EP0503129A1 - High frequency electric coaxial cable - Google Patents
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- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B11/00—Communication cables or conductors
- H01B11/18—Coaxial cables; Analogous cables having more than one inner conductor within a common outer conductor
- H01B11/1834—Construction of the insulation between the conductors
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- H01B11/1847—Construction of the insulation between the conductors of helical wrapped structure
Definitions
- the present invention relates to a coaxial electrical high-frequency cable with a spacer arranged between the inner and outer conductors.
- a coaxial high-frequency power cable is already known, in which a spacer made of individual pieces is provided between the inner conductor and outer conductor, which are made of ceramic. These individual pieces are arranged offset on the inner conductor in the axial direction and individually screwed to it (DE-OS 33 04 957).
- these known cables are also suitable for being largely ready for operation under the influence of fire, this construction is very expensive to manufacture, apart from the fact that the fastening screws used for fastening the individual pieces to the inner conductor are often undesirable for electrical reasons.
- the invention has for its object to provide a coaxial high-frequency cable that is operable even under the influence of fire, its production is inexpensive and free of additional materials in the dielectric, in particular metals, which adversely affect the transmission quality.
- a profile helix is used as a spacer, which consists of glass or ceramic materials or predominantly contains them.
- a helix is with the Conventional machine systems available today in cable technology can be applied without problems, an electrical influence on the transmission properties by foreign materials is excluded, the cable according to the invention is also operable under the influence of fire.
- This is particularly important e.g. B. when supplying an emergency transmitter or a so-called radiating high-frequency cable used for control or reporting purposes, which is used for train monitoring and is arranged in a tunnel, but also for those supply or control cables that are on oil platforms or those for offshore Purposes installed and specially protected against the effects of fire.
- the profile spiral made of the refractory materials according to the invention can be designed in any way, so it can be a profile strand which is helically wrapped around the inner conductor of the high-frequency cable.
- the profile strand will be made from braided single strands of round cross-section or from individual threads.
- profiles can in turn be stranded or interwoven with one another, for example when it comes to bridging larger distances between the inner and outer conductors of the cable, without adversely affecting the flexibility.
- the Profile helix from the refractory materials receives an additional refractory coating, for example in the form of a braid or fabric, this applies in particular if the helix itself consists of individual strands stranded or knitted together.
- the profile helix consists of a plurality of profile bodies made of glass or ceramic materials arranged one behind the other on a support.
- the profile body itself can be, for example, balls, rollers or rollers, which are fastened on a corresponding refractory carrier thread or strand or are braided with refractory threads.
- known ceramics can also be used as the material for the spacers according to the invention. These can optionally be mechanically reinforced by embedded glass fibers.
- profile bodies can be, for example, hollow cylinders with longitudinal slots leading from the ends to the center and offset by more than 90 ° with respect to one another.
- a preferred construction is that the longitudinal slots are offset from one another by 180 °.
- Another embodiment of the shaped pieces are radially slotted disks which are placed transversely on the inner conductor, it being possible for the stability of these spacers on the inner conductor to turn adjacent disks evenly against one another.
- the molded bodies thus reliably hold the inner conductor in its central position and are finally fixed in their position on the inner conductor by the outer conductor.
- a further expedient embodiment of the invention is obtained when the shaped pieces are injection molded pieces completely surrounding the inner conductor.
- an injection molding machine filled with the appropriate ceramic mass can be used in the implementation of the invention for the manufacture of the ceramic injection molded pieces
- the shape of the disc is sprayed onto the continuous inner conductor and each disc is then sintered or fired or, if necessary, reworked.
- the usual further processing of the inner conductor prepared in this way and provided with the spacers can then be carried out in a known manner.
- Known ceramics can be used as material for the spacers according to the invention, which may also be interspersed with glass fibers, that is to say additionally reinforced.
- foam ceramics such as those used for. B. are known under the trade name POROTON. Since these materials are hygroscopic, it is advisable to provide the moldings with a moisture-repellent coating after sintering, which can be a varnish or a glaze.
- the refractory cables according to the invention find a particularly advantageous use in the form of so-called radiating high-frequency cables, which are coaxial electrical cables whose outer conductors have regular openings in the form of slots, holes, cutouts and the like. If metal foils are used as outer conductors, which are placed around the refractory spacers in a longitudinal direction, then these are generally not self-supporting, especially if the strip edges leave a longitudinal slot between them. In such or similar cases, it has therefore proven expedient to completely or partially fill the spaces between the inner and outer conductors that are free of the spacers with an insulating material.
- the insulating material is then advantageously through a refractory film or a tape, for. B. covered a glass mica tape.
- cables with a self-supporting outer conductor where there is no need for support elements in the form of insulating materials, for example as a support hose, it can often be advantageous to use a spacer, a profile coil or molded body with a closed layer made of a fire-resistant film or a corresponding one Band around. This measure is particularly important if the self-supporting
- the outer conductor is subsequently provided with slots or bores and there is a risk that metal splinters, chips and the like can get into the dielectric.
