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    • 专利摘要:
    Eine Koaxialleitung, über die durch verbesserte Kühlung HF-Leistungen von mehr als 1 MW auch im Dauerbetrieb übertragen werden können, umfasst einen Innenleiter (3), durch den das Kühlmedium hindurchleitbar ist. Das Kühlmedium kann über hohle Isolierstoffstützen (5) zu- und abgeführt werden. Insbesondere bei Verwendung eines flüssigen Kühlmediums wird eine erhebliche Gewichtseinsparung praktisch ohne Verringerung der Effizienz der Kühlung erreicht, wenn in dem Innenleiter (3) ein Rohr (7) kleineren Durchmessers angeordnet ist und das Kühlmedium nur durch den Ringraum (8) zwischen diesem Rohr (7) und dem Innenleiter (3) strömt.
    公开号:DE102004014757A1
    申请号:DE200410014757
    申请日:2004-03-25
    公开日:2004-11-25
    发明作者:Franz Dr.-Ing. Pitschi
    申请人:Spinner Elektrotechnische Fabrik GmbH；
    IPC主号:H05K7-20
    专利说明:
    [0001] DieErfindung betrifft eine Koaxialleitung mit einem rohrförmigen Innenleiter,einem Außenleiter, Isolierstoffstützen zwischendem Innenleiter und dem Außenleiterund Anschlüssenzum Hindurchleiten eines Kühlmediumsdurch die Leitung.
    [0002] BestimmteAnwendungen, z.B. auf dem Gebiet der Plasmaphysik, erfordern dieEinspeisung von HF-Leistungen von mehr als 1MW mittels Koaxialleitungen,deren Durchmesser aus mechanischen und/oder HF-technischen Gründen nichtbeliebig groß gemachtwerden kann. Insbesondere im Dauerstrichbetrieb entsteht deshalbam Innenleiter vor allem infolge Ohm'scher Verluste und im Bereich der Isolierstützen vorallem infolge dielektrischer Verluste eine so große Wärmemengeje Zeiteinheit, dass eine Zwangskühlung notwendig ist. Nach demStand der Technik wird zur Zwangskühlung ein gasförmiges Mediumdurch den Ringraum zwischen dem Innenleiter und dem Außenleiterhindurchgeleitet. Die auf diese Weise abführbare Verlustwärmemengeist jedoch begrenzt, zumal sich der Druck und damit die Strömungsgeschwindigkeitdes gasförmigenKühlmediumsaus mehreren Gründennicht beliebig erhöhen lässt. ZurKühlungvon supraleitenden Koaxialkabeln wurde auch schon flüssiges Heliumbenutzt, wofürjedoch umfangreiche und kostspielige Nebeneinrichtungen notwendigsind.
    [0003] DerErfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Koaxialleitung mit verbesserterKühlmöglichkeit zuschaffen.
    [0004] DieseAufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, dassdas Kühlmediumdurch den Innenleiter hindurchleitbar ist.
    [0005] Infolgedessenkönnen über dieLeitung bei gegebenem Leitungsdurchmesser sowohl im Puls- als auchim Dauerstrichbetrieb erheblich höhere HF-Leistungen als bisher übertragenwerden, dies insbesondere bei Benutzung eines flüssigen Kühlmediums.
    [0006] DieKühlungdes thermisch wesentlich geringer belasteten Außenleiters ist nicht Gegenstandder Erfindung. Sie kann mittels auf dem Außenleiter angebrachter Kühlrippen,Kühlschlangenoder ähnlichenan sich bekannten Maßnahmenerfolgen.
    [0007] Bevorzugtist das Kühlmedium über in mindestenseinigen der Isolierstoffstützenausgebildete Kanälezu- und abführbar(Anspruch 2).
    [0008] DieseIsolierstoffstützenkönnenals durch den Außenleiterhindurch nach außengeführteRohre ausgebildet sein (Anspruch 3). Je Radialebene genügen in derRegel drei oder vier Isolierstoffstützen, die um 120° bzw. um90° versetztangeordnet sind. Abhängigvon dem benötigtenKühlmitteldurchfluss kannes genügen,nur einen Teil dieser Isolierstoffstützen zum Zu- und Abführen desKühlmediums zubenutzen. Durch geeignete konstruktive Ausbildung der Isolierstoffstützen istdann sicherzustellen, dass keine zusätzlichen Verzerrungen des HF-Feldesin Umfangsrichtung entstehen.
