[0001] Die Erfindung betrifft eine Koaxialleitung mit einem rohrförmigen Innenleiter, einem
Außenleiter, Isolierstoffstützen zwischen dem Innenleiter und dem Außenleiter und
Anschlüssen zum Hindurchleiten eines Kühlmediums durch die Leitung.
[0002] Bestimmte Anwendungen, z.B. auf dem Gebiet der Plasmaphysik, erfordern die Einspeisung
von HF-Leistungen von mehr als 1MW mittels Koaxialleitungen, deren Durchmesser aus
mechanischen und/oder HF-technischen Gründen nicht beliebig groß gemacht werden kann.
Insbesondere im Dauerstrichbetrieb entsteht deshalb am Innenleiter vor allem infolge
Ohm'scher Verluste und im Bereich der Isolierstützen vor allem infolge dielektrischer
Verluste eine so große Wärmemenge je Zeiteinheit, dass eine Zwangskühlung notwendig
ist. Nach dem Stand der Technik wird zur Zwangskühlung ein gasförmiges Medium durch
den Ringraum zwischen dem Innenleiter und dem Außenleiter hindurchgeleitet. Die auf
diese Weise abführbare Verlustwärmemenge ist jedoch begrenzt, zumal sich der Druck
und damit die Strömungsgeschwindigkeit des gasförmigen Kühlmediums aus mehreren Gründen
nicht beliebig erhöhen lässt. Zur Kühlung von supraleitenden Koaxialkabeln wurde auch
schon flüssiges Helium benutzt, wofür jedoch umfangreiche und kostspielige Nebeneinrichtungen
notwendig sind.
[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Koaxialleitung mit verbesserter Kühlmöglichkeit
zu schaffen.
[0004] Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Kühlmedium durch den Innenleiter
hindurchleitbar ist.
[0005] Infolgedessen können über die Leitung bei gegebenem Leitungsdurchmesser sowohl im
Puls- als auch im Dauerstrichbetrieb erheblich höhere HF-Leistungen als bisher übertragen
werden, dies insbesondere bei Benutzung eines flüssigen Kühlmediums.
[0006] Die Kühlung des thermisch wesentlich geringer belasteten Außenleiters ist nicht Gegenstand
der Erfindung. Sie kann mittels auf dem Außenleiter angebrachter Kühlrippen, Kühlschlangen
oder ähnlichen an sich bekannten Maßnahmen erfolgen.
[0007] Bevorzugt ist das Kühlmedium über in mindestens einigen der Isolierstoffstützen ausgebildete
Kanäle zu- und abführbar (Anspruch 2).
[0008] Diese Isolierstoffstützen können als durch den Außenleiter hindurch nach außen geführte
Rohre ausgebildet sein (Anspruch 3). Je Radialebene genügen in der Regel drei oder
vier Isolierstoffstützen, die um 120° bzw. um 90° versetzt angeordnet sind. Abhängig
von dem benötigten Kühlmitteldurchfluss kann es genügen, nur einen Teil dieser Isolierstoffstützen
zum Zu- und Abführen des Kühlmediums zu benutzen. Durch geeignete konstruktive Ausbildung
der Isolierstoffstützen ist dann sicherzustellen, dass keine zusätzlichen Verzerrungen
des HF-Feldes in Umfangsrichtung entstehen.
[0009] Alternativ können die Isolierstoffstützen auch als Hohlscheiben mit radialen Kanälen
ausgebildet sein (Anspruch 4), z.B. um die Leitung in längsdichte Abschnitte zu gliedern.
[0010] Bevorzugt münden die Kanäle der Isolierstoffstützen in eine Kammer in einem Innenleiterverbindungsstück
am Ende des rohrförmigen Innenleiters (Anspruch 5). Das Innenleiterverbindungsstück
bildet gleichzeitig das Lager für das jeweilige Ende des rohrförmigen Innenleiters.
