DE3504910A1 - Wiederverschliessbarer abschirmmantel fuer elektrische leiter - Google Patents

Description

VON KREISLER 5GHONWALD EISHOLD FUES VON KREISLER KELLER SELTING WERNER

PATENTANWÄLTE

Dr.-Ing. von Kreisler t 1973 Anmelder; Dr.-Ing. K. W. Eishold 11981

Walter Allen Plummer Dr.-Ing K.Schönwald

Dr. J. F. Fues 14831 Foxcroft Rd. DipL-Chem. Alek von Kreisler

Dipl.-Chem. Carola Keller Tustin, Kalifornien 92680 Dipl.-lng.G.Selting

Dr. H.-K. Werner

DEICHMANNHAUS AM HAUPTBAHNHOF

D-5000 KÖLN 1

11. Februar 1985 Sg-DB/my

Wiederverschließbarer Abschirmmantel für elektrische Leiter

Die Erfindung bezieht sich auf einen wiederverschließbaren Abschirmmantel mit einer äußeren Abschirmhüllbahn für isolierte elektrische Leiter, wie Flachbandkabel oder dergleichen, die in gegenseitigem Abstand gehalten sind und die gegen äußere elektromagnetische Kraftflußfelder abgeschirmt werden sowie ihre Nennimpedanz über ihre ganze Länge konstant beibehalten sollen.

Es ist bekannt, daß sich bei der übertragung von Signalen mit niedriger Amplitude durch mehrere Leiter innerhalb einer Abschirmumhüllung Probleme ergeben, die auf variabler Impedanz der Kabelanordnung sowie auf Nebensprecheffekten zwischen Leitern beruhen und die sich dadurch vermeiden oder praktisch unterbinden lassen, daß für seitliche Abstände zwischen der Kabelabschirmung und den Leitern sowie zwischen den Leitern selbst

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gesorgt wird. Zu diesem Zweck sind manche Vorschläge gemacht worden, die jedoch verschiedene Nachteile und Mangel infolge der Vielzahl von zusammenzufügenden Komponenten und der hiermit verbundenen Schwierigkeiten und des entsprechenden Arbeitszeitaufwandes haben. Beispielsweise wurde vorgeschlagen, zwischen jedem benachbarten Paar von Flachbandkabeln ein separates nichtleitendes, dielektrisches Zwischenelement vorzusehen, jedoch ist es umstMndlich und zeitraubend, diese Komponenten zusammenzufügen und sie in ihrer gewünschten gegenseitigen Position zu halten, während sie mit dem äußeren Abschirmmantel umgeben werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorstehenden Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und einen wiederverschließbaren Abschirmmantel so auszubilden, daß er bei der Bestückung mit elektrischen Leitern als Einheit einfach handhabbar ist und die Nennimpedanz der Leiter von ihrem einen zum anderen Ende konstant gehalten ist.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst.

Es ergibt sich ein wiederverschließbarer Abschirmmantel mit einer Abschirmhüllbahn, an der eine dielektrische Zwischenlage befestigt ist, welche zwischen der Hüllbahnabschirmung und den isolierten Leitern liegt und zur Bildung von Taschen gefaltet sein kann, die elektrische Leiter, wie einzelne Flachbandkabel, aufnehmen und diese voneinander sowie von der Hüllbahnabschirmung dielektrisch getrennt halten.

Mit der Erfindung werden Nebensprecheffekte reduziert und Veränderungen der Nennimpedanz über die Länge der