    [0009] Alternativkönnendie Isolierstoffstützenauch als Hohlscheiben mit radialen Kanälen ausgebildet sein (Anspruch4), z.B. um die Leitung in längsdichte Abschnittezu gliedern.
    [0010] Bevorzugtmündendie Kanäleder Isolierstoffstützenin eine Kammer in einem Innenleiterverbindungsstück am Ende des rohrförmigen Innenleiters(Anspruch 5). Das Innenleiterverbindungsstück bildet gleichzeitig dasLager fürdas jeweilige Ende des rohrförmigenInnenleiters.
    [0011] Einebevorzugte Ausführungsformder Koaxialleitung zeichnet sich dadurch aus, dass in dem rohrförmigen Innenleiterein an seinen beiden Enden stirnseitig verschlossenes Rohr kleinerenDurchmessers koaxial angeordnet ist und dass der Ringraum zwischendiesem Rohr und dem rohrförmigenInnenleiter mit den Kanälenin den Isolierstoffstützenkommuniziert (Anspruch 6). Dann strömt das Kühlmedium lediglich durch denRingspalt oder Ringraum zwischen dem rohrförmigen Innenleiter und demvon diesem umschlossenen und zweckmäßig ebenfalls an seinen Endenan den betreffenden Innenleiterverbindungsstücken gelagerten Rohr kleinerenDurchmessers. Bei ausreichender Bemessung des Ringquerschnitts bleibtdie Kühlwirkungpraktisch unverändert,bei gleichzeitig erheblich geringerem Gewicht der Leitung und geringeremAufwand fürdie zur Kühlmittelzirkulationerforderlichen Nebenaggregate.
    [0012] Zweckmäßig istdas Rohr stirnseitig durch einen an dem Innenleiterverbindungsstück ausgebildetenFlansch verschlossen (Anspruch 7).
    [0013] Stattdessenkann das Rohr stirnseitig auch überFlansche verschlossen sein, die an dem jeweiligen Innenleiterverbindungsstück axialund radial schwimmend gelagert sind (Anspruch 8). Insbesondere dasSpiel in axialer Richtung vermeidet die Entstehung axialer Zwangskräfte, seies infolge von Fertigungstoleranzen, sei es wegen unterschiedlicher wärmeabhängiger Längenänderungendes Rohrs und des diesen umschließenden, rohrförmigen Innenleiters.
    [0014] Zusätzlich kanndas Rohr an seinem Außenumfangsich gegen die Innenwand des rohrförmigen Innenleiters abstützende Zentrierelementehaben (Anspruch 9). Dadurch wird sichergestellt, dass der Querschnittdes Ringspalts oder Ringraums zwischen dem rohrförmigen Innenleiter und demvon ihm umschlossenen Rohr in Umfangsrichtung konstant bleibt, uzw.auch dann, wenn die Koaxialleitung insgesamt in Längsrichtungeinen leichten Bogen beschreibt.
    [0015] DieZentrierelemente könnenlängs einer Wendel,d.h. schraubenförmigum das Rohr angeordnet sein (Anspruch 10), uzw. auch als einzelne,voneinander beabstandete Elemente.
    [0016] Stattdessenkönnendie Zentrierelemente aus axial verlaufenden Stegen bestehen (Anspruch 11).Dies ist strömungstechnischgünstigerals die Anordnung längseiner Wendel.
    [0017] Inallen Ausführungsformenkönnendie Zentrierelemente mit dem Rohr einstückig sein. (Anspruch 12). Diesist herstellungstechnisch besonders dann vorteilhaft, wenn das Rohrnicht aus Metall sondern aus Kunststoff besteht.
    [0018] Alternativkann der rohrförmigeInnenleiter in seinem Mantel axiale Kanäle haben, die mit den Kanälen in denIsolierstoffstützenkommunizieren (Anspruch 13). Ein derartiger Innenleiter kann beispielsweiseals Strangpressprofil aus Aluminium preiswert hergestellt werden.
    [0019] Beigrößerer Länge bestehtdie Koaxialleitung aus getrennt voneinander kühlbaren, elektrisch und mechanischmiteinander verbundenen Abschnitten (Anspruch 14).