[0011] Eine bevorzugte Ausführungsform der Koaxialleitung zeichnet sich dadurch aus, dass
in dem rohrförmigen Innenleiter ein an seinen beiden Enden stirnseitig verschlossenes
Rohr kleineren Durchmessers koaxial angeordnet ist und dass der Ringraum zwischen
diesem Rohr und dem rohrförmigen Innenleiter mit den Kanälen in den Isolierstoffstützen
kommuniziert (Anspruch 6). Dann strömt das Kühlmedium lediglich durch den Ringspalt
oder Ringraum zwischen dem rohrförmigen Innenleiter und dem von diesem umschlossenen
und zweckmäßig ebenfalls an seinen Enden an den betreffenden Innenleiterverbindungsstücken
gelagerten Rohr kleineren Durchmessers. Bei ausreichender Bemessung des Ringquerschnitts
bleibt die Kühlwirkung praktisch unverändert, bei gleichzeitig erheblich geringerem
Gewicht der Leitung und geringerem Aufwand für die zur Kühlmittelzirkulation erforderlichen
Nebenaggregate.
[0012] Zweckmäßig ist das Rohr stirnseitig durch einen an dem Innenleiterverbindungsstück
ausgebildeten Flansch verschlossen (Anspruch 7).
[0013] Stattdessen kann das Rohr stirnseitig auch über Flansche verschlossen sein, die an
dem jeweiligen Innenleiterverbindungsstück axial und radial schwimmend gelagert sind
(Anspruch 8). Insbesondere das Spiel in axialer Richtung vermeidet die Entstehung
axialer Zwangskräfte, sei es infolge von Fertigungstoleranzen, sei es wegen unterschiedlicher
wärmeabhängiger Längenänderungen des Rohrs und des diesen umschließenden, rohrförmigen
Innenleiters.
[0014] Zusätzlich kann das Rohr an seinem Außenumfang sich gegen die Innenwand des rohrförmigen
Innenleiters abstützende Zentrierelemente haben (Anspruch 9). Dadurch wird sichergestellt,
dass der Querschnitt des Ringspalts oder Ringraums zwischen dem rohrförmigen Innenleiter
und dem von ihm umschlossenen Rohr in Umfangsrichtung konstant bleibt, uzw. auch dann,
wenn die Koaxialleitung insgesamt in Längsrichtung einen leichten Bogen beschreibt.
[0015] Die Zentrierelemente können längs einer Wendel, d.h. schraubenförmig um das Rohr
angeordnet sein (Anspruch 10), uzw. auch als einzelne, voneinander beabstandete Elemente.
[0016] Stattdessen können die Zentrierelemente aus axial verlaufenden Stegen bestehen (Anspruch
11). Dies ist strömungstechnisch günstiger als die Anordnung längs einer Wendel.
[0017] In allen Ausführungsformen können die Zentrierelemente mit dem Rohr einstückig sein.
(Anspruch 12). Dies ist herstellungstechnisch besonders dann vorteilhaft, wenn das
Rohr nicht aus Metall sondern aus Kunststoff besteht.
[0018] Alternativ kann der rohrförmige Innenleiter in seinem Mantel axiale Kanäle haben,
die mit den Kanälen in den Isolierstoffstützen kommunizieren (Anspruch 13). Ein derartiger
Innenleiter kann beispielsweise als Strangpressprofil aus Aluminium preiswert hergestellt
werden.
[0019] Bei größerer Länge besteht die Koaxialleitung aus getrennt voneinander kühlbaren,
elektrisch und mechanisch miteinander verbundenen Abschnitten (Anspruch 14).
[0020] In diesem Fall sind die rohrförmigen Innenleiter aneinander grenzender Abschnitte
der Leitung am besten über komplementäre Steckverbindungen miteinander verbindbar
(Anspruch 15).
[0021] Eine solche komplementäre Steckverbindung kann aus einer die Kammer des jeweiligen
Innenleiterverbindungsstücks abschließenden Flanschplatte mit einem sich axial erstreckenden
ersten Ringbund bestehen, der einen zweiten Ringbund an der Flanschplatte des anschließenden
Leitungsabschnitts übergreift und seinerseits von einem Kranz sich axial erstreckender
Kontaktfedern kontaktierend übergriffen wird, der den zweiten Ringbund konzentrisch
umgibt (Anspruch 16). Der erste Ringbund bildet gewissermaßen einen Stecker, der zweite
Ringbund zusammen mit dem Kontaktfederkranz den komplementären Kuppler.