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Kabelanordnung unterbunden und es wird eine einfach ausgebildete einheitlich handhabbare Abschirmmantelvorrichtung geschaffen, die gleichermaßen geeignet und nützlich für ein Leiterbündel oder für ein bzw. mehrere übereinanderliegende Flachbandkabel ist. Bei dieser Benutzungsart wird die dielektrische Zwischenlage ziehharmonikaartig gefaltet, wodurch Taschen (Zellen) entstehen, die mit einzelnen Flachbandkabeln bestückt werden können. Die Anordnung ist so getroffen, daß bei geschlossenem Abschirmmantel jedes Flachbandkabel von dem anderen durch die Zwischenlage getrennt ist und jeder Seitenrand der Flachbandkabel zu der Abschirmschicht der Hüllbahn durch eine Partie der Zwischenlage im Abstand gehalten ist. Die Zwischenlage bildet eine dielektrische Lage minimaler Dicke zwischen allen Leitern und der Abschirmung, wodurch Nebensprecheffekte zwischen benachbarten Kabeln vermieden und eine Kabelanordnung konstanter Nennimpedanz geschaffen wird. Die Faltung der dielektrischen Zwischenlage längs gewünschter Knickachsen wird durch fluchtende Schlitzung von Gruppen von Quersträngen der netzartigen Zwischenlage auf beiden Seiten von ungeschlitzten Quersträngen erleichtert. Vorteilhafterweise entsprechen die gegenseitigen Abstände der Knickachsen im wesentlichen der Querbreite der voneinander im Abstand zu haltenden Flachbandkabel. In allen Fällen ist die Zwischenlage so breit, daß ihre entgegengesetzten Seitenränder einander überlappen können, wenn die an diesem längsverlaufend vorgesehenen Teile eines Gleitverschlusses geschlossen sind. Alle Komponenten sind als Einheit zusammengefaßt, und eine Abdecklasche der Hüllbahn überbrückt wenigstens die offenbaren Gleitverschlußteile, erstreckt sich jedoch vorzugsweise über 1/4 des Umfanges des Abschirmmantels. Der Rand der Abdecklasche ist mit einem umgebogenen Streifen aus leitfähigem Material einge-

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faßt, an dessen äußerem Schenkel ein flexibler Erdleiter befestigt ist.

Mit der Erfindung wird ein als Einheit handhabbarer wiederverschließbarer Abschirittmantel geschaffen, der eine dielektrische Zwischenlage aufweist, welche alle Leiter in vorgegebenem Mindestabstand zu der Abschirmung hält und mit dieser zur Konstanthaltung der Kabelnennimpedanz zusammenwirkt.
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Der als Einheit hergestellte Abschirmmantel umschließt viele Leiter mit einer abgeschirmten, jederzeit zugänglichen Umhüllung, wobei sie gegen die Abschirmung durch eine Zwischenlage dielektrisch isoliert sind, welche eine Luftschicht vorgegebener Dicke bildet.

Die dielektrische Zwischenlage besteht aus rechtwinklig gekreuzten, im Abstand befindlichen Strängen und sie ist längs Knicklinien ziehharmonikaartig faltbar, die durch Gruppen von Schlitzen in Quersträngen gebildet sind, welche voneinander durch mindestens einen ungeschlitzten Querstrang getrennt sind.

Der wiederverschließbare Kabelabschirmmantel gemäß der Erfindung besteht aus einer Abschirmhüllbahn, die mit einer dielektrischen Zwischenlage zu einer Einheit verbunden ist. Die dielektrische Zwischenlage ist längs eines Seitenrandes an der Innenseite der Abschirmhüllbahn befestigt und sie ist in Querrichtung der Hüllbahn so breit, daß ihre Seitenränder sich überlappen, wenn der Abschirmmantel· um eine Kabelanordnung herumgeschlossen ist.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden im Zusammenhang mit der Beschreibung der ein bevorzugtes Ausfüh-

rungsbeispiel der Erfindung veranschaulichenden Zeichnung erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Teilansicht eines mehrere übereinanderliegende Flachbandkabel umgebenden Abschirmmantels,

Fig. 2 einen vergrößerten Teilquerschnitt längs der Linie 2-2 in Figur 1,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht des geöffneten Abschirmmantels mit teilweise ziehharmonikaartig gefalteter dielektrischer Zv/ischenlage und einem eingesetzten Flachbandkabel,

Fig. 4 eine Teildraufsicht auf einen Abschnitt der dielektrischen Zwischenlage in vergrößertem Maßstab, die auch einen Teil der Knickverbindung zwischen benachbarten Streifenpartien der Knickgelenkverbindung zeigt und

Fig. 5 einen Querschnitt längs der Linie 5-5 in Figur 4.