    [0020] Indiesem Fall sind die rohrförmigenInnenleiter aneinander grenzender Abschnitte der Leitung am besten über komplementäre Steckverbindungen miteinanderverbindbar (Anspruch 15).
    [0021] Einesolche komplementäreSteckverbindung kann aus einer die Kammer des jeweiligen Innenleiterverbindungsstücks abschließenden Flanschplattemit einem sich axial erstreckenden ersten Ringbund bestehen, dereinen zweiten Ringbund an der Flanschplatte des anschließenden Leitungsabschnitts übergreiftund seinerseits von einem Kranz sich axial erstreckender Kontaktfedernkontaktierend übergriffenwird, der den zweiten Ringbund konzentrisch umgibt (Anspruch 16).Der erste Ringbund bildet gewissermaßen einen Stecker, der zweiteRingbund zusammen mit dem Kontaktfederkranz den komplementären Kuppler.
    [0022] Zweckmäßig liegendie freien Enden der Kontaktfedern des Kontaktfederkranzes in einerradialen Ebene, die gegenüberder die Stirnflächedes zweiten Ringbundes enthaltenden, radialen Ebene axial zurückgesetztist (Anspruch 17). Dadurch wird beim Aneinandersetzen von zwei Leitungsstücken eineVorzentrierung erreicht, bei der der erste Ringbund den zweitenRingbund übergreift,bevor die Stirnflächedes ersten Ringbundes unter die Kontaktfedern zu liegen kommt. Dadurchwird vermieden, dass es infolge von Fluchtungsfedern zu einer Beschädigung derKontaktfedern und daher zu einer über den Umfang ungleichmäßigen Kontaktierung kommt,die sowohl zur Entstehung von Reflexionen und Intermodulationsproduktenführenwürde als auchbei den zu übertragendenStrömenvon mehreren 1000 Ampere eine Überhitzungund gegebenenfalls Verbrennung der Kontaktflächen zur Folge hätte.
    [0023] Zweckmäßig sinddie die kontaktierenden Ringbunde tragenden Flanschplatten mit denzugehörigenInnenleiterverbindungsstückenverschraubt (Anspruch 18). Dies erleichtert die Umrüstung der Verbindungsstellenvon Stecken auf Kuppeln und umgekehrt. Des weiteren kann der Kontaktfederkranzals Einzelteil aus dem dafüram besten geeigneten Werkstoff hergestellt werden. Er wird dannan seiner Wurzel mit der Flanschplatte verschweißt.
    [0024] Dader rohrförmigeInnenleiter trotz Kühlung thermischwesentlich höherbelastet ist als der Außenleiter,müssendie auftretenden Wärmedehnungenberücksichtigtwerden. Hierzu könnendie Isolierstoffstützenin axialer Richtung schwimmend durch den Außenleiter hindurchgeführt sein(Anspruch 19).
    [0025] EineMöglichkeithierfürbesteht darin, dass das durch den Außenleiter hindurchgeführte Ende derIsolierstoffstützevon einem Führungsflanschumschlossen ist, der in axialer Richtung schwimmend in einer Ausnehmungdes Außenleitersgehalten, gegenüberdiesem radialelastisch abgedichtet und mit ihm radialelastisch kontaktiertist (Anspruch 20). Die radialelastische Abdichtung kann mittelsO-Ringen erfolgen und die radialelastische Kontaktierung kann mittelseines schraubenförmiggewickelten und ringförmiggeschlossenen Kontaktelementes, einem sogenannten Wurmkontakt, realisiertwerden.
    [0026] Stattdessen kann auch jede der rohrförmigenIsolierstoffstützenmit ihrem innenliegenden Ende in dem Innenleiterverbindungsstück und mitihrem außenliegendenEnde in der Außenleiterwandungin einer axialen Ebene verkippbar gelagert sein (Anspruch 21). Dieverkippbare Lagerung läßt sich z.Bdurch Ringwulste an den betreffenden Enden der Isolierstoffstützen inVerbindung mit kalottenförmigen Gegenlagernin den betreffenden Aufnahmen am Innenleiterverbindungsstück und aneiner Durchführungdurch die Wandung des Außenleitersverwirklichen.
