DE2042565C3

DE2042565C3 - Insulation support arrangement in coaxial lines

Info

Publication number: DE2042565C3
Application number: DE2042565A
Authority: DE
Inventors: Georg Dr.-Ing. 8000 Muenchen Spinner
Original assignee: Spinner GmbH
Current assignee: Spinner GmbH
Priority date: 1970-08-27
Filing date: 1970-08-27
Publication date: 1982-03-25
Also published as: FR2106080A5; US3735016A; DE2042565A1; DE2042565B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Isolierstützenanordnung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Bauart. Bei der Isolierstützenanordnung gemäß Hauptpatent ist die Isolierstütze mit beidseitig rotationssymmetrischen axialen Ausnehmungen versehen, und der zur Verhinderung von lonisationsfeldstärken vorgesehene Ringluftspalt erstreckt sich wenigstens über die axiale Länge der tragenden Wand der Isolierstütze, und die Isolierstütze sitzt im Bereich der ϊ Ausnehmungen, entweder auf einem Bund des im Durchmesser verminderten Innenleiterabschnittes oder dadurch formschlüssig ab, daß die Isolierstütze in diesen Randbereichen bis an den im Durchmesser verminderten Innenleiterabschnitt herangeführt ist. Durch diese ίο Ausbildung wird erreicht, daß im Bereich des Innenleiterabschnitts das Auftreten von Feldstärken vermieden wird, die zu einer Ionisation und dam.t zu einem Durchschlag führen könnten.The invention relates to an insulating support arrangement as described in the preamble of claim 1 specified type. In the insulating support arrangement according to the main patent, the insulating support is on both sides provided rotationally symmetrical axial recesses, and to prevent ionization field strengths provided annular air gap extends at least over the axial length of the supporting wall of the Insulation support, and the insulation support sits in the area of the ϊ Recesses, either on a collar of the inner conductor section of reduced diameter or in that the insulating support is reduced in diameter in these edge areas up to the Inner conductor section is brought up. This ίο training ensures that in the area of the inner conductor section the occurrence of field strengths is avoided that lead to ionization and dam.t to a Could lead to breakdown.

Bei verschiedenen Anwendungsfällen, insbesondere bei Benutzung von Keramik-Isolierstützen ist die Anbringung von axialen Ausnehmungen nicht möglich oder nicht zweckmäßig.In various applications, especially when using ceramic insulating supports, the Attachment of axial recesses not possible or not expedient.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eineThe invention is therefore based on the object of a

Isolierstützenanordtiung mit Isolierstützen ohne axiale Ausnehmungen zu schaffen, bei der ohne leitende Überzüge am Innenleiter das Auftreten von unzulässig hohen Feldstärken vermieden wird.Isolierstützenanordtiung with insulating supports without axial To create recesses in which the occurrence of impermissible without conductive coatings on the inner conductor high field strengths is avoided.

Gelöst wird die gestellte Aufgabe erfindungsgemäß durch die im Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 angegebenen Merkmale.The object set is achieved according to the invention by the features set out in the characterizing part of claim 1 specified features.

Der absichtlich vorgesehene Ringspalt ist hinsichtlichThe intentionally provided annular gap is with regard to

seiner radialen Bemessung unter Berücksichtigung des Wellenwidorstandes und der Dielektrizitätskonstanten des Stützenmaterials und der anliegenden HF-Span-its radial dimensioning, taking into account the wave resistance and the dielectric constant of the support material and the adjacent HF chip

jo nung zu ermitteln.connection to be determined.