- Fig. 1, 1 designates the inner conductor of a coaxial high-frequency cable, around which is placed a helix 2, which consists of a glass cord made of simple glass yarn, which is twisted, twisted or intertwined, in order to provide a certain distance between the inner conductor and outer conductor necessary cross-sectional dimensions to come.
- this glass cord is surrounded by an outer braid 3, for example to increase the mechanical strength of such a helix.
- cords shown in FIG. 1 can also be brought together to form a strand of larger cross-section, as shown in FIG. 2.
- FIG. 2 For this purpose, for example, according to FIG. 2, three individual cords 2 are stranded or knitted together to form the strand 4, which in turn is then applied as a spacer for the concentric outer conductor on the inner conductor 5 of the high-frequency cable.
- FIG. 4 shows a spacer helix, which consists of spherical glass or ceramic bodies 9, which in turn are surrounded by a braid 10 made of glass or ceramic threads.
- the spaces between the inner conductor and the outer conductor (not shown) of the high-frequency cable, which are free of the spacers, can be filled with conventional materials, in particular if the outer conductor is not self-supporting, that is to say, for example, consists of a metal strip around the spacers, for example with materials based on foamed polyethylene or other extrudable materials.
- coaxial high-frequency cables are used, for. B. also used in the supply of an emergency transmitter or as a so-called radiating high-frequency cable used for control or reporting purposes, which is used for train monitoring and is arranged in tunnels.
- Such cables must still be operational even if high ambient temperatures occur near the cable after a fire has broken out.
- the spacers provided according to the invention issue Ceramic materials ensure that the distance between the inner and outer conductors necessary for cable operation is maintained even in the event of a fire.
- FIG. 5 shows a shaped piece 11 serving as a spacer, which is attached to the inner conductor 12 of the high-frequency cable by being plugged on.
- the hollow cylindrical shaped piece 11 has two longitudinal slots 13 and 14 which run from the ends towards the center and which allow the inner conductor 12 to be passed through and end in a central region 15 which allows free passage from top to bottom in the selected representation allows.
- inner conductors already provided with the spacers can then, as usual, be enclosed by the outer conductor, which is applied, for example in the form of a longitudinally extending copper strip or a corrugated tube, to the shaped pieces 11 concentrically with the inner conductor 12.
- FIG. 6 shows an embodiment of the invention in which disk-shaped spacers 17 are attached to the inner conductor 16 of the refractory coaxial high-frequency cable.
- These disk-shaped spacers have a gap or an opening 18 which are adapted to the dimensions of the inner conductor 16.
- the ends 19 and 20 of the spacer formed by the opening or the gap are arranged offset in the direction of the inner conductor 16. This results in a the spacer is held securely on the inner conductor of the high-frequency cable.
- FIG. 7 shows another possibility for carrying out the inventive concept.
- disc-shaped fittings 22 are applied to the inner conductor 21 of the refractory high-frequency cable at intervals, which completely enclose the inner conductor 21 and are applied by an injection or injection molding process.
- known techniques can be used, which consist, for example, in that a plurality of these disk-shaped spacers are simultaneously sprayed onto a continuous conductor, then sintered or hardened and optionally aftertreated, while at the same time, in a discontinuous working step, an equal number of new shaped pieces are applied to the inner conductor 21 are sprayed on.
- the inner conductor 23 is surrounded by the helix 24 made of refractory material. B. with a cell polyethylene 25 filled out. This insulating material also serves as a carrier for the outer conductor 26, the z. B. is designed as a slotted metal foil. In the event of a fire, e.g. B. and the prevailing high temperatures to prevent leakage of melting polyethylene from the outer conductor 26 is between insulating polyethylene 25 and outer conductor 26, a layer 27 of one or more layers of a refractory tape, such as a mica coated glass fabric tape.
- a refractory tape such as a mica coated glass fabric tape.
- FIG. 9 describes a cable structure in which the inner conductor 28 is in turn surrounded by a helix 29 made of refractory material, and the extruded plastic hose 31, for example made of a suitable polyethylene.
- a refractory layer 32 is provided between the plastic hose 31 and the outer conductor 30. This consists, for. B. from a closed layer of mica or glass fabric tapes.
- FIG. 10 shows a cable according to the invention with properties radiating high-frequency signals and self-supporting outer conductor.
- the outer conductor 35 On the helix 34 surrounding the inner conductor 33 made of refractory material, the outer conductor 35 is supported, for. B. in the form of a closed and corrugated metal jacket. Since this metal jacket has radiation openings 36 which are subsequently, for. B. are produced by milling the crests on a surface line, according to the invention an additional layer 37 between the helix 34 and the outer conductor 35 Mica or coated glass fabric tapes are provided which, in closed form, prevent metal residues, which result from the production of the radiation openings 36, from penetrating into the space 38 between the inner conductor 33 and the outer conductor 35.
- the spacing molded articles according to FIGS. 5 to 7 can of course also be used instead of the refractory coils. It is essential for the invention that at elevated ambient temperatures, for. B. in the event of fire, the transmission of high-frequency signals is possible.