    [0027] Inder Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einerKoaxialleitung nach der Erfindung dargestellt. Es zeigt:
    [0028] 1 einen verkürzt dargestelltenLeitungsabschnitt im Längsschnitt;
    [0029] 2 eine teilweise im Schnittgehaltene Stirnansicht;
    [0030] 3 die zur Verbindung miteinanderbestimmten Endbereiche von zwei aufeinander folgenden Leitungsabschnitten;
    [0031] 4 eine Ansicht des in den 3 und 5 dargestellten Dichtungs- und Kontaktierungsrings zwischenden Verbindungsflanschen der Aussenleiter;
    [0032] 5 die gleichen Endbereichewie in 3 nach Herstellungder Verbindung;
    [0033] 6 eine teilweise im Schnittgehaltene Seitenansicht eines als 90°-Bogen ausgeführten Leitungsabschnittes;
    [0034] 7 den Endbereich eines Leitungsabschnittsim Längsschnittmit einer alternativen Ausführungder Isolierstoffstützen;
    [0035] 8 die Durchführung einerIsolierstoffstützedurch den Außenleiter, überwiegendim Schnitt und in vergrößertem Maßstab alsStirnansicht;
    [0036] 9 eine andere Ausführungsformder Durchführungder Isolierstoffstützeim Längsschnitt undin vergrößertem Maßstab;
    [0037] 10 eine zu 9 alternative Ausführungsform;
    [0038] 11 eine Stirnansicht eineranderen Ausführungsformdes Innenleiterrohrs;
    [0039] 12 einen Leitungsabschnitt ähnlich 1, jedoch in einer anderenAusführungsform;
    [0040] 13 einen Schnitt längs derLinie XIII-XIII in 12 .
    [0041] 1 zeigt – in Längsrichtung verkürzt – einenAbschnitt einer kühlbarenKoaxialleitung zur Übertragungsehr hoher HF-Leistungen. Die Leitung umfaßt ein Außenleiterrohr 1, dasan seinen beiden Enden mit Verbindungsflanschen 2 ausgestattetist. Der Durchmesser des Außenleiterrohrs 1 kannim Bereich von 120 mm und mehr liegen. Der Außenleiter 1 umschließt koaxialeinen rohrförmigenInnenleiter 3, der an seinen beiden Enden mit Innenleiterverbindungsstücken 4 ausgestattetist. Jedes der Innenleiterverbindungsstücke 4 ist über Isolierstoffstützen 5 auseinem geeigneten Dielektrikum, vorzugsweise einem keramischen Werkstoff,in den korrespondierenden Verbindungsflanschen 2 gelagert,uzw. in diesem Ausführungbeispiel über je vierIsolierstoffstützen 5,wie aus 2 hervorgeht.Die Isolierstoffstützen 5 sindrohrförmigausgebildet und durch die Verbindungsflansche 2 abgedichtetnach außengeführt. Ihreinnenliegenden Enden sitzen abgedichtet (vgl. die dargestelltenNuten zur Aufnahme von O-Ringen) in Vertiefungen der Innenleiterverbindungsstücke 4.
    [0042] Inden Innenleiterverbindungsstücken 4 sind Kammern 6 ausgebildet,die überBohrungen wie 6.1 mit den Kanälen 5.1 in den Isolierstoffstützen 5 in Verbindungstehen. Die Innenleiterverbindungsstücke 4 haben einenersten Flansch 4.1, der von dem jeweiligen Ende des Innenleiterrohrs 3 übergriffen wird.Mit diesem Flansch 4.1 ist das betreffende Ende des Innenleiterrohrs 3 vorzugsweisedurchgehend übereine Umfangsnaht verschweißt.Alternativ kann zwischen dem Umfang des Flansches 4.1 unddem Ende des Innenleiterrohrs 3 ein O-Ring vorgesehen sein(nicht dargestellt).
    [0043] Dannist zusätzlicheine HF-technisch einwandfreie Kontaktierung zwischen dem Flansch 4.1 unddem Innenleiterrohr 3 notwendig. Axial beabstandet vondem ersten Flansch 4.1 haben die Innenleiterverbindungsstücke 4 einenzweiten Flansch 4.2 kleineren Durchmessers. Dieser wirdvon dem jeweiligen Ende eines koaxial in dem Innenleiterrohr 3 angeordnetenRohres 7 kleineren Durchmessers übergriffen. Dieses Rohr 7 liegtnicht im felderfüllten Raumund muss daher nicht aus Metall bestehen. Der koaxiale Ringraum 8 zwischendem rohrförmigen Innenleiter 3 unddem Rohr 7 kommuniziert über Bohrungen 6.3 Durchbrüche 6.2 mitder Kammer 6 in dem jeweiligen Innenleiterverbindungsstück 4,siehe auch 2.
