DE913301C - Rohrfoermiger Leiter mit oder ohne Kern fuer elektrische Kabel oder Leitungen, insbesondere fuer mehrpaarige Traegerfrequenzkabel fuer die UEbertragung von hoeheren Frequenzen als 60 kHz - Google Patents

Description

• Rohrförmiger Leiter mit oder ohne Kern für elektrische Kabel oder Leitungen, insbesondere für mehrpaarige Trägerfrequenzkabel für die Übertragung von höheren Frequenzen als 60 kHz Es sind bereits viele Vorschläge bekanntgeworden, elektrische Hohlleiter bzw. rohrförmige Leiter mit oder ohne Kern in dieser oder jener Form auszubilden, um den an sich üblichen Vollleitern gegenüber Leiterwerkstoff einzusparen. Die bekannteste Ausführung derartiger rohrförmiger Leiter sind die sogenannten Bimetalleiter, die z. B. aus einem inneren Kern aus Eisen oder Aluminium und einer äußeren Kupferschicht bestehen. Die Herstellung der Bimetalleiter ist aber im allgemeinen an die Verwendung bestimmter Metalle für den Kern gebunden, insbesondere wegen der mit Zwischenglühungen auszuführenden Ziehprozesse. Ähnliches gilt für die bekannten Bimetall-Leiter, bei denen die äußere leitende Schicht auf galvanischem Wege aufgebracht ist. Ein weiterer wesentlicher Nachteil der für elektrische Kabel benutzten Bimetalleiter ist darin zu erblicken, daß für deren Herstellung Spezialvorrichtungen erforderlich sind, über die die Kabelhersteller im allgemeinen nicht verfügen, so daß sie gezwungen. sind, Bimetalleiter in fremden Fabriken herstellen zu lassen. Es sind daher schon rohrförmige Leiter bekanntgeworden, die aus schraubenförmig gewickelten oder längs verlaufenden Bändern bestehen. Beispielsweise wird der rohrförmige Leiter aus einem längs verlaufenden, rohrförmig gebogenen Metallband hergestellt, dessen Seitenränder miteinander verfalzt werden. Die gefalzten rohrförmigen Leiter «-eisen aber einerseits an der Falzstelle eine vielfach zu große und lästige Stärke auf, andererseits ist die Leiteroberfläche nicht gleichmäßig glatt. Im übrigen bereitet die Herstellung des Falzes bei verhältnismäßig dünnen Leitern, z. B. von etwa 2 mm Stärke oder weniger, wie sie für mehrpaarige Fernmeldekabel in Frage kommen, große fabrikatorische Schwierigkeiten. Verzichtet man auf die Verfalzung der Seitenränder und läßt man die Seitenränder stumpf aneinanderstoßen oder sich ein wenig überlappen, so besteht die Gefahr, daß die Längsnaht bei stärkeren Biegungen des rohrförtnigen Leiters aufgebogen wird und somit Ouerschnittsungleichmäßigkeiten entstehen; die bei mehrpaarigen Fernmeldekabeln zu störenden Nebensprechkopplungen führen können.
