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Selbsttragender Hohlleiter mit in größeren Abständen als die Rillenbreite
angeordneten Querrillen für elektrische Leitungen und Kabel, insbesondere für Hochfrequenzkabel
In der Kabel- und Leitungstechnik werden häufig Hohlleiter benötigt, die in sich
ein selbsttragendes Gebilde darstellen, aber dennoch biegsam sein müssen. Solche
Hohlleiter können als Hochspannungsfreileitungen, als Hohlleiter für Hochspannungskabel,
als Innen- und Außenleiter für konzentrische Hochfrequenzleitungen und als Schirme
für verdrillte Hochfrequenzleitungen Verwendung finden. Bisher war es allgemein
üblich, derartige Hohlleiter aus einer Verseillage ineinander- oder übereinandergreifender
Formbänder bzw. -dräthe herzustellen; doch ergeben sich hierbei nicht nur verhältnismäßig
große Herstellungskosten, da die Bänder eine gewisse Mindestdicke aufweisen müssen,
sondern auch andere Nachteile. Beispielsweise . hat bei konzentrischen Hochfrequenzkabeln
ein aus Formbändern verseilter Außenleiter die Entstehung magnetischer Längsfelder
zur Folge.
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Bei konzentrischen Hochfrequenzkabeln ist es bekanntgeworden, den
Außenleiter aus einem rohrförmig gebogenen Band herzustellen, das fortlaufend oder
in kurzen Abständen mit Querrillen versehen ist. Nach diesem bekannten Vorschlag
überlappen sich die Seitenränder, oder die Seitenränder werden miteinander verschweißt
oder verlötet, d. h. stoffschlüssig miteinander verbunden. Im ersteren Fall erhält
man aber keinen selbsttragenden Hohlleiter, abgesehen davon, daß die Überlappungsnaht
den Durchmesser des Hohlleiters vergrößert. Eine gegenseitige Verschweißung oder
Verlötung der Seitenränder ist kostspielig und vielfach dann kaum durchführbar,
wenn sich innerhalb des Hohleiters wärmeempfindliche Isolierstoffe befinden.
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Ein sich auf hohlseilartige Hochspannungsleitungen beziehender bekannter
Vorschlag läuft darauf hinaus, die innerhalb des Hohlseiles liegende Druckstütze
in Form eines rohrförmig gebogenen Bandes auszubilden, dessen Seitenränder fortlaufend
stegartig nach innen umgebogen sind, so daß die beiDruckbeanspruchungen aneinanderstoßenden
Stege das gegenseitige Übereinanderschieben der Seitenränder des Bandes vermeiden.
Das fortlaufende stegartige Umbiegen der Seitenränder in radialer Richtung hat aber
eine erhebliche Verminderung der Biegsamkeit der rohrförmigen Druckstütze zur Folge.
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Nach einem älteren Vorschlage werden bei einem Hohlleiter für Hochfrequenzleitungen,
der aus mehreren biegsamen, mit ihren Rändern übereinändergreifenden Bändern besteht,
die Bänder mit gegeneinander versetzten Zungen versehen und die Zungen so abgebogen,
daß sie über die benachbarten Bänder greifen. Hierbei war vorgesehen, die erforderliche
Biegsamkeit des Hohlleiters in der üblichen Weise durch Verseilung der Bänder zu
erzielen.
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Die Erfindung bezieht sich auf selbsttragende Hohlleiter mit in größeren
Abständen als die
Rillenbreite angeordneten Querrillen für elektrische
Leitungen und Kabel, insbesondere für Hochfrequenzkabel, die aus einem einzigew
, , rohrförmig gebogenen Band oder aus zwei halb,-schalenförmig gebogenen Bändern
und hierüber angeordneten Halteorganen bestehen. Diese Halteorgane können in .der
bekannten Weise z. B. in Form von Ringen oder in Form von in offenen oder geschlossenen
Windungen gewickelten bzw. verseilten Bändern, Fäden oder Drähten ausgebildet sein,
wobei die Seitenränder des Bandes bzw. der Bänder gegen das Übereinanderschieben
lediglich durch deren Formgebung ohne gegenseitige stoffschlüssige Verbindung gesichert
sind. Erfindungsgemäß werden die stumpf aufeinanderstoßenden Seitenränder des Bandes
bzw. der Bänder mit gegeneinander versetzten Einkerbungen, Wellungen oder 0Qnerrillen
versehen.