    [0044] Über dieherausgeführtenAnschlüsseder Isolierstoffstützen 5 wirdam einen Ende des Leitungsabschnitts ein vorzugsweise flüssiges Kühlmedium,z.B. Wasser, eingespeist, das dann den Ringraum 8 durchströmt und über dieIsolierstoffstützen 5am anderen Ende des Leitungsabschnitts abgezogen wird. Auf dieseWeise werden der rohrförmigeInnenleiter 3 und die Innenleiterverbindungsstücke 4 voninnen gekühlt.
    [0045] Aufihrer von dem rohrförmigenInnenleiter 2 abgewandten Seite ist jede Kammer 6 durcheine Flanschplatte 10 bzw. 11, die mit dem Innenleiterverbindungsstück 4 über Schrauben 9 verbundenist, abgeschlossen. Die Flanschplatte 10 an dem einen (in 1 linken) Ende des Leitungsabschnittshat einen axial orientierten Ringbund 10.1 mit einem Innendurchmesserd1. Die Flanschplatte 11 an dem anderen (in 1 rechten) Ende des Leitungsabschnitts hateinen Ringbund 11.1 mit dem kleineren Außendurchmesserd2 < d1. Mit derFlanschplatte 11 ist ein Kontaktfederkranz 11.2 verbunden,der den Ringbund 11.1 koaxial umgibt. Die freien Endender Kontaktfedern liegen in einer Radialebene, die von der Radialebene,die die Stirnflächedes Ringbundes 11.1 enthält, um einen Axialabstand azurückgesetzt ist.
    [0046] 3 veranschaulicht, dassbeim Aneinandersetzen von zwei derartigen Leitungsabschnitten A undB der Ringbund 10.1 ein Steckerelement und der Ringbund 11.1 zusammenmit dem Kontaktfederkranz 11.2 ein Kupplerelement zur Realisierungder kontaktierenden Verbindung zwischen den rohrförmigen Innenleitern 3 deraneinander gesetzten LeitungsstückeA und B bildet. Zur querdichten, kontaktierenden Verbindung derAußenleiter 1 istzwischen die Verbindungsflansche 2 der in 4 dargestellte Ring 20 aus einemgefiederten Blech eingefügt.
    [0047] In 5 sind die LeitungsabschnitteA und B im miteinander verbundenen Zustand dargestellt. Die Außenleiterverbindungsflansche 2 sindwie üblich über Zuganker 21 miteinanderverschraubt. Die Ringbunde 10.1 und 11.1 bildenzusammen dem Kontaktfederkranz 11.2 eine komplementäre Steckverbindungfür dierohrförmigenInnenleiter. Damit auch im Bereich dieser Innenleitersteckverbindungen 10.1, 11.1, 11.2 eineausreichende Kühlungsichergestellt ist, sind diese in axialer Richtung kurzbauend, aus gutwärmeleitendenWerkstoffen und in ausreichender Materialstärke hergestellt.
    [0048] Richtungsänderungenim Verlauf der Leitung werden mittels Krümmern oder Leitungsbögen realisiert,die prinzipiell den gleichen Aufbau wie die geraden Leitungsabschnittein 1 haben. In 6 ist ein 90°-Bogen dargestellt.Zur Erzielung eines weiteren Freiheitsgrades sind in diesem Falldie Außenleiterverbindungsflansche 2 zusätzlich,in an sich bekannter Weise mit Kugellagern 21 ausgestattet.An der Innenleitersteckverbindung sind keine weiteren Maßnahmenerforderlich, weil das Steckerteil (10.1) und das Kupplerteil(11.1, 11.2) relativ zueinander beliebig verdrehbarsind.
    [0049] Wennder felderfüllteRaum zwischen dem Außenleiterund dem Innenleiter im Betrieb der Leitung mit Gas, z.B. N2, bedrücktwerden soll oder muss, sind an bestimmten Stellen der Leitung längsdichteVerbindungen notwendig. Dann werden statt der rohrförmigen Isolierstoffstützen Vollscheiben 57 ausKeramik verwendet, wie in 7 dargestellt.Diese haben eine ausreichende Anzahl von radialen Kanälen 57.1 zurEin- oder Ausleitung des Kühlmediums.Die Kanäle 57.1 kommunizierenam Außenumfangmit einem Ringkanal 57.2 und am Innenumfang mit einem Ringkanal 6.4 der über dieBohrungen 6.3 mit der Kammer 6 in dem Innenleiterverbindungsstück 4 kommuniziert.