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Abstract
Bei einem koaxialen elektrischen Hochfrequenzkabel mit zwischen dem Innenleiter (1) und dem Außenleiter angeordneter Abstandshalterung besteht diese zum Funktionserhalt auch bei erhöhten Umgebungstemperaturen aus einer Profilwendel (2) oder auch aus einzelnen Formstücken aus Glas- oder keramischen Werkstoffen. <IMAGE>In the case of a coaxial electrical high-frequency cable with a spacer arranged between the inner conductor (1) and the outer conductor, this consists of a profile helix (2) or of individual shaped pieces made of glass or ceramic materials, even at elevated ambient temperatures. <IMAGE>
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein koaxiales elektrisches Hochfrequenzkabel mit zwischen Innen- und Außenleiter angeordneter Abstandshalterung.The present invention relates to a coaxial electrical high-frequency cable with a spacer arranged between the inner and outer conductors.
Bekannt ist bereits ein koaxiales Hochfrequenz-Leistungs-Kabel, bei dem zwischen Innenleiter und Außenleiter eine Abstandshalterung aus Einzelstücken vorgesehen ist, die aus Keramik bestehen. Diese Einzelstücke sind auf dem Innenleiter in Achsrichtung gegeneinander versetzt angeordnet und mit diesem einzeln verschraubt (DE-OS 33 04 957). Zwar sind auch diese bekannten Kabel geeignet, unter Feuereinwirkung weitgehend betriebsbereit zu sein, fertigungstechnisch ist diese Konstruktion jedoch sehr aufwendig, abgesehen davon, daß die für die Befestigung der Einzelstücke auf den Innenleiter verwendeten Befestigungsschrauben aus elektrischen Gründen oft unerwünscht sind.A coaxial high-frequency power cable is already known, in which a spacer made of individual pieces is provided between the inner conductor and outer conductor, which are made of ceramic. These individual pieces are arranged offset on the inner conductor in the axial direction and individually screwed to it (DE-OS 33 04 957). Although these known cables are also suitable for being largely ready for operation under the influence of fire, this construction is very expensive to manufacture, apart from the fact that the fastening screws used for fastening the individual pieces to the inner conductor are often undesirable for electrical reasons.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein koaxiales Hochfrequenzkabel zu schaffen, das auch unter Feuereinwirkung betriebsfähig, dessen Herstellung kostengünstig und das frei von die Übertragungsqualität nachteilig beeinflussenden Zusatzmaterialien im Dielektrikum, insbesondere Metallen, ist.Based on this prior art, the invention has for its object to provide a coaxial high-frequency cable that is operable even under the influence of fire, its production is inexpensive and free of additional materials in the dielectric, in particular metals, which adversely affect the transmission quality.
Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch, daß als Abstandshalterung eine Profilwendel dient, die aus Glas- oder keramischen Werkstoffen besteht oder diese überwiegend enthält. Eine solche Profilwendel ist mit dem heute in der Kabeltechnik vorhandenen üblichen Maschinenanlagen problemlos aufzubringen, eine elektrische Beeinflussung der Übertragungseigenschaften durch Fremdmaterialien ist ausgeschlossen, das erfindungsgemäße Kabel ist auch unter Feuereinwirkung betriebsfähig. Das ist besonders wichtig z. B. bei der Speisung eines Notrufsenders oder eines für Steuer- oder Meldezwecke verwendeten sogenannten abstrahlenden Hochfrequenzkabels, das etwa der Zugüberwachung dient und in einem Tunnel angeordnet ist, aber auch für solche Speise- oder Steuerkabel, die auf Ölplattformen oder solchen für Off-Shore-Zwecke installiert und gegen Feuereinwirkung besonders zu schützen sind.This object is achieved according to the invention in that a profile helix is used as a spacer, which consists of glass or ceramic materials or predominantly contains them. Such a helix is with the Conventional machine systems available today in cable technology can be applied without problems, an electrical influence on the transmission properties by foreign materials is excluded, the cable according to the invention is also operable under the influence of fire. This is particularly important e.g. B. when supplying an emergency transmitter or a so-called radiating high-frequency cable used for control or reporting purposes, which is used for train monitoring and is arranged in a tunnel, but also for those supply or control cables that are on oil platforms or those for offshore Purposes installed and specially protected against the effects of fire.
Die gleichen Vorteile ergeben sich bei einer erfindungsgemäßen Varianten, bei der zur Abstandshalterung keramische Formstücke dienen, die durch ihre Formgebung auf dem Innenleiter gehalten werden.The same advantages result in a variant according to the invention in which ceramic shaped pieces are used for the spacing and are held on the inner conductor by their shape.