[0022] Zweckmäßig liegen die freien Enden der Kontaktfedern des Kontaktfederkranzes in einer
radialen Ebene, die gegenüber der die Stirnfläche des zweiten Ringbundes enthaltenden,
radialen Ebene axial zurückgesetzt ist (Anspruch 17). Dadurch wird beim Aneinandersetzen
von zwei Leitungsstücken eine Vorzentrierung erreicht, bei der der erste Ringbund
den zweiten Ringbund übergreift, bevor die Stirnfläche des ersten Ringbundes unter
die Kontaktfedern zu liegen kommt. Dadurch wird vermieden, dass es infolge von Fluchtungsfedern
zu einer Beschädigung der Kontaktfedern und daher zu einer über den Umfang ungleichmäßigen
Kontaktierung kommt, die sowohl zur Entstehung von Reflexionen und Intermodulationsprodukten
führen würde als auch bei den zu übertragenden Strömen von mehreren 1000 Ampere eine
Überhitzung und gegebenenfalls Verbrennung der Kontaktflächen zur Folge hätte.
[0023] Zweckmäßig sind die die kontaktierenden Ringbunde tragenden Flanschplatten mit den
zugehörigen Innenleiterverbindungsstücken verschraubt (Anspruch 18). Dies erleichtert
die Umrüstung der Verbindungsstellen von Stecken auf Kuppeln und umgekehrt. Des weiteren
kann der Kontaktfederkranz als Einzelteil aus dem dafür am besten geeigneten Werkstoff
hergestellt werden. Er wird dann an seiner Wurzel mit der Flanschplatte verschweißt.
[0024] Da der rohrförmige Innenleiter trotz Kühlung thermisch wesentlich höher belastet
ist als der Außenleiter, müssen die auftretenden Wärmedehnungen berücksichtigt werden.
Hierzu können die Isolierstoffstützen in axialer Richtung schwimmend durch den Außenleiter
hindurchgeführt sein (Anspruch 19).
[0025] Eine Möglichkeit hierfür besteht darin, dass das durch den Außenleiter hindurchgeführte
Ende der Isolierstoffstütze von einem Führungsflansch umschlossen ist, der in axialer
Richtung schwimmend in einer Ausnehmung des Außenleiters gehalten, gegenüber diesem
radialelastisch abgedichtet und mit ihm radialelastisch kontaktiert ist (Anspruch
20). Die radialelastische Abdichtung kann mittels O-Ringen erfolgen und die radialelastische
Kontaktierung kann mittels eines schraubenförmig gewickelten und ringförmig geschlossenen
Kontaktelementes, einem sogenannten Wurmkontakt, realisiert werden.
[0026] Statt dessen kann auch jede der rohrförmigen Isolierstoffstützen mit ihrem innenliegenden
Ende in dem Innenleiterverbindungsstück und mit ihrem außenliegenden Ende in der Außenleiterwandung
in einer axialen Ebene verkippbar gelagert sein (Anspruch 21). Die verkippbare Lagerung
läßt sich z.B durch Ringwulste an den betreffenden Enden der Isolierstoffstützen in
Verbindung mit kalottenförmigen Gegenlagern in den betreffenden Aufnahmen am Innenleiterverbindungsstück
und an einer Durchführung durch die Wandung des Außenleiters verwirklichen.
[0027] In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Koaxialleitung nach der Erfindung
dargestellt. Es zeigt:
- Fig. 1
- einen verkürzt dargestellten Leitungsabschnitt im Längsschnitt;
- Fig. 2
- eine teilweise im Schnitt gehaltene Stirnansicht;
- Fig. 3
- die zur Verbindung miteinander bestimmten Endbereiche von zwei aufeinander folgenden
Leitungsabschnitten;
- Fig. 4
- eine Ansicht des in den Fig. 3 und 5 dargestellten Dichtungs- und Kontaktierungsrings
zwischen den Verbindungsflanschen der Aussenleiter;
- Fig. 5
- die gleichen Endbereiche wie in Fig. 3 nach Herstellung der Verbindung;
- Fig. 6
- eine teilweise im Schnitt gehaltene Seitenansicht eines als 90°-Bogen ausgeführten
Leitungsabschnittes;
- Fig. 7
- den Endbereich eines Leitungsabschnitts im Längsschnitt mit einer alternativen Ausführung
der Isolierstoffstützen;
- Fig. 8
- die Durchführung einer Isolierstoffstütze durch den Außenleiter, überwiegend im Schnitt
und in vergrößertem Maßstab als Stirnansicht;
- Fig. 9
- eine andere Ausführungsform der Durchführung der Isolierstoffstütze im Längsschnitt
und in vergrößertem Maßstab;
- Fig. 10
- eine zu Fig. 9 alternative Ausführungsform;
- Fig. 11
- eine Stirnansicht einer anderen Ausführungsform des Innenleiterrohrs;
- Fig. 12
- einen Leitungsabschnitt ähnlich Fig. 1, jedoch in einer anderen Ausführungsform;
- Fig. 13
- einen Schnitt längs der Linie XIII-XIII in Figur 12.