• Gemäß der Erfindung werden rohrförmige Leiter mit oder ohne Kern für elektrische Kabel, insbesondere für mehrpaarige Trägerfrequenzkabel für die Übertragung von höheren Frequenzen als 6o kHz, aus einer oder mehreren mit sehr großer, vorzugsweise unendlich großer Steigung angeordneten und mit sehr großer, zweckmäßig mit mindestens hundertprozentiger Überlappung spiralig geformten 1@Ietällfolien, vorzugsweise aus Kupfer oder Aluminium, hergestellt. Durch eine hundertprozentige Überlappung der spiralig geformten Metallfolie erhält man einen rohrförmigen Leiter aus zwei Folienschichten. Vorzugsweise wird die überlappung aber noch größer gewählt. Derartige rohrförmige Leiter lassen sich beispielsweise mit den bekannten Vorrichtungen bzw. Maschinen herstellen, mit denen in den Kabelfabriken Isolierstofffolien auf elektrische Leiter aufgebracht werden. Die Stärke der Metallfolien wird vorzugsweise kleiner als o,i mm gewählt. Am geeignetsten sind Folien von etwa o,o5 mm und noch geringerer Stärke. Die dünnen Metallfolien sind durchweg handelsüblich erhältlich und können gegebenenfalls in größeren Mengen auf Lager genommen werden, zumal mit ein und derselben Folientype verschiedene Wandstärken herstellbar sind, und zwar durch entsprechende Bemessung der Überlappung und Wahl der Folienlagen je Leiter. Als besondere Vorteile der erfindungsgemäß hergestellten rohrförmigen Leiter sind aber deren gleichmäßige Oberfläche und konstanter Durchmesser in Längsrichtung hervorzuheben, was aus elektrischen Gründen für hochwertige Trägerfrequenzkabel von wesentlicher Bedeutung ist. Ferner lassen sich die rohrförmigen Leiter mit sehr kleinen Durchmessern herstellen, so daß die Erfindung auch bei mehrpaarigen Fernmeldekabeln eine erhebliche Einsparung an Leiterwerkstoffen ohne wesentlichen zusätzlichen Kosten-und Arbeitsaufwand ermöglicht. Durch Weglassung des Kernes oder Herstellung des Kernes aus Isolierstoff läßt sich ferner eine erhebliche Gewichtsersparnis erreichen. Dies ist z. B. wichtig für Luftkabel und für ortsbewegliche Fernmeldekabel.
• In bezug auf die Verwendung der rohrförmigen Leiter für die Übertragung sehr hoher Frequenzen besteht der Vorteil darin, daß sie mit sehr dünner Wandung ausgeführt werden können. Dieser Vorteil wird der weiteren Erfindung gemäß dazu ausgewertet, die Dicke der Leiterwandung gleich oder annähernd gleich der Dicke der äquivalenten Leitschicht bei der höchsten zu übertragenden Frequenz, gegebenenfalls aber noch dünner zu machen, um auf diese Weise für den gesamten Frequenzbereich annähernd die gleiche Dämpfung bzw. eine möglichst geringe Dämpfungsverzerrung zu erhalten. Auf diese Weise können die sonst erforderlichen Aufwendungen zur Dämpfungsentzerrung in den Verstärkern oder anderen Geräten bzw. bei der bekannten Systementzerrung zum großen Teil eingespart werden.
• Uni bei starken Biegungen und Tordierungen der rohrförmigen Leiter ein Aufrollen der spiralig geformten Metallfolie zu vermeiden, kann es zweckmäßig sein, zumindest den äußeren Rand der äußeren Metallfolienlage festzulegen. Beispielsweise kann der rohrförmige Leiter mit zugfesten Organen, z. B. mit Textilfäden oder anderen zugfesten Fäden, in vorzugsweise offenen Windungen fest umwickelt -,werden. Eine weitere diesbezügliche Möglichkeit besteht darin, zumindest am äußeren Rand der äußeren Metallfolienlage eine feste Verbindung mit der darunterliegenden Lage durch Verkleben; Riefeln, Punktieren, Verlöten oder Verschweißen herbeizuführen. Ferner kann bei Herstellung des Kernes aus Metallen, z. B. aus Eisen oder Zink, die innere Folienlage mit dem Kern fest verbunden werden, z. B. durch Verkleben, Verlöten oder Verschweißen. Besonders zweckmäßig ist es, den rohrförmigen Leiter einer nachträglichen oberflächlichen Glättung, gegebenenfalls sogar einer geringen Querschnittsverminderung zu unterwerfen, indem man beispielsweise den Hohlleiter durch Zieheisen oder durch einen Nippel hindurchzieht.