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Ein in dieser Weise ausgebildeter Hohlleiter vereinigt zugleich zahlreiche
Vorteile in sich. Der Hohlleiter weist eine große Biegsamkeit und, selbst bei Verwendung
verhältnismäßig dünner Bänder eine große Druckfestigkeit auf. Ferner ist der Hohlleiter
einfach und billig in der Herstellung. Ein weiterer Vorteil ist darin zu erblicken,
daß das Band bzw. die Bänder in Längsrichtung verlaufen und demnach auch die in
den Hohlleiter fließenden Ströme. Bei Verwendung des Hohlleiters als Innen- oder
Außenleiter für konzentrische Hochfrequenzkabel kann demnach kein störendes magnetisches
Längsfeld entstehen.
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Die Erfindung kann in verschiedenen Ausführungsformen ausgeführt werden.
Beispielsweise können die Seitenränder zwischen den zur Erhöhung der Biegsamkeit
dienenden Querrillen mit zusätzlichen Einkerbungen versehen sein, die in Längsrichtung
gegeneinander versetzt sind. Ferner können die jeweils aneinanderstoßenden Seitenränder
zwischen den Querrillen fortlaufend eine Wellung mit verschiedener Wellenform oder
verschiedener Wellenlänge erhalten. Es wird hierbei meistens genügen, von den aneinanderstoßenden
Seitenrändern jeweils nur den einen Seitenrand mit Einkerbungen oder fortlaufenden
Wellungen zu versehen. Eine besonders zweckmäßige Ausführungsform der Erfindung
besteht darin, das Übereinanderschieben der Seitenränder durch die Querrillen selbst
zu vermeiden. Dies kann bei Verwendung eines einzelnen rohrförmig gebogenen Bandes
z. B. dadurch geschehen, daß die einzelnen Querrillen derart schräg verlaufen, daß
die Enden jeder Querrille nach Biegung des Bandes in Rohrform gegeneinander versetzt
sind. Für den Fall der Herstellung des Hohlleiters aus zwei halbschalenförmig gebogenen
Bändern können die beiden Bänder so gegeneinander verschoben werden, daß sich eine
gegenseitige Versetzung der Querrillen der beiden Bänder in Längsrichtung ergibt.
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., In. den Fig. = bis 5 sind mehrere Ausführungs-P'1spiele be der
Erfindung dargestellt.
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Nach der Fig. i besteht der Hohlleiter aus ,,den beiden halbschalenfönnig
gebogenen Bändern =o und =i, die zur Erhöhung der Biegsamkeit in Abständen mit den
Querrillen 12 versehen sind. Um zu erreichen, daß selbst bei Verwendung verhältnismäßig
dünner Bänder die beiden Halbschalen bei einer geringen diametralen Verschiebung
nicht ineinanderfallen können, sind erfindungsgemäß zwischen den Querrillen 12 zusätzliche,
nach innen gerichtete Einkerbungen 13 vorgesehen. Das Ganze ist mit einer geschlossenen
Bandwicklung =q. aus zugfesten und gegebenenfalls gut leitenden Stoffen umgeben,
durch die die beiden Bänder =o und =i fest gegeneinander gepreßt werden.
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Die Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem der Hohlleiter aus
einem einzigen rohrförmig gebogenen Band besteht. Um bei dieser Ausführung ein seitliches
Übereinanderschieben der Seitenränder zu vermeiden, verlaufen die Querrillen 2o
etwas schräg, so daß die beiden Enden jeder Querrille nach Biegen des Bandes in
Rohrform gegeneinander versetzt sind, wie es aus der Figur hervorgeht. Der so gebildete
Hohlleiter ist mit dem zugfesten Band 21, das vorzugsweise aus dem gleichen Metall
wie der Hohlleiter, z. B. aus Kupfer, besteht, in offenen Schraubenwindungen umwickelt
und ferner mit einer geschlossenen Bandwicklung 22 umgeben.
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Nach der Fig. 3 besteht der Hohlleiter aus den beiden halbschalenförmig
gebogenen Bändern 3o und 31, die beide in Abständen mit den Querrillen 32 und 33
versehen sind. Wie aus der Figur ersichtlich, sind die Querrillen 32 gegen die Querrillen
33 versetzt, so daß mittels der Querrillen auch im Falle einer diametralen Verschiebung
der Bänder eine gegenseitige Abstützung der Seitenränder erfolgt. Die beiden Bänder
3o und 31: werden in gleicher Weise wie gemäß der Fig. 2 durch die offene Bandwicklung
34 und die geschlossene Bandwicklung 35 zusammengehalten.
