine ausreichende
Standfestigkeit und andererseits an den Einformungsstellen eine gleichmäßige und
bestimmte Temperatur und Plastizität haben muß, um zu vermeiden, daß der Schlauch
über die Einformungsstellen hinaus deforiniert wird. Es hat sich gezeigt, daß die
bekannten mechanischen Einformungswerkzeuge, wie radial hin und her bewegte Backen
usw., zu unbefriedigenden Ergebnissen fuhren.
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Die Mängel dieser bekannten mechanischen Einformungswerkzeuge werden
zwar zum Teil durch eine bekannte Einrichtung unter Verwendung von endlosen Riemen
aus Kautschuk od. dgl. vermieden, welche Formausnehmungen und eine Verzahnung aufweisen,
durch welchediese Ausnehmungen in der richtigen gegenseitigen Lage gehalten werden,
wobei der Leiter zwischen diesen Riemen in einer stetigen Bewegung mit derselben
linearen Geschwindigkeit wie diese zugeführt und innerhalb des Rohres ein Gasdruck
aufrechterhalten wird, um die Außenfläche des Rohres gegen die Ausnehmungen anzudrücken
und damit die ringfönnigen Einfonnungen zu bilden. Eine derartige Einrichtung ist
aber kompliziert und
teuer. Es ist erforderlich, bei dieser Einrichtung den
Gasdruck weitgehend genau auf die kurze Berührungsstrecke des gespritzten Isolierrohres
bzw. -schlauches mit dem Riemen zu begrenzen, um ein ,tes Ausweiten des Schlauches
durch unbeabsichtig den inneren Gasdruck zu vermeiden. Abgesehen hiervon ist es
praktisch nicht möglich - was aber erwünscht wäre - im gleichen Arbeitsgang
den Außr,nleiter aufzubringen, und zwar deshalb nicht, weil die Spritzgeschwindigkeit
für den Schlauch der Fertigungsgeschwindigkeit des Außenleiters angepaßt, also wesentlich
vermindert werden müßte, und weil
der Spritzvorgang keine Unterbrechungen
des Fertigungsvorganges erlaubt, die bei Aufbringung des Außenleiters nicht
immer zu vermeiden sind.
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Zur Herstellung von luftraumisolierten Koaxialleitungen, deren Luftraumisolierung
aus einer zwischen dem Innen- und Außenleiter angeordneten Isolierhülle mit in Abständen
vorgesehenen Einformungen bzw. Einsickungen gebildet ist, werden erfindungsgemäß
die beiden längsverlaufenden thermoplastischen Kunststoffbänder zu Halbschalen mit
an den Seitenrändern längsverlaufenden Radialstegen geformt und mit Einsickungen
versehen, darauf über dem Innenleiter zusammengelegt und in dieser Lage durch in
erwärmtem Zustand erfolgendes Abschälen der längsverlaufenden Radialstege an den
aneinandergrenzenden Seitenrändern zumindest flitterdicht miteinander verschweißt.
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Die angeforinten längsverlaufenden Radialstege ermöglichen die Herstellung
von halbschalenförmigen Kunststoffbändern mit verhältnismäßig dünner Wandung und
vereinfachen im besonderen auch die gegenseitige Verschweißung der Bänder an den
benachbarten Seitenrändern, um eine dichte Hülle zu erhalten. Im Gegensatz zu den
bekannten Koaxialleitungen ist eine genaue Maßhaltigkeit der Kunststoffbänder nicht
erforderlich. Zweckmäßig werden die längsverlaufenden Radialstege mittels eines
erwärmten Schäl- und Kalibrierwerkzeuges, z. B. mittels eines Nippels mit scharfen
Schneidkanten, abgeschält. Da die genannten Verfahrensstufen sich mit verhältnismäßig
einfachen Mitteln durchführen lassen undUnterbrechungen desFertigungsvorganges erlauben,
bereitet es keine erheblichen Schwierigkeiten, der weiteren Erfindung gemäß im gleichen
Arbeitsgang über der gebildeten Isolierhülle auch den Außenleiter und gegebenenfalls
darüber eine Abschirmung aus gut leitenden und/oder magnetisierbaren Bändern aufzubringen.