    [0050] ImBetrieb der Leitung dehnt sich deren Innenleiter trotz Kühlung stärker alsder Außenleiter. Eineerste Möglichkeit,diese Dehnung, die in 1 symbolischmit Δ1 bezeichnetist, aufzufangen, besteht darin, die Isolierstoffstützen 5 schwimmend durchdie Wandung des Außenleitershindurchzuführen. 8 zeigt eine solche, abgedichteteund HF-dichte Durchführung.Die rohrförmigeIsolierstoffstütze 5 istmit einem axialen Spiel Δ2abgedichtet übereinen O-Ring 52 in einer Führungshülse 51 aufgenommen,die mit einem Fußflansch 53 ineiner Ausnehmung 2.1 in der Wandung des Außenleiterverbindungsflansches 2 sitzt.Die Dicke des Fußflansches 53 istetwas kleiner als die Tiefe der Ausnehmung. In einer Nut des Fußflansches 53 istein sog. Wurmkontakt 54 aufgenommen, der in radialer Richtungelastisch ist. Der Wurmkontakt wird seinerseits von einem O-Ring 55 umschlossen.Es verbleibt ein Spalt Δ3.Der Fußflansch 53 derFührungshülse 51 istmittels einer Druckplatte 56 in der Ausnehmung 2.1 gesichert.Senkrecht zur Zeichenebene, d.h. in Längsrichtung der Leitung, istdie Ausnehmung 2.1 langlochartig ausgebildet, so dass dieIsolierstoffstütze 5 einschließlich derFührungshülse 51 wärmebedingtenLängenänderungen Δ1 des rohrförmigen Innenleiters 3 relativzum Außenleiter 1 folgenkann und keine Zwangskräfteauftreten. Gleichzeitig läßt dieseArt der Durchführungauch wärmebedingte Längenänderungender Isolierstoffstütze 5 inradialer Richtung zu.
    [0051] Eineandere und einfachere Möglichkeit,das Auftreten von Zwangskräftendurch wärmebedingte Längenänderungendes Innenleiters relativ zum Außenleiterzu verhindern, veranschaulichen die 9 und 10. Die Isolierstoffstütze 5 istim Innenleiterverbindungsstück 4 undin der Führungshülse 51 schwenkbaraufgenommen, und zwar entweder durch kugelkalottenförmige Ausbildungihrer beiden Enden in Verbindung mit ausreichend groß dimensioniertenAusnehmungen im Innenleiterverbindungsstück 4 und in der Wandungdes Außenleiterverbindungsflansches 2 (9) oder, komplementär hierzu,durch Ausbildung entsprechender Ringwulste in den Aufnahmen derEnden der Isolierstoffstütze 5 einerseitsin dem Innenleiterverbindungsstück 4 und andererseitsin der Führungshülse 51 (10). In beiden Fällen kanndie Isolierstoffhülseum kleine Winkel α umden Punkt M kippen.
    [0052] Beiden bisher beschriebenen Ausführungsformenwird der relativ dünne,rohrförmigeInnenleiter 3 durch ein Kühlmedium gekühlt, dasdurch den mittels des Rohres 7 kleineren Durchmessers geschaffenenRingraum 8 strömt(vgl. 1). Alternativhierzu kann der Innenleiter als dickwandiges Rohr 30 mit zahlreichen,eng benachbarten, axialen Kanälen 31 ausgeführt sein. 11 zeigt den entsprechenden Querschnitt.Insbesondere aus Aluminum können solcheRohre sehr einfach im Strangpressverfahren hergestellt werden.