[0028] Figur 1 zeigt - in Längsrichtung verkürzt - einen Abschnitt einer kühlbaren Koaxialleitung
zur Übertragung sehr hoher HF-Leistungen. Die Leitung umfaßt ein Außenleiterrohr 1,
das an seinen beiden Enden mit Verbindungsflanschen 2 ausgestattet ist. Der Durchmesser
des Außenleiterrohrs 1 kann im Bereich von 120 mm und mehr liegen. Der Außenleiter
1 umschließt koaxial einen rohrförmigen Innenleiter 3, der an seinen beiden Enden
mit Innenleiterverbindungsstücken 4 ausgestattet ist. Jedes der Innenleiterverbindungsstücke
4 ist über Isolierstoffstützen 5 aus einem geeigneten Dielektrikum, vorzugsweise einem
keramischen Werkstoff, in den korrespondierenden Verbindungsflanschen 2 gelagert,
uzw. in diesem Ausführungbeispiel über je vier Isolierstoffstützen 5, wie aus Fig.
2 hervorgeht. Die Isolierstoffstützen 5 sind rohrförmig ausgebildet und durch die
Verbindungsflansche 2 abgedichtet nach außen geführt. Ihre innenliegenden Enden sitzen
abgedichtet (vgl. die dargestellten Nuten zur Aufnahme von O-Ringen) in Vertiefungen
der Innenleiterverbindungsstücke 4.
[0029] In den Innenleiterverbindungsstücken 4 sind Kammern 6 ausgebildet, die über Bohrungen
wie 6.1 mit den Kanälen 5.1 in den Isolierstoffstützen 5 in Verbindung stehen. Die
Innenleiterverbindungsstücke 4 haben einen ersten 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 vorzugsweise durchgehend über eine Umfangsnaht verschweißt.
Alternativ kann zwischen dem Umfang des Flansches 4.1 und dem Ende des Innenleiterrohrs
3 ein O-Ring vorgesehen sein (nicht dargestellt).
[0030] Dann ist zusätzlich eine HF-technisch einwandfreie Kontaktierung zwischen dem Flansch
4.1 und dem Innenleiterrohr 3 notwendig. Axial beabstandet von dem ersten Flansch
4.1 haben die Innenleiterverbindungsstücke 4 einen zweiten Flansch 4.2 kleineren Durchmessers.
Dieser wird von dem jeweiligen Ende eines koaxial in dem Innenleiterrohr 3 angeordneten
Rohres 7 kleineren Durchmessers übergriffen. Dieses Rohr 7 liegt nicht im felderfüllten
Raum und muss daher nicht aus Metall bestehen. Der koaxiale Ringraum 8 zwischen dem
rohrförmigen Innenleiter 3 und dem Rohr 7 kommuniziert über Bohrungen 6.3 Durchbrüche
6.2 mit der Kammer 6 in dem jeweiligen Innenleiterverbindungsstück 4, siehe auch Fig.
2.
[0031] Über die herausgeführten Anschlüsse der Isolierstoffstützen 5 wird am einen Ende
des Leitungsabschnitts ein vorzugsweise flüssiges Kühlmedium, z.B. Wasser, eingespeist,
das dann den Ringraum 8 durchströmt und über die Isolierstoffstützen 5 am anderen
Ende des Leitungsabschnitts abgezogen wird. Auf diese Weise werden der rohrförmige
Innenleiter 3 und die Innenleiterverbindungsstücke 4 von innen gekühlt.