Wenn dieser Ringspalt als axial von Stirnfläche zu Stirnfläche durchgehender Luftspalt ausgebildet ist, dann kann die Abstützwirkung nur duKch Reibungsschluß zwischen den Stirnflächen der Innenleiter erfolgen. Falls sich diese Abstützung als unzulänglich erweist, können in den Ringspalt Stützringanordnungen eingefügt werden, die eine formschlüssige radiale Abstützung bewirken. Im Gegensatz zu formschlüssigen radialen Abstützungen massiver Isolierstützen, wie dies beispielsweise in der DE-AS 10 64 586 vorgeschlagen wird, führen diese Stützringanordnungen selbst dann nicht zu gefährlichen lonisationserscheinungen, wenn Lufteinsclilüsse zwischen den radialen Stützflächen vorhanden sind, weil erfindungsgemäß die Stützringe aus einem Material mit wesentlich kleinerer Dielektrizitätskonstante bestehen, während im bekannten Fall die Lufteinschlüsse direkt zwischen der Isolierstützen-Innenwand und einer Innenleiterstufe gebi'det wurden.If this annular gap is designed as an air gap extending axially from end face to end face, then the supporting effect can only be achieved by frictional engagement between the end faces of the inner conductor take place. If this support proves to be inadequate, support ring arrangements can be placed in the annular gap be inserted, which cause a positive radial support. In contrast to form-fitting radial supports of massive insulating supports, as proposed, for example, in DE-AS 10 64 586 , these support ring arrangements do not lead to dangerous ionization phenomena even if Air inclusions are present between the radial support surfaces because, according to the invention, the support rings consist of a material with a much smaller dielectric constant, while in the known case the Air inclusions were formed directly between the inner wall of the insulating support and an inner conductor step.

Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further expedient refinements of the invention emerge from the subclaims.

Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigtExemplary embodiments of the invention are described below with reference to the drawing. In the Drawing shows

Fig. 1 eine Isolierstützenanordnung mit axial durchgehendem Ringluftspalt;1 shows an insulating support arrangement with an axially continuous Ring air gap;

Fig.2 eine Isolierstützenanordnung mit seitlichen Stützringen im Ringluftspalt;2 shows an insulating support arrangement with lateral Support rings in the annular air gap;

Fig.3 eine Isolierstützenanordnung mit einer Stützwendel im Ringluftspalt;3 shows an insulating support arrangement with a support helix in the annular air gap;

F i g. 4 eine Isolierstützenanordnung mit einer in den Ringluftspalt eingefügten Stützhülse;F i g. 4 shows an insulating support arrangement with a support sleeve inserted into the annular air gap;

Fig.5 eine Isolierstützenanordnung mit radial den Ringluftspalt durchsetzenden Stützstil'ten;5 shows an insulating support arrangement with radially the Support styles penetrating through the annular air gap;

Fig.6 eine Isolierstützenanordnung mit radial auf den weiterführenden Abschnitten des Innenleiiers abgestützter Isolierstütze und axial durchgehendem Ringluftspalt;6 shows an insulating support arrangement with radially on the subsequent sections of the inner vial supported by insulating support and axially continuous Ring air gap;

Fig. 7 eine Isolierstützenanordnung mit axial durch-7 shows an insulating support arrangement with axially through

gehendem Ringluftspalt und Kompensationswulsten am Innenleiter benachbart zur Isolierstütze.going ring air gap and compensation bulges on Inner conductor adjacent to the insulating support.

Bei sämtlichen Ausführungsbeispielen ist mit dem Bezugszeichen 10 die beispielsweise aus Keramikmaterial bestehende Isolierstütze gekennzeichnet, deren -. zylindrische Innenwand 12 unter Belassung eines radialen Ringspalts 18 auf dem irj Durchmesser verringerten Abschnitt 14 des Innenleiters 16 angeordnet ist. Dieser Ringspalt 18 ist mit Luft oder einem Material ausgefüllt, das eine Dielektrizitätskonstante in besitzt, die wesentlich geringer ist als die Dielektrizitätskonstante der Isolierstütze 10 und wesentlich geringere dielektrische Verluste als diese aufweist.In all the exemplary embodiments, the reference numeral 10 is made of ceramic material, for example existing insulating support marked, whose -. cylindrical inner wall 12 leaving a radial annular gap 18 arranged on the reduced diameter portion 14 of the inner conductor 16 is. This annular gap 18 is filled with air or a material that has a dielectric constant in has, which is much lower than the dielectric constant of the insulating support 10 and much lower has dielectric losses than this.