Ein Anschauungsbeispiel eines Abschirmmantels 10 ist in den Figuren 1 bis 5 gezeigt. Diese einheitliche Anordnung weist eine längs einer Naht beliebig wiederverschließbare Hüllbahn 11 auf, die aus einer äußeren Schicht 12 aus undurchlässigem, nicht leitendem Elastomermaterial sowie einer inneren Schicht 13 aus leitender Folie besteht. Die äußere und die innere Schicht 12, 13 sind miteinander laminiert, jedoch kann die innere Schicht 13 aus leitendem Material eine oder mehrere feinmaschige Schichten aufweisen, die an einer oder mehreren Stellen an der äußeren Schicht befestigt,

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jedoch im übrigen von dieser frei sind.

Die Hüllbahn 11 ist mit trennbaren Verschlußteilen 14, 15 versehen, deren angrenzende Seitenränder zusammengreifen und z.B. einen positiven Widerhakenteil 16 aufweisen, der die einwärts gerichteten Widerhakenleisten eines negativen U-förmigen Teiles 17 hintergreift, der sich längs des Randes des Verschlußteiles 14 erstreckt. Wie dargestellt, ist der Verschlußteil 14 mit dem Kantenbereich des linken Seitenrandes der Hüllbahn 11 verschweißt oder in anderer Weise verbunden, während der Verschlußteil 15 an der Außenfläche des anderen Seitenrandes der Hüllbahn 11 längs eines Bereiches befestigt ist, der parallel, jedoch in wesentlichem Abstand rechts von der Kante dieses Seitenrandes verläuft. Das Abstandsstück zwischen der Kante des rechten Seitenrandes der Hüllbahn 11 und der Befestigungsstelle des Verschlußteiles 15 bildet eine Abdecklasche 19, die so breit ist, daß sie unter den geschlossenen Verschlußteilen 14, 15 liegt und diese überbrückt und die vorzugsweise ausreichend breit ist, um etwa 1/4 des ümfanges des geschlossenen Abschirmmantels 10 zu umspannen.

Die freie Kante der Abdecklasche 19 wird von einem U-förmigen Streifen 21 aus leitfähiger Folie umfaßt, dessen Innenschenkel 22 die Folienschicht 13 dicht anliegend berührt. Sein äußerer Schenkel ist an der Außenfläche der Glastomeren Hüllbahn 11 durch Stiche oder dergleichen 23 befestigt, die außerdem zur Verbindung eines Erdleiters 24 mit der Abdecklasche 19 und seiner engen Anschmiegung an den äußeren Schenkel des Folienstreifens 21 dienen.

An der Innenseite der Hüllbahn 11 ist eine flexible dielektrische Zwischenlage 30 angebracht, die als ein-

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heitliche Netzstruktur aus geeignetem Isolationswerkstoff, z.B. mit Polyethylen verstärktem Vinyl oder Dacron hergestellt ist. Die Zwischenlage 30 ist wenigstens ausreichend breit, um die Innenseite der Hüllbahn 11 zu umgeben und sich mit ihren entgegengesetzten Seitenrändern zu überlappen. Ein Rand der Zwischenlage 30 ist mit Hilfe von Nahtstichen 31 an dem rechten Rand der Abdecklasche 19 befestigt, während ihr übriger Teil lose bleibt. Wenn die Zwischenlage 30 zur Absonderung mehrerer Flachbandkabel 36 gegeneinander benutzt wird, ist sie sehr viel breiter als die offene Hüllbahn 11.