Die Profilwendel aus den feuerfesten Materialien gemäß der Erfindung kann beliebig gestaltet sein, so kann es ein Profilstrang sein, der um den Innenleiter des Hochfrequenzkabels wendelförmig herumgelegt ist. Auch schon aus der Überlegung heraus, den Luftanteil des Dielektrikums im Raum zwischen dem Innen- und dem Außenleiter des feuergeschützten Kabels nach der Erfindung möglichst hoch zu halten, wird nach einem weiteren Erfindungsgedanken der Profilstrang aus geflochtenen Einzelsträngen runden Querschnittes oder aus Einzelfäden hergestellt sein. Dabei können mehrere solcher Profile wiederum miteinander verseilt oder verflochten sein, beispielsweise dann, wenn es darum geht, größere Abstände zwischen dem Innen- und dem Außenleiter des Kabels zu überbrücken, ohne die Flexibilität nachteilig zu beeinflussen.The profile spiral made of the refractory materials according to the invention can be designed in any way, so it can be a profile strand which is helically wrapped around the inner conductor of the high-frequency cable. Based on the idea of keeping the air content of the dielectric in the space between the inner and outer conductors of the fire-protected cable according to the invention as high as possible, the profile strand will be made from braided single strands of round cross-section or from individual threads. Several such profiles can in turn be stranded or interwoven with one another, for example when it comes to bridging larger distances between the inner and outer conductors of the cable, without adversely affecting the flexibility.
Vorteilhaft kann es mitunter auch sein, wenn die Profilwendel aus den feuerfesten Materialien einen zusätzlichen feuerfesten Überzug, beispielsweise in Form eines Geflechtes oder Gewebes, erhält, das gilt insbesondere dann, wenn die Wendel selbst aus miteinander verseilten oder verwirkten Einzelsträngen besteht.It can also be advantageous if the Profile helix from the refractory materials receives an additional refractory coating, for example in the form of a braid or fabric, this applies in particular if the helix itself consists of individual strands stranded or knitted together.
Eine andere zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich dann, wenn die Profilwendel aus einer Vielzahl auf einem Träger hintereinander angeordneter Profilkörper aus den Glas- oder den keramischen Werkstoffen besteht. Die Profilkörper selbst können beispielsweise Kugeln, Walzen oder auch Rollen sein, die auf einem entsprechenden feuerfesten Trägerfaden oder -strang befestigt bzw. von feuerfesten Fäden umflochten sind.Another expedient embodiment of the invention results when the profile helix consists of a plurality of profile bodies made of glass or ceramic materials arranged one behind the other on a support. The profile body itself can be, for example, balls, rollers or rollers, which are fastened on a corresponding refractory carrier thread or strand or are braided with refractory threads.
Als Material für die erfindungsgemäßen Abstandshalter können neben dem Glas auch bekannte Keramika verwendet werden. Diese können durch eingelagerte Glasfasern gegebenenfalls mechanisch verstärkt sein.In addition to the glass, known ceramics can also be used as the material for the spacers according to the invention. These can optionally be mechanically reinforced by embedded glass fibers.
Werden, wie nach der Erfindung auch vorgesehen, statt der beschriebenen Profilwendel keramische Formstücke verwendet, dann werden diese vorteilhaft quer zum Innenleiter aufsteckbar sein. Solche Profilkörper können beispielsweise Hohlzylinder mit von den Enden zur Mitte führenden und um mehr als 90° gegeneinander versetzt angeordneten Längsschlitzen sein. Eine vorzugsweise Konstruktion ist die, daß die Längsschlitze um 180° gegeneinander versetzt sind. Dies bedeutet, daß die Profilkörper, die vorgefertigte Elemente sind, in Querrichtung auf den Innenleiter des koaxialen Hochfrequenzkabels gesteckt und anschließend in die Längsachse gedreht werden. Durch den Außenleiter des Kabels wird dieser Zustand des Profilkörpers auf dem Innenleiter fixiert.If, as also provided for by the invention, ceramic shaped pieces are used instead of the described profile helix, then these will advantageously be attachable transversely to the inner conductor. Such profile bodies can be, for example, hollow cylinders with longitudinal slots leading from the ends to the center and offset by more than 90 ° with respect to one another. A preferred construction is that the longitudinal slots are offset from one another by 180 °. This means that the profile bodies, which are prefabricated elements, are plugged in the transverse direction onto the inner conductor of the coaxial high-frequency cable and then rotated into the longitudinal axis. This state of the profile body is fixed on the inner conductor by the outer conductor of the cable.
Eine andere Ausführungsform der Formstücke sind radial geschlitzte Scheiben, die quer auf den Innenleiter aufgesteckt werden, wobei es zur Stabilität dieser Abstandshalter auf den Innenleiter zweckmäßig sein kann, benachbarte Scheiben gleichmäßig gegeneinander zu verdrehen. Die Formkörper halten so den Innenleiter zuverlässig in seiner zentrischen Lage und werden durch den Außenleiter in ihrer Position auf dem Innenleiter endgültig fixiert.Another embodiment of the shaped pieces are radially slotted disks which are placed transversely on the inner conductor, it being possible for the stability of these spacers on the inner conductor to turn adjacent disks evenly against one another. The molded bodies thus reliably hold the inner conductor in its central position and are finally fixed in their position on the inner conductor by the outer conductor.