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Als thermoplastische und elektrisch hochwertige Isolierstoffe für
die Isolierhülle werden vorteilhaft Polyäthylen, Polypropylen od. dgl. verwendet.
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Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung näher erläutert.
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Die F i g. 1 und 2 zeigen zunächst zwei Ausführungsformen von
nach der Erfindung hergestellten luftraumisolierten Koaxialleitungen in vergrößertem
Maßstab. In beiden Figuren sind der Innenleiter mit 10, die aus zwei längsverlaufenden
Kunststoffbändem hergestellte Isolierhülle mit 11,
die punktiert angedeutete
Schweißnaht zwischen den halbschalenförmigen Kunststoffbändern mit 12, der aus einem
längsverlaufenden rohrfönnig gebogenen Kupferband bestehende Außenleiter mit
13 und der aus zwei leitenden und/oder magnetisierbaren Bändem bestehende
Schirm mit 14 bezeichnet. Die nach der F i g. 1 in den halbschalenförmigen
Kunststoffbändem vorgesehenen Einsickungen 15 sind mittels eines Preßwerkzeuges
in der Weise eingedrückt, daß bei der fertigen Leitung an den einzelnen Einsickungsstellen
eine dem halben Innenleiterumfang angepaßte kleine Einformung 15'
entsteht.
Die Ausführung nach der F i g. 2 sieht die Einsickung von Halbrillen
16 vor, die an der Innenwand den Innenleiter ebenfalls auf dem halben Umfang
berühren. Die punktiert angedeuteten Schweißnähte 12 sind in der fertigen Isolierhülle
kaum bzw. nur schwach erkennbar. Aus elektrischen Gründen wird man abweichend von
den dargestellten Ausführungen die Einsiekungen weniger tief und in der Weise
C
ausführen, daß der Innenleiter von diesen nur auf einem kleineren Teil seines
Umfanges berührt wird. Für die Herstellung einer Leitung nach der F i
g. 1
können daher die Preßwerkzeuge mit im wesentlichen ebenen Preßflächen
ausgeführt werden.
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Die F i g. 3 deutet die Bildung eines halbschalenförmigen Kunststoffbandes
für eine luftraumisolierte Leitung durch Hindurchführung eines glatten Bandes
11' zwischen zwei umlaufenden erwärmten Prägewalzen 17 und
18 an, wobei die Formgebung des Bandes so vor sich geht, daß an den Seitenrändern
längsverlaufende Radialstege 19 entstehen. Zur Bildung der Einsickungen
15 besitzt die Prägewalze 17
in der zwischen den glatten zylindrischen
Laufflächen 20 befindlichen umlaufenden Rinne 17' in regelmäßigen Abständen
die Vorsprünge 21 und die Prägewalze 18 in der ebenfalls zwischen glatten
Laufflächen 20 befindlichen umlaufenden Wulst 18'
die Vertiefungen 22, wobei
während des Umlaufes der Prägeräder die Vorsprünge 21 das Bandmaterial in die Vertiefungen
22 eindrücken. Die in den einzelnen Vorsprüngen 21 vorgesehene kleine Rille
23
sowie die in den einzelnen Vertiefungen 22 vorgesehene Wölbung 24 sind
der Innenleiteroberfläche angepaßt, um die in der F i g. 1 angedeuteten kleinen
Einformungen 15' zu bilden. Die F i g. 3 a und 3 b
zeigen in
gegenüber der F i g. 3 vergrößertem Maßstab einen Ausschnitt der beiden Prägewalzen,
um deren Profil klarer zu erkennen. Die der Deutlichkeit wegen scharfkantig dargestellten
Vorsprünge und Vertiefungen 22 werden zweckmäßig abgerundet ausgeführt. Unter Umständen
können die Vorsprünge 21 an der höchsten Stelle, d. h. in der Umfangsebene
der Prägewalzen, und die Vertiefungen 22 an der tiefsten Stelle als ebene Flächen
ausgebildet sein, wodurch verlängerte Rillen 23 und verlängerte Wölbungen
24 entstehen.