[0032] Auf ihrer von dem rohrförmigen Innenleiter 2 abgewandten Seite ist jede Kammer 6
durch eine Flanschplatte 10 bzw. 11, die mit dem Innenleiterverbindungsstück 4 über
Schrauben 9 verbunden ist, abgeschlossen. Die Flanschplatte 10 an dem einen (in Fig.
1 linken) Ende des Leitungsabschnitts hat einen axial orientierten Ringbund 10.1 mit
einem Innendurchmesser d1. Die Flanschplatte 11 an dem anderen (in Fig. 1 rechten)
Ende des Leitungsabschnitts hat einen Ringbund 11.1 mit dem kleineren Außendurchmesser
d2 < d1. Mit der Flanschplatte 11 ist ein Kontaktfederkranz 11.2 verbunden, der den
Ringbund 11.1 koaxial umgibt. Die freien Enden der Kontaktfedern liegen in einer Radialebene,
die von der Radialebene, die die Stirnfläche des Ringbundes 11.1 enthält, um einen
Axialabstand a zurückgesetzt ist.
[0033] Fig. 3 veranschaulicht, dass beim Aneinandersetzen von zwei derartigen Leitungsabschnitten
A und B der Ringbund 10.1 ein Steckerelement und der Ringbund 11.1 zusammen mit dem
Kontaktfederkranz 11.2 ein Kupplerelement zur Realisierung der kontaktierenden Verbindung
zwischen den rohrförmigen Innenleitern 3 der aneinander gesetzten Leitungsstücke A
und B bildet. Zur querdichten, kontaktierenden Verbindung der Außenleiter 1 ist zwischen
die Verbindungsflansche 2 der in Fig. 4 dargestellte Ring 20 aus einem gefiederten
Blech eingefügt.
[0034] In Fig. 5 sind die Leitungsabschnitte A und B im miteinander verbundenen Zustand
dargestellt. Die Außenleiterverbindungsflansche 2 sind wie üblich über Zuganker 21
miteinander verschraubt. Die Ringbunde 10.1 und 11.1 bilden zusammen dem Kontaktfederkranz
11.2 eine komplementäre Steckverbindung für die rohrförmigen Innenleiter. Damit auch
im Bereich dieser Innenleitersteckverbindungen 10.1, 11.1, 11.2 eine ausreichende
Kühlung sichergestellt ist,sind diese in axialer Richtung kurzbauend, aus gut wärmeleitenden
Werkstoffen und in ausreichender Materialstärke hergestellt.
[0035] Richtungsänderungen im Verlauf der Leitung werden mittels Krümmern oder Leitungsbögen
realisiert, die prinzipiell den gleichen Aufbau wie die geraden Leitungsabschnitte
in Fig. 1 haben. In Fig. 6 ist ein 90°-Bogen dargestellt. Zur Erzielung eines weiteren
Freiheitsgrades sind in diesem Fall die Außenleiterverbindungsflansche 2 zusätzlich,
in an sich bekannter Weise mit Kugellagern 21 ausgestattet. An der Innenleitersteckverbindung
sind keine weiteren Maßnahmen erforderlich, weil das Steckerteil (10.1) und das Kupplerteil
(11.1, 11.2) relativ zueinander beliebig verdrehbar sind.
[0036] Wenn der felderfüllte Raum zwischen dem Außenleiter und dem Innenleiter im Betrieb
der Leitung mit Gas, z.B. N
2, bedrückt werden soll oder muss, sind an bestimmten Stellen der Leitung längsdichte
Verbindungen notwendig. Dann werden statt der rohrförmigen Isolierstoffstützen Vollscheiben
57 aus Keramik verwendet, wie in Fig. 7 dargestellt. Diese haben eine ausreichende
Anzahl von radialen Kanälen 57.1 zur Ein- oder Ausleitung des Kühlmediums. Die Kanäle
57.1 kommunizieren am Außenumfang mit einem Ringkanal 57.2 und am Innenumfang mit
einem Ringkananl 6.4 der über die Bohrungen 6.3 mit der Kammer 6 in dem Innenleiterverbindungsstück
4 kommuniziert.