Eine weitere zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich dann, wenn die Formstücke den Innenleiter vollständig umschließende Spritzgußstücke sind. Wie bei anderen bekannten Kabelkonstruktionen der gattungsgemäßen Art, bei denen während der Herstellung Scheiben aus Kunststoff diskontinuierlich auf den Innenleiter aufgespritzt werden, kann in Durchführung der Erfindung zur Herstellung der keramischen Spritzgußstücke eine mit der entsprechenden keramischen Masse gefüllte Spritzgußmaschine verwendet werden, die zunächst die Abstandshalter in Scheibenform auf den durchlaufenden Innenleiter aufspritzt und wobei in Anschluß daran jede Scheibe gesintert oder gebrannt bzw. gegebenenfalls nachbearbeitet wird. Die übliche Weiterverarbeitung so vorbereiteter und mit den Abstandshaltern versehener Innenleiter zum Kabel kann dann in bekannter Weise durchgeführt werden.A further expedient embodiment of the invention is obtained when the shaped pieces are injection molded pieces completely surrounding the inner conductor. As with other known cable constructions of the generic type, in which disks made of plastic are discontinuously sprayed onto the inner conductor during manufacture, an injection molding machine filled with the appropriate ceramic mass can be used in the implementation of the invention for the manufacture of the ceramic injection molded pieces The shape of the disc is sprayed onto the continuous inner conductor and each disc is then sintered or fired or, if necessary, reworked. The usual further processing of the inner conductor prepared in this way and provided with the spacers can then be carried out in a known manner.
Als Material für die erfindungsgemäßen Abstandshalter können bekannte Keramika verwendet werden, die auch gegebenenfalls mit Glasfasern durchsetzt, also zusätzlich verstärkt sind. Geeignet sind in diesem Zusammenhang auch Schaumkeramika, wie sie z. B. unter dem Handelsnamen POROTON bekannt sind. Da diese Materialien hygroskopisch sind, empfiehlt es sich, die Formstücke nach dem Sintern mit einem feuchtigkeitsabweisenden Überzug zu versehen, das kann ein Lack oder auch eine Glasur sein.Known ceramics can be used as material for the spacers according to the invention, which may also be interspersed with glass fibers, that is to say additionally reinforced. Also suitable in this context are foam ceramics, such as those used for. B. are known under the trade name POROTON. Since these materials are hygroscopic, it is advisable to provide the moldings with a moisture-repellent coating after sintering, which can be a varnish or a glaze.
Wie bereits erwähnt, finden die erfindungsgemäß feuerfesten Kabel eine besonders vorteilhafte Verwendung in Form sog. abstrahlender Hochfrequenzkabel, das sind koaxiale elektrische Kabel, deren Außenleiter regelmäßige Öffnungen in Form von Schlitzen, Löchern, Aussparungen und dergl. aufweisen. Werden als Außenleiter Metallfolien verwendet, die längseinlaufend um die feuerfesten Abstandshalter herumgelegt werden, dann sind diese in der Regel nicht selbsttragend, insbesondere wenn die Bandkanten zwischen sich einen längsverlaufenden Schlitz freilassen. In solchen oder ähnlichen Fällen hat es sich deshalb als zweckmäßig erwiesen, die von den Abstandshaltern freien Räume zwischen Innen- und Außenleiter ganz oder teilweise mit einem isolierenden Werkstoff zu füllen.As already mentioned, the refractory cables according to the invention find a particularly advantageous use in the form of so-called radiating high-frequency cables, which are coaxial electrical cables whose outer conductors have regular openings in the form of slots, holes, cutouts and the like. If metal foils are used as outer conductors, which are placed around the refractory spacers in a longitudinal direction, then these are generally not self-supporting, especially if the strip edges leave a longitudinal slot between them. In such or similar cases, it has therefore proven expedient to completely or partially fill the spaces between the inner and outer conductors that are free of the spacers with an insulating material.
Zur feuerfesten Ausbildung wird dann vorteilhaft der isolierende Werkstoff durch eine feuerfeste Folie oder ein Band, z. B. ein Glas-Glimmer-Band abgedeckt.For refractory training, the insulating material is then advantageously through a refractory film or a tape, for. B. covered a glass mica tape.
Abweichend hiervon kann man aber auch so vorgehen, daß die erfindungsgemäß feuerfesten Abstandshalter, Profilwendel oder Formkörper, von einem Kunststoffschlauch umschlossen werden, der nach außen durch eine feuerfeste Folie oder ein entsprechendes Band abgedeckt ist. Darüber ist dann der Außenleiter des Kabels, auch in nicht selbsttragender Form, angeordnet.Deviating from this, however, one can also proceed in such a way that the refractory spacers according to the invention, profile helix or molded body, are enclosed by a plastic tube which is covered on the outside by a refractory film or a corresponding tape. Then the outer conductor of the cable, also in a non-self-supporting form, is arranged.