Wie dargestellt, ist die Zwischenlage 30 einstückig so geformt, daß sehr viele durchgehende Luftzellen 32 entstehen, die nach beiden Seiten der Zwischenlage 30 offen sind. Diese Luftzellen 32 sind wie gezeigt im wesentlichen rechteckig und bestehen aus Längssträngen 33 und Quersträngen 34, die zueinander rechtwinklig verlaufen und an Kreuzungsstellen einstückig vollständig ineinander übergehen. Für den angestrebten Zweck ergaben sich hervorragende Ergebnisse, wenn der Abstand zwischen den Quersträngen 34 etwa 4,572 mm und der Abstand zwischen den Längssträngen 33 etwa 3,175 mm beträgt und die Dicke der Zwischenlage 30, bestimmt durch die hohen Stellen an ihren entgegengesetzten Flächen, etwa 0,889 mm ausmacht. Die Querschnittsstärke der Längs- und Querstränge 33,34 ist beträchtlich geringer als die Zwischenlagendicke mit 0,889 mm. Es ergibt sich deshalb zwischen den entgegengesetzten Flächen der Zwischenlage 30 eine beträchtliche Luftdecke, die etwa 0,889 mm dick ist.

Ein wesentliches Merkmal der dielektrischen Zwischenlage zur Einschließung von Flachbandkabeln 36 ist das Vorhandensein einer Knickgelenklinie bei entgegenge-

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setzten Rändern der Flachbandkabel. Eine außerordentlich einfache und sehr zufriedenstellende Gelenkstelle entsteht durch Einschlitzen der Querstränge 34 in der Mitte zwischen zwei benachbarten Längssträngen 33. SoI-ehe Schlitze sind bei 38 in Figur 4 angedeutet, wobei eine Gruppe von drei nebeneinanderliegenden Schlitzen von einer ähnlichen benachbarten Schlitzgruppe durch einen ungeschlitzten Querstrang 34 getrennt ist. Es können mehr oder weniger ungeschlitzte Stränge vorgesehen sein, jedoch genügt ein unqeschlitzter Strang zwischen benachbarten Gruppen von drei durchtrennten Strängen zur Bildung eines Gelenkes zwischen einfach faltbar miteinander verbundenen Faltungen gleicher Festigkeit.

Die Art der Anbringung und Benutzung des erfindungsgemäßen Abschirmmantels ist aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich. Wenn die Breite der dielektrischen Zwischenlage 30 für mehrere Leiter benutzt werden soll, ist diese Breite um so viel größer als die Breite des Grundkörpers der Hüllbahn 11, daß sich eine reichliche Überlappung ergibt, wenn die Leiter von dem Abschirmmantel umschlossen sind und alle von der Abschirmschicht 13 wenigstens durch die Dicke der Zwischenlage 30 getrennt sind. Wenn der Abschirmmantel 10 mehrere Flachbandkabel 30 umhüllen soll, wird eine Zwischenlage 30 viel größerer Breite benötigt, die zur Bildung der erforderlichen Anzahl von Taschen (Zellen) für die einzelnen Flachbandkabel ausreicht. In gefaltetem Zustand ist die Zwischenlage 30 vorzugsweise mit Knickgelenklinien versehen, die je zwei Faltungsabschnitte verbinden und aus im Abstand liegenden Gruppen von längsgerichteten Schlitzen 3 8 in Quersträngen 3 4 auf beiden Seiten eines ungeschlitzten Querstranges gebildet sind. Die Zwischenlage 30 wird dann wie in

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Figur 3 gezeigt, ziehharmonikaartig gefaltet, und in jeder Tasche (Zelle) zwischen den Faltungen wird ein einzelnes Flachbandkabel 36 untergebracht, wodurch eine flache flexible Kabelanordnung entsteht, die jederzeit 05 zugänglich ist und ein kompaktes Kabelpaket bildet, in dem keine Nebensprecheffekte zwischen den Flachkabeln auftreten und der Nennwert (Belastungsfähigkeit) des Kabels konstant bleibt.