[0037] Im Betrieb der Leitung dehnt sich deren Innenleiter trotz Kühlung stärker als der
Außenleiter. Eine erste Möglichkeit, diese Dehnung, die in Fig. 1 symbolisch mit Δ
1 bezeichnet ist, aufzufangen, besteht darin, die Isolierstoffstützen 5 schwimmend
durch die Wandung des Außenleiters hindurchzuführen. Fig. 8 zeigt eine solche, abgedichtete
und HF-dichte Durchführung. Die rohrförmige Isolierstoffstütze 5 ist mit einem axialen
Spiel Δ 2 abgedichtet über einen O-Ring 52 in einer Führungshülse 51 aufgenommen,
die mit einem Fußflansch 53 in einer Ausnehmung 2.1 in der Wandung des Außenleiterverbindungsflansches
2 sitzt. Die Dicke des Fußflansches 53 ist etwas kleiner als die Tiefe der Ausnehmung.
In einer Nut des Fußflansches 53 ist ein sog. Wurmkontakt 54 aufgenommen, der in radialer
Richtung elastisch ist. Der Wurmkontakt wird seinerseits von einem O-Ring 55 umschlossen.
Es verbleibt ein Spalt Δ 3. Der Fußflansch 53 der Führungshülse 51 ist mittels einer
Druckplatte 56 in der Ausnehmung 2.1 gesichert. Senkrecht zur Zeichenebene, d.h. in
Längsrichtung der Leitung, ist die Ausnehmung 2.1 langlochartig ausgebildet, so dass
die Isolierstoffstütze 5 einschließlich der Führungshülse 51 wärmebedingten Längenänderungen
Δ 1 des rohrförmigen Innenleiters 3 relativ zum Außenleiter 1 folgen kann und keine
Zwangskräfte auftreten. Gleichzeitig läßt. diese Art der Durchführung auch wärmebedingte
Längenänderungen der Isolierstoffstütze 5 in radialer Richtung zu.
[0038] Eine andere und einfachere Möglichkeit, das Auftreten von Zwangskräften durch wärmebedingte
Längenänderungen des Innenleiters relativ zum Außenleiter zu verhindern, veranschaulichen
die Fig. 9 und 10. Die Isolierstoffstütze 5 ist im Innenleiterverbindungsstück 4 und
in der Führungshülse 51 schwenkbar aufgenommen, und zwar entweder durch kugelkalottenförmige
Ausbildung ihrer beiden Enden in Verbindung mit ausreichend groß dimensionierten Ausnehmungen
im Innenleiterverbindungsstück 4 und in der Wandung des Außenleiterverbindungsflansches
2 (Fig. 9) oder, komplementär hierzu, durch Ausbildung entsprechender Ringwulste in
den Aufnahmen der Enden der Isolierstoffstütze 5 einerseits in dem Innenleiterverbindungsstück
4 und andererseits in der Führungshülse 51 (Fig. 10). In beiden Fällen kann die Isolierstoffhülse
um kleine Winkel α um den Punkt M kippen.
[0039] Bei den bisher beschriebenen Ausführungsformen wird der relativ dünne, rohrförmige
Innenleiter 3 durch ein Kühlmedium gekühlt, das durch den mittels des Rohres 7 kleineren
Durchmessers geschaffenen Ringraum 8 strömt (vgl. Fig. 1). Alternativ hierzu kann
der Innenleiter als dickwandiges Rohr 30 mit zahlreichen, eng benachbarten, axialen
Kanälen 31 ausgeführt sein. Fig. 11 zeigt den entsprechenden Querschnitt. Insbesondere
aus Aluminum können solche Rohre sehr einfach im Strangpressverfahren hergestellt
werden.
[0040] In Figur 12 ist eine gegenüber Fig. 1 abgewandelte Ausführungsform dargestellt. Das
von dem rohrförmigen Innenleiter 3 umschlossene Rohr 7 ist an seinen beiden Enden
durch Flansche 71 verschlossen, von denen jeder einen zentralen Lagerzapfen 71.1 hat,
mit dem er in einer Ausnehmung 41.1 in dem Innenleiterverbindungsstück 41 mit Spiel
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 schwimmend gelagert. Der Raum 8 zwischen dem
rohrförmigen Innenleiter 3 und dem Rohr 7 kommuniziert mit der jeweiligen Kammer 6
in dem Innenleiterverbindungsstück 41 über Ausnehmungen 71.2 (vgl. Fig. 13) in dem
Zapfen 71.1 und den sich in radialer Richtung anschließenden Umfangsspalt zwischen
dem jeweiligen Flansch 71 und der diesem zugewandten Stirnfläche des Innenleiterverbindungsstücks
41. Damit der Querschnitt des Ringraums 8 über den Umfang konstant bleibt, sind zwischen
dem Rohr 7 und dem rohrförmigen Innenleiter 3 Abstandsstücke oder Zentrierelemente
72 angeordnet. Diese können in der in Fig. 12 angedeuteten Weise das Rohr 7 wendelförmig
umgeben. Dann verläuft die Strömung des Kühlmediums in dem Raum 8 ebenfalls wendel-
oder schraubenförmig. Wenn dies vermieden werden soll, sind die Zentrierelemente 72
nicht durchgehend sondern nur in Form kurzer Abschnitte angeordnet. Stattdessen können
die Zentrierelemente auch aus axial verlaufenden Stegen 72.1 bestehen, wie in Fig.