Aber auch für Kabel mit einem selbsttragenden Außenleiter, wo also auf Stützelemente in Form isolierender Werkstoffe, etwa als Stützschlauch, verzichtet werden kann, kann es oft vorteilhaft sein, die Abstandshalter, Profilwendel oder Formkörper, mit einer geschlossenen Lage aus einer feuerfesten Folie oder einem entsprechenden Band zu umgeben. Von besonderer Bedeutung ist diese Maßnahme dann, wenn der selbsttragende Außenleiter nachträglich mit Schlitzen oder Bohrungen versehen wird und die Gefahr besteht, daß Metallsplitter, Späne und dergl. in das Dielektrikum gelangen.But also for cables with a self-supporting outer conductor, where there is no need for support elements in the form of insulating materials, for example as a support hose, it can often be advantageous to use a spacer, a profile coil or molded body with a closed layer made of a fire-resistant film or a corresponding one Band around. This measure is particularly important if the self-supporting The outer conductor is subsequently provided with slots or bores and there is a risk that metal splinters, chips and the like can get into the dielectric.
Die Erfindung sei anhand der in den Figuren 1 bis 10 dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.The invention will be explained in more detail with reference to the exemplary embodiments shown in FIGS. 1 to 10.
In der Fig. 1 ist mit 1 der Innenleiter eines koaxialen Hochfrequenzkabels bezeichnet, um diesen herum gelegt ist eine Wendel 2, die aus einer Glasschnur aus einfachem Glasgarn besteht, das verdrillt, verzwirnt oder verflochten ist, um auf die für einen bestimmten Abstand zwischen Innenleiter und Außenleiter notwendigen Querschnittsabmessungen zu kommen. Diese Glasschnur ist, wie schematisch angedeutet, von einem äußeren Geflecht 3 umgeben, beispielsweise zur Erhöhung der mechanischen Festigkeit einer solchen Profilwendel.In Fig. 1, 1 designates the inner conductor of a coaxial high-frequency cable, around which is placed a
Sind beispielsweise größere Abstände zwischen dem Innen- und dem Außenleiter des Hochfrequenzkabels zu überbrücken, kann man auch entsprechend der Fig. 2 mehrere der in Fig. 1 dargestellten Schnüre, mit oder ohne Umflechtung, zu einem Strang größeren Querschnittes zusammenführen. Zu diesem Zweck sind beispielsweise entsprechend der Fig. 2 drei Einzelschnüre 2 miteinander zum Formstrang 4 verseilt oder verwirkt, der dann wiederum als Abstandshalter für den konzentrischen Außenleiter auf dem Innenleiter 5 des Hochfrequenzkabels aufgebracht ist.If, for example, larger distances are to be bridged between the inner and outer conductors of the high-frequency cable, several of the cords shown in FIG. 1, with or without braiding, can also be brought together to form a strand of larger cross-section, as shown in FIG. 2. For this purpose, for example, according to FIG. 2, three
Für die Erfindung kommt es darauf an, daß im Gegensatz zu bisher üblichen Abstandshaltern ausschließlich aus polymeren Werkstoffen, wenigstens z. T. solche verwendet werden, die auch erhöhten Temperaturen standhalten und nicht wegschmelzen, so daß die Funktionsfähigkeit des Kabels auch im Brandfalle mindestens für eine gewisse Zeit erhalten bleibt. Neben den in den Fig. 1 und 2 beschriebenen Profilwendeln sind deshalb auch Ausführungsformen geeignet, wie sie an einem Beispiel in der Fig. 3 dargestellt sind. Hier sind z. B. kugelförmig ausgebildete Glas- oder Keramikkörper 8 auf oder an einem Trägerfaden 7 befestigt, der zusammen mit den Kugeln zur Abstandshalterung des äußeren nicht dargestellten Außenleiters als Wendel um den Innenleiter 6 herumgelegt ist.For the invention, it is important that, in contrast to previously used spacers, exclusively made of polymeric materials, at least for. T. those are used that can withstand elevated temperatures and do not melt away, so that the functionality of the cable is retained at least for a certain time even in the event of a fire. In addition to those in FIGS. 1 and 2 The profile helices described are therefore also suitable for embodiments such as those shown in an example in FIG. 3. Here are e.g. B. spherical glass or
Abweichend hiervon zeigt Fig. 4 eine Abstandshalterwendel, die aus kugelförmig ausgebildeten Glas- oder Keramikkörpern 9 besteht, welche wiederum von einem Geflecht 10 aus Glas- oder Keramikfäden umgeben sind.4 shows a spacer helix, which consists of spherical glass or
Die von den Abstandshaltern freien Räume zwischen Innenleiter und nicht dargestelltem Außenleiter des Hochfrequenzkabels können, insbesondere, wenn der Außenleiter nicht selbsttragend ist, also beispielsweise aus einem um die Abstandshalter herumgelegten Metallband besteht, mit üblichen Materialien gefüllt sein, etwa mit Werkstoffen auf der Basis aufgeschäumten Polyethylens oder anderer extrudierbarer Materialien.The spaces between the inner conductor and the outer conductor (not shown) of the high-frequency cable, which are free of the spacers, can be filled with conventional materials, in particular if the outer conductor is not self-supporting, that is to say, for example, consists of a metal strip around the spacers, for example with materials based on foamed polyethylene or other extrudable materials.