    [0053] In 12 ist eine gegenüber 1 abgewandelte Ausführungsformdargestellt. Das von dem rohrförmigenInnenleiter 3 umschlossene Rohr 7 ist an seinenbeiden Enden durch Flansche 71 verschlossen, von denenjeder einen zentralen Lagerzapfen 71.1 hat, mit dem erin einer Ausnehmung 41.1 in dem Innenleiterverbindungsstück 41 mitSpiel insbesondere in axialer aber auch in radialer Richtung sitzt.Das radiale Spiel ist der Deutlichkeit halber übertrieben groß gezeichnet.Das Rohr 7 ist somit zwischen den Innenleiterverbindungsstücken 41 schwimmendgelagert. Der Raum 8 zwischen dem rohrförmigen Innenleiter 3 unddem Rohr 7 kommuniziert mit der jeweiligen Kammer 6 indem Innenleiterverbindungsstück 41 über Ausnehmungen 71.2 (vgl. 13) in dem Zapfen 71.1 undden sich in radialer Richtung anschließenden Umfangsspalt zwischen demjeweiligen Flansch 71 und der diesem zugewandten Stirnfläche desInnenleiterverbindungsstücks 41.Damit der Querschnitt des Ringraums 8 über den Umfang konstant bleibt,sind zwischen dem Rohr 7 und dem rohrförmigen Innenleiter 3 Abstandsstücke oderZentrierelemente 72 angeordnet. Diese können in der in 12 angedeuteten Weise das Rohr 7 wendelförmig umgeben.Dann verläuftdie Strömungdes Kühlmediumsin dem Raum 8 ebenfalls wendel- oder schraubenförmig. Wenndies vermieden werden soll, sind die Zentrierelemente 72 nichtdurchgehend sondern nur in Form kurzer Abschnitte angeordnet. Stattdessenkönnendie Zentrierelemente auch aus axial verlaufenden Stegen 72.1 bestehen,wie in 13 angedeutet,damit die Strömungdes Kühlmediumsaxial gerichtet bleibt.
    权利要求:
    Claims (21)
    [1] Koaxialleitung mit einem rohrförmigen Innenleiter(3), einem Außenleiter(1), Isolierstoffstützen(5) zwischen dem Innenleiter und dem Außenleiter und Anschlüssen zumHindurchleiten eines Kühlmediums durchdie Leitung, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlmediumdurch den Innenleiter (3) hindurchleitbar ist.
    [2] Koaxialleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass das Kühlmedium über in mindestenseinigen der Isolierstoffstützen(5) ausgebildete Kanäle(5.1) zu- und abführbarist.
    [3] Koaxialleitung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,dass die Isolierstoffstützen alsdurch den Außenleiter(1) hindurch nach außen geführte Rohre(5) ausgebildet sind.
    [4] Koaxialleitung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,dass die Isolierstoffstützen alsVollscheiben (57) mit radialen Kanälen (57.1) ausgebildetsind.
    [5] Koaxialleitung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,dadurch gekennzeichnet, dass die Kanäle (5.1; 57.1)der Isolierstoffstützen(5; 57) in eine Kammer (6) in einem Innenleiterverbindungsstück (4)am Ende des rohrförmigenInnenleiters (3) münden.
    [6] Koaxialleitung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,dadurch gekennzeichnet, dass in dem rohrförmigen Innenleiter (3)ein an seinen beiden Enden stirnseitig verschlossenes Rohr (7)kleineren Durchmessers koaxial angeordnet ist und dass der Ringraum (8)zwischen diesem Rohr (7) und dem rohrförmigen Innenleiter (3)mit den Kanälen(5.1; 57.1) in den Isolierstoffstützen (5; 57)kommuniziert.
    [7] Koaxialleitung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr (7) stirnseitig durcheinen an dem Innenleiterverbindungsstück (4) ausgebildetenFlansch (4.2) verschlossen ist.
    [8] Koaxialleitung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,dass das Rohr (7) stirnseitig über Flansche (71)verschlossen ist, die an dem jeweiligen Innenleiterverbindungsstück axialund radial schwimmend (41.1, 71.1) gelagert sind.
    [9] Koaxialleitung nach einem der Ansprüche 6 bis 8,dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr (7) an seinem Aussenumfangsich gegen die Innenwand des rohrförmigen Innenleiters (3)abstützendeZentrierelemente (72) hat.
    [10] Koaxialleitung nach einem der Ansprüche 6 bis9, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentrierelemente (72)längs einerWendel (schraubenförmig) umdas Rohr (7) angeordnet sind.
    [11] Koaxialleitung nach einem der Ansprüche 6 bis9, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentrierelemente aus axial verlaufendenStegen (72.1) bestehen.