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Abweichend von den in den F i g. 1 bis 3 gezeigten Ausführungen
kann es in bestimmten Anwendungsfällen genügen, wenn die Einsickungen
15
und 16 an den tiefsten Stellen den Innenleiter um weniger als
1801 berühren.
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Für den Fall der Herstellung von halbschalenförmigen Kunststoffbändern
für die Ausführung nach der F i g. 2 erhalten die Prägeräder ein dieser Form
angepaßtes Profil.
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In der Fig. 4 ist die Herstellung der gesamten Koaxialleitung in einem
Arbeitsgang dargestellt. Es bedeuten 25 die Vorratstrommel für den Innenleiter
10, 26 die Vorratstrommeln für die glatten Kunststoffbänder ll',
27 die Vorratstrommel für das Außenleiterband 13 und 28 die
Vorratsspulen für die Schirinbänder 14. Ferner sind 29 die Abzugsvorrichtung,
ausgeführt als Raupenabzug, und 30 die Aufwickeltrommel für die fertiggestellte
Koaxialleitung. Die Prägewalzen zur Formung der halbschalenförmigen Kunststoffbänder
sind in übereinstimmung mit der F i g. 3 mit 17 und 18 bezeichnet.
Der von der Vorratstrommel 25 abgezogene Innenleiter 10
und die mittels der
Prägewalzen geformten halbschalenförmigen Kunststoffbänder 11' laufen gemeinsam
in die Vorrichtung 31 ein, in der die Kunststoffbänder zusammengefaßt und
die längsverlaufenden Radialstege 19 mittels eines erwärmten Werkzeuges abgeschält
werden, wodurch gleichzeitig eine gegenseitige, zumindest flitterdichte Verschweißung
der beiden Bänder erreicht wird. Beispielsweise enthält
die Vorrichtung
30 zum Abschälen der Radialstege einen mit scharfen Schneidkanten versehenen
Nippel, durch den der Leiter einschließlich der beiden halbschalenförmigen Isolierstoffbänder
hindurchgezogen wird. Das von der Vorratstrommel 27 abgezogene Außenleiterband
wird mittels Profilwalzen 32, von denen in der Figur nur zwei dargestellt
sind, in längsverlaufender Lage rohrförmia gebogen, so daß die Seitenränder des
Außenleiterbandes stumpf gegeneinanderstoßen, wobei an sich bekannte Mittel und
Maßnahmen vorgesehen sein können, um ein gegenseitiges übereinanderschieben der
Seitenränder des Außenleiterbandes zu vermeiden.
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Um auch bei hoher Fertigungsgeschwindigkeit eine ausreichende Erwärmung
der Kunststoffbänder bei ihrer Formgebung zwischen den Prägewalzen 17/18
bzw.
innerhalb einer anderen Fonngebungsvorrichtung zu erzielen, können die Kunststoffbänder
schon vor ihrem Einlaufen in die Formgebungsvorrichtung erwärmt werden, z. B. durch
Bestrahluno, mittels heißer Luft oder Erwärmunc, in einem Ofen. Andererseits ist
eine möglichst schnelle Abkühlung und Verfestigung bzw. Versteifung der Kunststoffbänder
nach ihrer Formgebung anzustreben. Dies kann mittels kühler Luft geschehen, die
z. B. auf die profilierten Kunststoffbänder geblasen wird. Um eine schädliche Deformierung
der Kunststoffbänder auf dem Wege von den Prägewalzen 17/18 und der Vorrichtung31
zu vermeiden, werden die geformten Bänder zweckmäßig mittels besonderer Führungsorgane
geführt, die den geformten Kunststoffbändern angepaßt sind.
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Der Außenleiter kann anstatt aus einem längsverlaufenden Band auch
in anderer bekannter Weise ausgebildet sein, beispielsweise in Form eines Geflechtes
mit großem Steigungswinkel der das Geflecht bildenden Drähte, Litzen oder Bänder.
Zur Erzielung hoher Fertigungsgeschwindigkeiten wird aber die in den F i
g. 1 und 2 angedeutete, an sich bekannte Herstellung des Außenleiters aus
einem längsverlaufenden Band vorgezogen.