Wie bereits erläutert, werden koaxiale Hochfrequenzkabel z. B. auch eingesetzt bei der Speisung eines Notrufsenders oder als für Steuer- oder Meldezwecke eingesetztes sogenanntes abstrahlendes Hochfrequenzkabel, das etwa zur Zugüberwachung dient und in Tunnels angeordnet ist. Solche Kabel müssen auch dann noch betriebsfähig sein, wenn nach Ausbruch eines Brandes hohe Umgebungstemperaturen in Kabelnähe auftreten. Während die Betriebsfähigkeit der bekannten Kabel mit Abstandshaltern aus polymeren Werkstoffen wegen des Wegschmelzens der Abstandshalter zwischen dem Innen- und Außenleiter bei erhöhten Temperaturen nicht gewährleistet ist, stellen die gemäß der Erfindung vorgesehenen Abstandshalter aus keramischen Werkstoffen sicher, daß auch im Brandfall der zum Kabelbetrieb notwendige Abstand zwischen Innen- und Außenleiter erhalten bleibt.As already explained, coaxial high-frequency cables are used, for. B. also used in the supply of an emergency transmitter or as a so-called radiating high-frequency cable used for control or reporting purposes, which is used for train monitoring and is arranged in tunnels. Such cables must still be operational even if high ambient temperatures occur near the cable after a fire has broken out. While the operability of the known cables with spacers made of polymeric materials is not guaranteed due to the melting away of the spacers between the inner and outer conductors at elevated temperatures, the spacers provided according to the invention issue Ceramic materials ensure that the distance between the inner and outer conductors necessary for cable operation is maintained even in the event of a fire.
Um die Funktion des Kabels auch in einem solchen Fall sicherzustellen, zeigt die Fig. 5 ein als Abstandshalter dienendes Formstück 11, das auf den Innenleiter 12 des Hochfrequenzkabels durch Aufstecken befestigt ist. Um das zu erreichen, weist das hohlzylindrische Formstück 11 zwei von den Enden her zur Mitte hin verlaufende Längsschlitze 13 und 14 auf, die eine Durchführen des Innenleiters 12 gestatten und in einem mittleren Bereich 15 enden, der einen freien Durchtritt von oben nach unten in der gewählten Darstellung zuläßt. Mittels der Längsschlitze 13 und 14 sowie der mittleren Ausnehmung 15 ist es möglich, das Formstück 11 quer auf den Innenleiter aufzustecken und anschließend durch Drehen in Achsrichtung des Innenleiters 12 in die dargestellte Lage zu bringen.In order to ensure the function of the cable even in such a case, FIG. 5 shows a
So vorbereitete, d. h. mit den Abstandshaltern bereits versehende Innenleiter, können dann, wie üblich, von dem Außenleiter umschlossen werden, der beispielsweise in Form eines längs verlaufenden Kupferbandes oder eines Wellrohres auf die Formstücke 11 konzentrisch zum Innenleiter 12 aufgebracht wird.So prepared, d. H. inner conductors already provided with the spacers can then, as usual, be enclosed by the outer conductor, which is applied, for example in the form of a longitudinally extending copper strip or a corrugated tube, to the
Abweichend hiervon zeigt die Fig. 6 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei der auf den Innenleiter 16 des feuerfesten koaxialen Hochfrequenzkabels scheibenförmige Abstandshalter 17 aufgesteckt sind. Diese scheibenförmigen Abstandshalter weisen einen Spalt oder eine Öffnung 18 auf, die an die Abmessungen des Innenleiters 16 angepaßt sind. Die durch die Öffnung oder den Spalt gebildeten Enden 19 und 20 des Abstandshalters sind dabei in Richtung des Innenleiters 16 versetzt angeordnet. Hierdurch ergibt sich ein sicherer Halt des Abstandshalters auf dem Innenleiter des Hochfrequenzkabels.6 shows an embodiment of the invention in which disk-
Eine weitere Möglichkeit zur Durchführung des Erfindungsgedankens zeigt die Fig. 7. Hier sind auf den Innenleiter 21 des feuerfesten Hochfrequenzkabels in Abständen scheibenförmige Formstücke 22 aufgebracht, die den Innenleiter 21 vollständig umschließen und durch einen Spritz- oder Spritzgießvorgang aufgebracht sind. Hierzu kann man sich bekannter Techniken bedienen, die beispielsweise darin bestehen, daß eine Mehrzahl dieser scheibenförmigen Abstandshalter gleichzeitig auf einen durchlaufenden Leiter aufgespritzt, anschließend gesintert oder gehärtet und gegebenenfalls nachbehandelt werden, während gleichzeitig aber in einem diskontinuierlichen Arbeitsschritt eine gleiche Anzahl neuer Formstücke auf den Innenleiter 21 aufgespritzt werden.FIG. 7 shows another possibility for carrying out the inventive concept. Here, disc-shaped
Für den Fall, daß das für die Abstandshalter nach den Fig. 5 bis 7 verwendete keramische Material zu hygroskopisch ist, um die geforderten Übertragungseigenschaften des erfindungsgemäßen Kabels sicherzustellen, können die entsprechend den Fig. 5 und 6 bereits vorgefertigten, aber auch die durch einen Spritzvorgang entsprechend Fig. 7 auf dem Innenleiter befestigten Profilkörper mit einem geeigneten Überzug versehen sein bzw. nach dem Aufspritzen mit einem solchen Schutz versehen werden.In the event that the ceramic material used for the spacers according to FIGS. 5 to 7 is too hygroscopic to ensure the required transmission properties of the cable according to the invention, those already prepared according to FIGS. 5 and 6, but also those produced by an
Möglichkeiten der Ausführung eines erfindungsgemäßen Hochfrequenzkabels mit nicht formstabilem Außenleiter zeigen die Fig. 8 und 9.8 and 9 show possibilities for executing a high-frequency cable according to the invention with a non-dimensionally stable outer conductor.