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In der Fig. 4. ist ein nach der Erfindung hergestelltes konzentrisches
Hocbfr equenzkabel dargestellt. Der Innenleiter q.o ist zunächst mit dem Abstandhalter
q.i in offenen Schraubenwindungen umwickelt und mit einer geschlossenen Isolierstoffbandwicklung
42 umgeben. Der Abstandhalter 41 hat in bekannter Weise die Form einer offenen Fadenwendel
und besteht aus formfesten Isolierstoffen, beispielsweise aus dem für Hochfrequenz
hochwertigen Polystyrol. Als Außenleiter dient ein gemäß der Erfindung ausgebildeter
Hohlleiter, wie er in der Fig. 3 dargestellt ist. In der Fig. 4
sind-
die beiden halbschalenförmig gebogenen Bänder mit 43 und 44 bezeichnet, die
in kurzen Abständen mit den Querrillen 45 und 46 versehen sind. Diese Querrillen
45 und 46 dienen, da sie nach innen gerichtet sind, gleichzeitig zur Bildung der
Luftraumisolation, wodurch die Isolierstoffmenge für die Luftraumisolation in erheblichem
11laße verringert wird. Eine weitere Verringerung der Isolierstoffmenge ergibt sich
dadurch, daß die Luftraumisolation 41 und 42 infolge der selbsttragenden Eigenschaften
des Außenleiters bekanntlich verhältnismäßig schwach ausgeführt werden kann, da
sie nur noch zur Zentrierung des Leiters 40 dient, nicht aber zum Tragen der Außenleiterbänder.
Die beiden Außenleiterbänder 43 und 44 werden durch die geschlossene Bandwicklung
47 fest zusammengehalten, die vorzugsweise aus gut leitenden Stoffen, z. B. aus
Kupfer, besteht, um etwaige Lücken elektrostatisch und gegebenenfalls elektromagnetisch
abzudecken. 48 ist eine geschlossene Isolierstoffbandwicklung, z. B. eine Wicklung
aus einem Lackleinenband. Das Ganze ist mit einem wasserdichten Kabelmantel 49 abgeschlossen.
Da der erfindungsgemäß aufgebaute Außenleiter kein magnetisches Längsfeld erzeugt
und somit keine zusätzliche Abdämpfung magnetischer Längsfelder erforderlich ist,
kann der Kabelmantel 49 in bekannter Weise aus einem unhygroskopischen Isolierstoff
bestehen.
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Die Fig. 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines konzentrischen
Hochfrequenzkabels mit um den Innenleiter in offenen Schraubenwindungen gewickeltem
Abstandhalter. Es ist 50 der Innenleiter, um den als Abstandhalter in offenen
Windungen eine aus formfesten Isolierstoffen bestehende Faden-Wendel 51 gewickelt
ist. Der Außenleiter besteht aus den beiden Bändern 52 und 53, die in kurzen Abständen
die Querrillen 54 und 55 aufweisen. Zur Erhöhung der Biegsamkeit sind die Querrillen,
wie bereits vorgeschlagen wurde, mit mehreren auf den Umfang gleichmäßig verteilten
Längsschlitzen versehen. Die Anordnung des Abstandhalters 5i in bezug auf die beiden
Bänder 52 und 53 ist erfindungsgemäß so getroffen, daß der Abstandhalter zwischen
den aufeinanderfolgenden Querrillen durch die Ebene der aneinanderstoßenden Seitenränder
verläuft und somit fortlaufend die Innenfläche des Hohlleiters berührt. Hierbei
wird die Schlaglänge des Abstandhalters gleich dem Abstand der Querrillen je Band
gewählt, wie es die Figur zeigt. Bei der dargestellten Ausführungsform kann es von
Vorteil sein, die Querrillen etwas schräg verlaufen zu lassen, und zwar in der gleichen
Richtung wie der Abstandhalter. Die Außenhülle wird wie in der Fig. 4 durch die
Bandwicklungen 56 und 57 und den wasserdichten Kabelmantel 58 gebildet. Bei den
in Fig. q. und 5 dargestellten Beispielen von konzentrischen Hochfrequenzkabeln
kann die Luftraumisolation auch durch in kurzen Abständen angeordnete Distanzscheiben
gebildet werden, indem man die Distanzscheiben in bekannter Weise durch die Querrillen
45 oder 46 bzw. 54 oder 55 festhält.
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Der erfindungsgemäß ausgebildete Hohlleiter kann unter Umständen auch
als Träger für weitere leitende Organe verwendet werden. Beispielsweise können über
dem Hohlleiter eine oder mehrere Verseillagen leitender, gegebenenfalls profilierterBänder
angeordnetwerden, um die Zugfestigkeit zu erhöhen und ein Hohlseil für Hochspannungsleitungen
zu schaffen. Ferner kann der Hohlleiter als Träger für Flecht-und Klöppellagen aus
leitenden Drähten oder Bändern dienen.
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In besonderen Fällen kann dem Band bzw. den Bändern ein sehr langer
Drall gegeben werden, ohne damit wesentliche Nachteile in Kauf nehmen zu müssen.
Ferner kann gegebenenfalls der Hohlleiter statt aus einem Band oder aus zwei Bändern
aus drei oder vier entsprechend geformten Bändern hergestellt werden.