Claims (14)

ANSPRÜCHE

1. Wiederverschließbarer Abschirmmantel mit einer äußeren Abschirmhüllbahn für isolierte elektrische Leiter, wie Flachbandkabel oder dergleichen, die in gegenseitigem Abstand gehalten sind,

gekennzeichnet durch eine flexible Hüllbahn mit einer Außenschicht (12) aus nichtleitendem Material, mit der eine Innenschicht (13) entsprechender Erstreckung aus leitendem Material laminiert ist;

zwei flexible, trennbar zusammengreifende, längsverlaufende Verschlußteile (14,15), von denen der eine (14) im Bereich der Kante des einen Seitenrandes der Hüllbahn (11) befestigt ist und der andere (15) mit dem anderen Seitenrand der Hüllbahn (11) an einer Stelle verbunden ist, die zu der Kante dieses Seitenrandes so weit nach innen verlegt ist, daß eine Abdecklasche (19) gebildet wird, die die Verschlußteile (14,15) in geschlossenem Zustand unterlegt und überbrückt;

durch einen Erdleiter (24) , der mit der Innenschicht (13) aus leitendem Material in Verbindung steht; und durch eine dielektrische Zwischenlage (30) aus nichtleitendem, flexiblen, netzartigen Maschenmaterial auf der Innenseite der Hüllbahn (11) , die an der Hüllbahn (11) befestigt ist, sich über deren ganze Länge erstreckt und so breit ist, daß sich nach passender Herumlegung um isolierte elektrische Leiter (36) ihre Seitenränder überlappen und eine Vielzahl von durchgehend offenen Luftzellen zwischen der leitenden Innenschicht (13) der Hüllbahn (11) und den umschlossenen isolierten Leitern (36) angeordnet sind.

2. Abschirmmantel nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß die dielektrische Zwischenlage (30) einstückig aus flexiblem Kunststoffmaterial hergestellt ist und parallele Längsstränge (33) sowie parallele Querstränge (34) aufweist, die an verdickten Kreuzungspunkten zusammentreffen und daß die Zwischenlage (30) in Längsrichtung faltbar ist, um Taschen zu bilden, deren Größe jeweils wenigstens einem aufzunehmenden Leiter (36) angepaßt ist, der sich in Längsrichtung der Zwischenlage (30) erstreckt.

3. Abschirmmantel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß

die Längsstränge (33) und die Querstränge (34) der Zwischenlage (30) sich im wesentlichen rechtwinklig kreuzen und daß die Außenflächen der Zwischenlage (30) in der Größenordnung von etwa 0,889 mm oder weiter voneinander entfernt sind.

4. Abschirmraantel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenlage (30) mit wenigstens einer längsverlaufenden Knickgelenklinie versehen ist, die jeweils zwei aufeinanderfolgende Faltungsabschnitte verbindet und daß jede Knickgelenklinie miteinander fluchtende Trennschlitze (38) in aufeinanderfolgenden Gruppen von Quersträngen (34) aufweist, die durch wenigstens einen ungeschlitzten Querstrang (34) voneinander getrennt sind, der eine Gelenkstelle bildet.

5. Abschirmmantel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenlage (30) nur durch Befestigung an einem Seitenrand der Hüllbahn (11) mit dieser verbunden ist und daß ihr freier Hauptteil, der breiter ist als die

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Hüllbahn (11), mehrere im Abstand befindliche parallele, längsverlaufende Knickgelenklinien aufweist, an denen die Zwischenlage (30) ziehharmonikaartig faltbar ist.
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6. Abschirminantel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einige der durch Faltung der Zwischenlage (30) gebildeten Taschen mehrere isolierte Leiter nebeneinanderliegend enthalten und daß bei geschlossenem Abschirmmantel die parallelen Faltungsabschnitte der Zwischenlage (30) und die zwischen diesen liegenden Leiter (36) fest gegeneinandergepreßt sind.

7. Abschirmmantel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Abdecklasche (19) etwa 1/4 der Breite der Hüllbahn (11) beträgt.

8. Abschirmmantel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Längsrand der Abdecklasche (19) mit einem im Querschnitt U-förmigen Folienstreifen (21) aus leitendem Material eingefaßt ist, dessen innerer Schenkel mit der Innenschicht (13) der Hüllbahn (11) leitend verbunden ist und an dessen äußerem Schenkel ein Erdleiter (24) längsverlaufend befestigt ist.