    [12] Koaxialleitung nach einem der Ansprüche 6 bis11, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentrierelemente mit dem Rohr(7) einstückigsind.
    [13] Koaxialleitung nach einem der Ansprüche 1 bis12, dadurch gekennzeichnet, dass der rohrförmige Innenleiter (30)in seinem Mantel axiale Kanäle (31)hat, die mit den Kanälenin den Isolierstoffstützenkommunizieren.
    [14] Koaxialleitung nach einem der Ansprüche 1 bis13, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus getrennt voneinander kühlbaren,elektrisch und mechanisch miteinander verbundenen Abschnitten (A,B) besteht.
    [15] Koaxialleitung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,dass die rohrförmigenInnenleiter (3, 30) aneinandergrenzender Abschnitte(A, B) der Leitung überkomplementäreSteckverbindungen miteinander verbindbar sind.
    [16] Koaxialleitung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,dass die komplementäreSteckverbindung aus einer die Kammer (6) des Innenleiterverbindungsstücks (4)abschließendenFlanschplatte (10) mit einem sich axial erstreckenden erstenRingbund (10.1) besteht, der einen zweiten Ringbund (11.1)an der Flanschplatte (11) des anschließenden Leitungsabschnitts übergreiftund seinerseits von einem Kranz (11.2) sich axial erstreckenderKontaktfedern kontaktierend übergriffenwird, der den zweiten Ringbund (11.1) konzentrisch umgibt.
    [17] Koaxialleitung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet,dass die freien Enden der Kontaktfedern des Kontaktfedernkranzes(11.2) in einer radialen Ebene liegen, die gegenüber derdie Stirnfläche deszweiten Ringbundes (11.1) enthaltenden, radialen Ebeneaxial zurückgesetztist.
    [18] Koaxialleitung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet,dass die Flanschplatten (10, 11) mit dem Innenleiterverbindungsstück (4)verschraubt sind.
    [19] Koaxialleitung nach einem der Ansprüche 1 bis18, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierstoffstützen (5)in axialer Richtung schwimmend durch den Außenleiter (1) hindurchgeführt sind.
    [20] Koaxialleitung nach einem der Ansprüche 1 bis19, dadurch gekennzeichnet, dass das durch den Außenleiter(1) hindurchgeführteEnde jeder Isolierstoffstütze(5) von einem Führungsflansch(51) umschlossen ist, der in axialer Richtung schwimmendin einer Ausnehmung des Außenleitersgehalten, gegenüberdiesem radialelastisch abgedichtet und mit ihm radialelastisch kontaktiertist.
    [21] Koaxialleitung nach einem der Ansprüche 1 bis20, dadurch gekennzeichnet, dass jede der rohrförmigen Isolierstoffstützen (5)mit ihrem innenliegenden Ende in dem Innenleiterverbindungsstück (4) undmit ihrem außenliegendenEnde in der Außenleiterwandung(1) in einer axialen Ebene verkippbar gelagert ist.
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    US5054107A|1991-10-01|Radiating lamp fluid heating system
    同族专利:
    公开号 | 公开日
    JP2004312003A|2004-11-04|
    DE102004014757B4|2007-09-06|
    EP1465285A1|2004-10-06|
    DE502004009680D1|2009-08-13|
    US20050067175A1|2005-03-31|
    EP1465285B1|2009-07-01|
    US7009103B2|2006-03-07|
    ES2328477T3|2009-11-13|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    2004-11-25| OP8| Request for examination as to paragraph 44 patent law|
    2006-01-19| 8127| New person/name/address of the applicant|Owner name: SPINNER GMBH, 80335 MüNCHEN, DE |
    2008-03-06| 8364| No opposition during term of opposition|
    2012-07-19| R082| Change of representative|Representative=s name: PATENTANWAELTE HENKEL, BREUER & PARTNER, DE |
    2013-01-24| R119| Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee|Effective date: 20121002 |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    DE10315021.8||2003-04-02||
    DE10315021||2003-04-02||
    DE10322482.3||2003-05-19||
    DE10322482||2003-05-19||
    DE200410014757|DE102004014757B4|2003-04-02|2004-03-25|Koaxialleitung mit Zwangskühlung|DE200410014757| DE102004014757B4|2003-04-02|2004-03-25|Koaxialleitung mit Zwangskühlung|
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