• Für den Fall der Verwendung des rohrförmigen Leiters für Freileitungen, insbesondere für Trägerfrequenzfreileitungen, ist es vorteilhaft, den Leiter mit einer geschlossenen Schutzschicht, vorzugsweise aus möglichst unhygroskopischen gummiartigen Isolierstoffen, zu umhüllen. Als gummiartige Isolierstoffe kommen neben Gummi hochpolymerisierte Kohlenwasserstoffe, z. B. Polyvinylchlor id, Polyacrylsäureester, Polyäthylen und deren Mischpolymerisate in Betracht. Der Kern des rohrförmigen Leiters wird vorteilhaft als zugfester Kern aus Stahl od. dgl. ausgebildet.
• An Hand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele wird die Erfindung näher erläutert.
• Die Fig. i zeigt zunächst einen rohrförmigen Leiter io aus einer einzigen längs verlaufenden Metallfolie, die im dargestellten Fall in drei Spiralen, d. h. mit dreifacher Überlappung, zu einem dünnwandigen Rohr geformt ist. Die Spirale ist der deutlicheren Darstellung wegen etwas aufgedreht gezeigt. In Wirklichkeit liegen die Folienlagen fest aufeinander, so daß sich bei einer Folienstärke von beispielsweise o;05 mm Stärke eine Wandstärke von nur etwa 0,15 mm ergibt. Die Anzahl der Überlappungen kann in beliebiger Weise geändert werden. Bei größeren Wandstärken ordnet man zweckmäßig mehrere Folien übereinander an. Anstatt die Folie längsverlaufend bzw. achsparallel anzuordnen, kann sie auch mit sehr großer Steigung und mehrfacher Überlappung angeordnet werden. Gemäß der Fig. 2 ist innerhalb des rohrförmigen Leiters io ein Kern i i angeordnet. Dieser besteht vorzugsweise aus wohlfeilen Stoffen, z. B. aus Eisen, Zink od. dgl., oder aus geeigneten Isolierstoffen, z. B. aus Natur- oder Kunststoffasern in Form von Fäden, Garnen, Kordeln usw., gegebenenfalls auch aus thermoplastischen Kunststoffen, wie Polystyrol oder anderen hochpolymeren Kohlenwasserstoffen. Besonders geeignet sind zugfeste Textilfäden und Glasseidefäden.
• Die Fig. 3 zeigt die Anwendung der erfindungsgemäß aufgebauten rohrförmigen Leiter für einen Sternvierer für mehrpaarige Trägerfrequenzkabel. Hiernach besteht der Leiter in Übereinstimmung mit der Fig. 2 aus dem inneren Kern i i und dem hierüber aufgebrachten rohrförmigen Leiter io. Die Isolierung der einzelnen Leiter besteht in bekannter Weise aus den schraubenlinienförmig gewickelten Kordeln 12 und der geschlossenen Isolierstoffbandwicklung 13. Vier in dieser Weise aufgebaute Adern sind um die zentrale Einlage 14. zu einem Sternvierer verseilt und mit der Bandumhüllung 15 versehen.
• In der Fig. q. ist im Querschnitt beispielsweise ein aus drei Sternvierern aufgebautes Trägerfreqüenzkabel dargestellt. Die aus drei Sternvierern bestehende Kabelseele ist mit der Seelenbespinnung 16 versehen und mit dem wasserbeständigen Kabelmantel 17 umpreßt. Hierüber folgen in bekannter Weise die aus imprägnierten Faserstoffschichten bestehende Schutzhülle 18 und die Bewehrungsdrähte icg. Vorzugsweise werden die einzelnen Leiter gemäß der Fig. i ausgebildet, oder es wird der Kern des rohrförmigen Leiters aus einem leichten Werkstoff, z. B. aus einem Isolierstoff, hergestellt. Ferner wird zwecks weiterer Gewichtsverminderung der Kabelmantel aus Reinstaluminium oder aus einem Isolierstoff, z. B. aus einer Polyisobutylen-Ruß-Mischung, einem Mischpolymerisat von Polyvinylchlorid und Acrylsäureäthylester oder einem Kunstkautschuk hergestellt. Ein derartiges Kabel ist wegen seines sehr geringen Gewichtes mit besonderem Vorteil als Luftkabel oder ortsbewegliches Kabel verwendbar.