So ist entsprechend Fig. 8 der Innenleiter 23 von der Wendel 24 aus feuerfestem Material umgeben, die von der Wendel 24 freien Räume sind z. B. mit einem Zell-Polyethylen 25 ausgefüllt. Dieses Isoliermaterial dient gleichzeitig als Träger für den Außenleiter 26, der z. B. als geschlitzte Metallfolie ausgebildet ist. Um im Brandfalle z. B. und den dabei herrschenden hohen Temperaturen ein Austreten schmelzenden Polyethylens aus dem Außenleiter 26 zu verhindern, ist zwischen isolierendem Polyethylen 25 und Außenleiter 26 eine Schicht 27 aus einer oder mehreren Lagen eines feuerfesten Bandes, etwa ein mit Glimmer beschichtetes Glasgewebeband.8, the inner conductor 23 is surrounded by the
Abweichend von dem Ausführungsbeispiel nach der Fig. 8 beschreibt die Fig. 9 einen Kabelaufbau, bei dem der Innenleiter 28 wiederum von einer Wendel 29 aus feuerfestem Material umgeben ist, zur Abstützung des nicht formstabilen Außenleiters 30 dient hierbei der extrudierte Kunststoffschlauch 31, etwa aus einem geeigneten Polyethylen. Um sicherzustellen, daß bei erhöhten Umgebungstemperaturen schmelzflüssiges Polyethylen durch Strahlungsöffnungen im Außenleiter 30 nicht nach außen gelangt, ist zwischen dem Kunststoffschlauch 31 und dem Außenleiter 30 eine feuerfeste Schicht 32 vorgesehen. Diese besteht z. B. aus einer geschlossenen Lage aus Glimmer- oder Glasgewebebändern.In a departure from the exemplary embodiment according to FIG. 8, FIG. 9 describes a cable structure in which the
In der Fig. 10 schließlich ist ein erfindungsgemäßes Kabel mit hochfrequente Signale abstrahlenden Eigenschaften sowie selbsttragendem Außenleiter dargestellt. Auf der den Innenleiter 33 umgebenden Wendel 34 aus feuerfestem Material stützt sich der Außenleiter 35, z. B. in Form eines geschlossenen und gewellten Metallmantels, ab. Da dieser Metallmantel Strahlungsöffnungen 36 aufweist, die nachträglich, z. B. durch Abfräsen der Kuppen auf einer Mantellinie hergestellt werden, ist erfindungsgemäß zwischen Wendel 34 und Außenleiter 35 eine zusätzliche Lage 37 aus Glimmer- oder beschichteten Glasgewebebändern vorgesehen, die in geschlossener Form ein Eindringen von Metallresten, die sich bei der Herstellung der Strahlungsöffnungen 36 ergeben, in den Raum 38 zwischen Innenleiter 33 und Außenleiter 35 ausschließt.Finally, FIG. 10 shows a cable according to the invention with properties radiating high-frequency signals and self-supporting outer conductor. On the
Abweichend von dem in den Fig. 8 bis 10 dargestellten Ausführungsbeispielen können statt der feuerfesten Wendeln selbstverständlich auch die Abstand haltenden Formkörper nach den Fig. 5 bis 7 verwendet werden. Wesentlich für die Erfindung ist, daß bei erhöhten Umgebungstemperaturen, z. B. im Brandfall, die Übertragung hochfrequenter Signale möglich ist.In a departure from the exemplary embodiments shown in FIGS. 8 to 10, the spacing molded articles according to FIGS. 5 to 7 can of course also be used instead of the refractory coils. It is essential for the invention that at elevated ambient temperatures, for. B. in the event of fire, the transmission of high-frequency signals is possible.
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