13 angedeutet, damit die Strömung des Kühlmediums axial gerichtet bleibt.
1. Koaxialleitung mit einem rohrförmigen Innenleiter (3), einem Außenleiter (1), Isolierstoffstützen
(5) zwischen dem Innenleiter und dem Außenleiter und Anschlüssen zum Hindurchleiten
eines Kühlmediums durch die Leitung, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlmedium durch den Innenleiter (3) hindurchleitbar ist.
2. Koaxialleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlmedium über in mindestens einigen der Isolierstoffstützen (5) ausgebildete
Kanäle (5.1) zu- und abführbar ist.
3. Koaxialleitung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierstoffstützen als durch den Außenleiter (1) hindurch nach außen geführte
Rohre (5) ausgebildet sind.
4. Koaxialleitung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierstoffstützen als Vollscheiben (57) mit radialen Kanälen (57.1) ausgebildet
sind.
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 rohrförmigen Innenleiters (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 durch einen an dem Innenleiterverbindungsstück (4) ausgebildeten
Flansch (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 axial und 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 Aussenumfang sich gegen die Innenwand des rohrförmigen Innenleiters
(3) abstützende Zentrierelemente (72) hat.
10. Koaxialleitung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentrierelemente (72) längs einer Wendel (schraubenförmig) um das Rohr (7) angeordnet
sind.
11. Koaxialleitung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentrierelemente aus axial verlaufenden Stegen (72.1) bestehen.
12. Koaxialleitung nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentrierelemente mit dem Rohr (7) einstückig sind.
13. Koaxialleitung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der rohrförmige Innenleiter (30) in seinem Mantel axiale Kanäle (31) hat, die mit
den Kanälen in den Isolierstoffstützen kommunizieren.
14. Koaxialleitung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, 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 rohrförmigen Innenleiter (3, 30) aneinandergrenzender Abschnitte (A, B) der Leitung
über komplementäre Steckverbindungen miteinander verbindbar sind.
16. Koaxialleitung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die komplementäre Steckverbindung aus einer die Kammer (6) des Innenleiterverbindungsstücks
(4) abschließenden Flanschplatte (10) mit einem sich axial erstreckenden ersten Ringbund
(10.1) besteht, der einen zweiten Ringbund (11.1) an der Flanschplatte (11) des anschließenden
Leitungsabschnitts übergreift und seinerseits von einem Kranz (11.2) sich axial erstreckender
Kontaktfedern kontaktierend übergriffen wird, 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 der die Stirnfläche des zweiten Ringbundes (11.1) enthaltenden,
radialen Ebene axial zurückgesetzt ist.
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 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierstoffstützen (5) in axialer Richtung schwimmend durch den Außenleiter
(1) hindurchgeführt sind.
20. Koaxialleitung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das durch den Außenleiter (1) hindurchgeführte Ende jeder Isolierstoffstütze (5)
von einem Führungsflansch (51) umschlossen ist, der in axialer Richtung schwimmend
in einer Ausnehmung des Außenleiters gehalten, gegenüber diesem radialelastisch abgedichtet
und mit ihm radialelastisch kontaktiert ist.
21. Koaxialleitung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass jede der rohrförmigen Isolierstoffstützen (5) mit ihrem innenliegenden Ende in dem
Innenleiterverbindungsstück (4) und mit ihrem außenliegenden Ende in der Außenleiterwandung
(1) in einer axialen Ebene verkippbar gelagert ist.