• In der Fig. 5 ist eine vorteilhafte Ausführungsform für Trägerfrequenzfreileitungen dargestellt. Über den zugfesten Kern 2o in Form eines Stahldrahtes ist der erfindungsgemäß ausgebildete rohrförmige Leiter 21 aufgebracht. Zum mechanischen Schutz, insbesondere gegen Scheuerbeanspruchungen, ist außen die geschlossene Schutzschicht 22 vorgesehen, die z. B. aus Polyvinylchlorid oder anderen möglichst unhygroskopischen Isolierstoffen besteht. Eine derartige Schutzschicht hat gleichzeitig isolierende Eigenschaften. Zweckmäßig wird die Schutzschicht als homogene Hülle ohne Einverleibung von Faserstoffen ausgebildet, uni die Aufnahme von Feuchtigkeit weitgehend auszuschließen.
• Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Beispielsweise sind die erfindungsgemäß ausgebildeten rohrförmigen Leiter anwendbar für Fernmeldekabel mit Paarverseilung. Die Anzahl der zum Kabel zusammengefaßten Paare oder Vierer kann in beliebiger Weise geändert werden.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Rohrförmiger Leiter mit oder ohne Kern für elektrische Kabel oder Leitungen, insbesondere für mehrpaarige Trägerfrequenzkabel für die Übertragung von höheren Frequenzen als 6o kHz, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einer oder mehreren mit sehr großer, vorzugsweise unendlich großer Steigung angeordneten und mit sehr großer, zweckmäßig mit mindestens hundertprozentiger Überlappung spiralig geformten Metallfolien, vorzugsweise aus Kupfer oder Aluminium, besteht.
2. 2. Rohrförmiger Leiter für Trägerfrequenzkabel, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Leiterwandung gleich oder annähernd gleich der Dicke der äquivalenten Leitschicht bei der höchsten zu übertragenden Frequenz oder noch dünner ist.
3. 3. Rohrförmiger Leiter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß er mit zugfesten Organen, z. B. mit Textilfäden oder anderen zugfesten Fäden oder Bändern, in vorzugsweise offenen Windungen fest umwickelt ist. q..
4. Rohrförmiger Leiter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest am äußeren Rand der äußeren Metallfolienlage eine feste Verbindung mit der darunterliegenden Lage herbeigeführt ist, z. B. durch Verkleben, Riefeln, Punktieren, Verlöten oder Verschweißen.
5. 5. Rohrförmiger Leiter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Herstellung des Kernes aus Metallen, z. B. aus Eisen oder Zink, die innere Folienlage mit dem Kern fest verbunden ist, z. B. durch Verkleben, Verlöten oder Verschweißen.
6. 6. Rohrförmiger Leiter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß er einer nachträglichen oberflächlichen Glättung, gegebenenfalls verbunden mit einer - geringen Querschnittsverminderung, unterworfen worden ist, z. B. durch einen Ziehprozeß.
7. 7. Rohrförmiger Leiter nach Anspruch i, insbesondere für Trägerfrequenzfreileitungen mit zugfestem Kern aus Stahl od. dgl., dadurch gekennzeichnet, daß er mit einer geschlossenen Schutzschicht, vorzugsweise aus möglichst unhygroskopischen gummiartigen Isolierstoffen, z. B. Polyvinylchlorid, Polyacrylsäureester, Polyäthylen und anderen hochpolymeren Kohlenwasserstoffen und deren Mischpolymerisaten, umhüllt ist. B. Trägerfrequenzkabel, insbesondere Luftkabel oder ortsbewegliches Kabel, unter Verwendung von rohrförmigen Leitern, vorzugsweise ohne metallischen Kern, nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks weiterer Gewichtsverminderung der Kabelmantel in bekannter Weise aus Leichtmetall, z. B. aus - Reinstaluminium, oder aus einem Isolierstoff, z. B. aus einer Polyisobutylen-Ruß-Mischung, besteht.