Die radiale Abmessung des Ringspaltes 18 ist so gewählt, daß die zwischen Innenleiter und Außenleiter anliegende Spannung so auf die Isolierstütze 10 bzw. den Ringspalt 18 aufgeteilt wird, daß innerhalb der Isolierstütze 10 keine Feldstärken auftreten, die eine übermäßige Erwärmung zur Folge haben.The radial dimension of the annular gap 18 is chosen so that that between the inner conductor and outer conductor applied voltage is divided so on the insulating support 10 or the annular gap 18 that within the Insulating support 10 no field strengths occur that result in excessive heating.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 ist innerhalb des Ringspaltes 18 an beiden radialen Enden je ein Stützring 20 aus PTFE oder einem anderen Material mit niedriger Dielektrizitätskonstante eingefügt, um eine radiale Abstützung der Scheibe 10 auf dem Abschnitt 14 zu gewährleisten. 2 ·.In the embodiment according to FIG. 2 is within the annular gap 18 at both radial ends Support ring 20 made of PTFE or another material with a low dielectric constant inserted to a to ensure radial support of the disk 10 on the section 14. 2 ·.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 3 dient dieser radialen Abstützung eine Isolierstoffwendel 22, während gemäß dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 4 eine Isolierstoffhülse 24 eingefügt ist. Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 5 sind zur radialen Abstützung Stifte so 26 vorgesehen, die in radialen Bohrungen des Innenleiterabschnitts 14 eingesetzt sind und sich an der Zylinderwandfläche 12 abstützen. Beispielsweise können an beiden axialen Enden je drei Stützstifte im Winkelabstand von 120° vorgesehen sein. ι·>In the embodiment according to FIG. 3, this radial support is an insulating coil 22, while according to the embodiment of FIG. 4 an insulating sleeve 24 is inserted. In the embodiment according to FIG. 5 are pins for radial support 26 are provided, which are inserted into radial bores of the inner conductor section 14 and are located on the Support cylinder wall surface 12. For example, three support pins in each of the two axial ends Angular spacing of 120 ° can be provided. ι ·>

Gemäß dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 6 ist der Ringspalt 18 mit Luft gefüllt und die Isolierstütze 10 ist nach beiden Seiten im Mittelabschnitt axial verlängert und stützt sich auf den anschließenden Abschnitten 28 des Innenleiters radial ab. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind noch weitere Kompensationsmaßnahmen erforderlich, die dem Fachmann geläufig sind und in der Zeichnung nicht im einzelnen dargestellt sind. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig.7 ist der Innenleiter zur Kompensation der Induktivität, die die übermäßige tiefe Eindrehung 14 des Innenleiters ergibt, mit einer Kompensationswulst 30 beidseitig der Isolierstütze 10 versehen. Diese Wulst 30 stellt eine Kapazität dar und läßt daher einen tiefen Einschnitt des Innenleiters zu, wodurch die Breite des Spaltes 18 größer gestaltet werden kann als bei der Ausgestaltung des Innenleiters gemäß F i g. 1 bis 6.According to the embodiment of FIG. 6, the annular gap 18 is filled with air and the insulating support 10 is It is axially extended on both sides in the middle section and is supported on the adjoining sections 28 of the inner conductor radially. In this exemplary embodiment, there are further compensation measures required, which are familiar to the person skilled in the art and are not shown in detail in the drawing. In which The embodiment according to Figure 7 is the inner conductor for Compensation of the inductance, which results in the excessive deep recess 14 of the inner conductor, with a Compensation bead 30 is provided on both sides of the insulating support 10. This bead 30 represents a capacity and therefore allows a deep incision in the inner conductor, whereby the width of the gap 18 is made larger can be than in the embodiment of the inner conductor according to FIG. 1 to 6.