9. Abschirmmantel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Befestigung der dielektrischen Zwischenlage (30) sowie des U-förmigen Folienstreifens (21) und des Erdleiters (24) an der Abdecklasche (19) der Hüllbahn (11) voneinander unabhängige Befestigungsteile dienen.

10. Abschirmmantel nach Anspruch 9,

dadurch gekennzeichnet, daß
die Befestigungsteile zwei parallele Stichreihen (23,31) sind.

11. Verfahren zur Herstellung des Abschirmmantels nach den Ansprüchen 1 bis 10 zur Umhüllung mehrerer isolierter Leiter in einer elektromagnetisch abgeschirmten Hüllbahnanordnung derart, daß die Nennimpedanz der Leiter über ihre Länge im wesentlichen konstantgehalten wird,

gekennzeichnet durch folgende Schritte:
Anfertigen eines kontinuierlichen Streifens einer flexiblen Abschirmhüllbahn, bestehend aus einer äußeren Schicht aus flexiblem Elastomermaterial und einer entsprechend verlaufenden laminierten inneren Schicht aus leitendem Abschirmmaterial;
Befestigen flexibler trennbarer Verschlußteile an den gegenüberliegenden Seitenrandteilen des Streifens, wobei der erste Verschlußteil längsverlaufend an einer äußeren Seitenkante des Streifens und der mit dem ersten Verschlußteil lösbar verbindbare zweite Verschlußteil längs eines Bereiches befestigt ist, der zu der anderen äußeren Seitenkante einwärts versetzt ist, wodurch eine Abdecklasche entsteht, die ausreichend breit ist, um den ersten und den zweiten Verschlußteil in ihrer Schließstellung zu unterlegen und zu überbrücken; Verbinden eines Randes der Abschirmhüllbahn mit einer inneren, losen dielektrischen Zwischenlage aus nichtleitendem, flexiblem Maschenmaterial, das ausreichend breit ist, um isolierte Leiter zu umgeben und eine Vielzahl von Luftzellen zwischen der Abschirmmaterialschicht und den isolierten Leitern zu bilden und

Verbinden eines leitenden Erdleiters mit dem leitenden Abschirmmaterial.

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12. Verfahren nach Anspruch 11,

dadurch gekennzeichnet, daß
man die dielektrische Zwischenlage mit mindestens einer in bezug auf die Hüllbahn längsverlaufenden Faltung versieht, die eine Tasche zur Aufnahme und Einschließung eines einzelnen Flachbandkabels bildet, das von der dielektrischen Zwischenlage im wesentlichen vollständig umschlossen wird, so daß mehrere Flachbandkabel voneinander sowie ihre Seitenränder von dem gegenüberliegenden Teil der inneren Schicht aus leitendem Abschirmmaterial getrennt gehalten werden.

13. Verfahren nach den Ansprüchen 11 und 12,
dadurch gekennzeichnet, daß

man das flexible Maschenmaterial der dielektrischen Zwischenlage mit wenigstens einer längsverlaufenden Knickgelenklinie versieht, indem man aufeinanderfolgende Gruppen von Quersträngen des dielektrischen Maschenmaterials fluchtend durchtrennt und zwischen diesen Gruppen wenigstens einen unzertrennten Querstrang beläßt, der eine Knickgelenkstelle bildet.

14. Verfahren nach Anspruch 13,

dadurch gekennzeichnet, daß
man mehrere im Abstand parallel zueinander verlaufende Knickgelenklinien jeweils zwischen zwei benachbarten Längssträngen ausbildet, daß man die dielektrische Zwischenlage längs der Knickgelenklinien ziehharmonikaartig faltet und daß man in die Taschen zwischen benachharten Faltungsabschnitten des ziehharmonikaartig gefalteten Materials einen Satz von Flachbandkabelleitern einfügt und das gefaltete Material mit den Flachbandkabeln durch Verbindung der Verschlußteile an der Hüllbahn fest zusammenspannt.
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