Falls der Ringspalt 18 nur mit Luft ausgefüllt sein soll und die in den Fig. 2 bis 5 vorgesehenen Abstütz-Einlagen entfallen sollen und falls außerdem die Reibungskraft zwischen den Stimringflächen der Innenleiter 16, die der Isolierstütze 10 anliegen, für die radiale Abstützung nicht ausreichen, kann nach einer weiteren Ausgestaltung de^r Erfindung eine zusätzliche Stiitzscheibe 32 aus einem Material mit geringem ε und geringem tg <5 Anwendung finden, die, wie in F i g. 1 strichpunktiert dargestellt, benachbart zu einer Isolierstütze 10 angeordnet wird, welch letztere dann nur die radiale Abstützung zu bewirken hat. Diese Isolierstütze 32 kann bei druckgasgefüllten Leitungen auch die Gasdichtung übernehmen, die bei den Ausführungsbeispielen nach Fig.2 bis 7 durch zusätzliche elastische Dichtringe erreicht werden kann.If the annular gap 18 is only to be filled with air and the support inserts provided in FIGS. 2 to 5 are to be omitted and if, in addition, the frictional force between the end ring surfaces of the inner conductors 16, which are in contact with the insulating support 10, is not sufficient for radial support, an additional Stiitzscheibe 32 may in a further embodiment ^r de invention consists of a material with a low ε and low tg find <5 application, as shown in F i g. 1 shown in phantom, is arranged adjacent to an insulating support 10, which the latter then only has to effect the radial support. In the case of lines filled with pressurized gas, this insulating support 32 can also take over the gas seal, which in the exemplary embodiments according to FIGS. 2 to 7 can be achieved by additional elastic sealing rings.

Bei sämtlichen Ausführungsbeispielen sind die Isolierstützen auf den Wellenwiderstand der koaxialen Leitung kompensiert.In all exemplary embodiments, the insulating supports are compensated for the wave resistance of the coaxial line.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Isolation support arrangement in coaxial lines mil an insulating support that extends over a section Reduced diameter of the inner conductor extends, between the insulating support and the Inner conductor section an annular air gap to prevent Ionisaüonsfeldslärken is provided, according to Patent2020 173, characterized in that that with a massive design of the insulating support (10) the annular gap (18) between the cylindrical Inner wall (12) of the insulating support (10) and the inner conductor section (14) of reduced diameter runs from one face to the other over the axial extent of the insulating support.

2. insulating support arrangement according to claim 1, characterized in that the annular gap (18) entirely or is partially filled with at least one support ring which has a much smaller dielectric constant and has significantly smaller dielectric losses than the insulating support (10).

3. insulating support assembly according to claim 2, characterized in that both ends of the Annular gap (18) are each provided with a support ring (20).

4. insulating support arrangement according to claim 2, characterized in that the support ring as Insulating coil (22) is formed.

5. insulating support arrangement according to claim 2, characterized in that the support ring as an axial is formed over the inner conductor section (14) extending support sleeve (24).

6. insulating support assembly according to claim 1, characterized in that the insulating support in the Annular gap is supported by radial support pins (26) which are inserted into bores in the inner conductor section (14) are inserted and a much smaller dielectric constant and much smaller dielectric Have losses than the insulating support (10).

7. insulating support arrangement according to one of claims 1 to 6, characterized in that the Insulating support (10) axially extended in the radially inner area and radially on adjacent sections (18) of the inner conductor is supported (Fig. 6).

8. insulating support arrangement according to one of claims 1 to 7, characterized in that the Inner conductor (16) adjacent to the end faces of the insulating support (10) with radially outwardly drawn Compensation beads (30) is equipped.

9. insulating support arrangement according to one of claims 1 to 8, characterized in that for radial support a separate insulating support (32) adjacent to the insulating support (10) from a Material is arranged with low dielectric losses.

10. insulating support arrangement according to claim 9, characterized in that the separate insulating support (32) produces a pressure-tight line termination.