DE1030406B - Gelenkiges Hohlleiterverbindungsstueck - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine gelenkige Hohlleiterverbindung, bestehend aus an den zu verbindenden Hohlleiterenden starr befestigten rohrartigen Ansätzen, die gelenkartig miteinander im Eingriff stehen. Verbindungsstücke dieser Art werden beispielsweise als Bauelemente für die Verbindung von Hohlleitern einzelner Hochfrequenzgeräte oder auch als Bauelemente flexibler Hohlleiter im Gebiet der sehr kurzen elektromagnetischen Wellen benötigt.

Es ist eine große Anzahl derartiger Verbindungsstücke bekannt, die sich im wesentlichen in zwei Gruppen einteilen lassen; einmal die Verbindungsstücke, bei denen die zu verbindenden Enden der einzelnen Hohlleiterabschnitte mittels in rohrartigen Ansätzen vorgesehener Resonanzleitungen miteinander verbunden sind, zum anderen Anordnungen, bei denen Federkontakte u. dgl. zur unmittelbaren Verbindung einzelner Hohlleiterenden dienen. Nachteilig an der erstgenannten Gruppe von Verbindungsstücken ist die relativ starke Frequenzabhängigkeit der Übertragungseigenschaften. Die zweite Gruppe von Anordnungen ist elektrisch unbefriedigend, weil Federkontakte sehr anfällig sind und vor allem bei hohen Frequenzen häufig keine hinreichend gute Verbindung gewährleisten. Es sind auch flexible Hohlleiter bekannt, bei denen eine elastische Drahtwendel in flexibles, rohrförmig ausgebildetes dielektrisches Material eingebettet ist. Diese Anordnung ist indes, elektrisch betrachtet, meist nur unzureichend dicht und außerdem ebenso wie die Anordnungen der vorerwähnten beiden Gruppen in mechanischer Hinsicht anfällig und kompliziert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gelenkige Hohlleiterverbindung unter anderem gerade hinsichtlich dieser Schwierigkeiten wesentlich zu verbessern.

Gemäß der Erfindung wird zur Lösung dieser Aufgabe vorgeschlagen, eine Hohlleiterverbindung der zuerst beschriebenen Art in der Weise auszubilden, daß in der Gelenkverbindung eine vorzugsweise extrem dünne, die Gelenkteile an den Berührungsstellen gegenseitig isolierende Schicht aus dielektrischem Material vorgesehen ist und daß die beiden zu verbindenden Hohlleiterenden mittels einer elastischen, elektrisch dichten Metallhülle unmittelbar verbunden sind, die das Gelenk in Abstand umschließt, vorzugsweise derart, daß ein zusätzlicher Kurzschluß in den Bereich der Berührungsstellen der Gelenkteile transformiert wird.

Aus der britischen Patentschrift 588 122 ist es an sich bekannt, eine aus zwei über ein Zapfenlager verbundenen Hohlleiterabschnitten bestehende, knickbare Hohlleiterverbindung mit einem Balg zu umgeben. Der Balg dient hierbei zur Abdichtung der Knickverbin-Gelenkiges Hohlleiterverbindungsstück

Anmelder:
Siemens & Halske Aktiengesellschaft,

Berlin und München,
München 2, Wittelsbacherplatz 2

Dr.-Ing. habil. Otto Zinke, Darmstadt,
und Herbert Sarnezki, München,
sind als Erfinder genannt worden

dung gegen Feuchtigkeit u. dgl. Der Kurzschluß an der Trennstelle im Knick der Hohlleiter erfolgt indes gegensätzlich zum Erfindungsgegenstand mittels halbbogenförmig ausgebildeter A/4-Sperren (2/4-Betriebswellenlänge), denen gegenüber der Erfindungsgegenstand allein schon den Vorteil geringerer Knickwinkelabhängigkeit der an der Trennstelle zu fordernden Kurzschlußwirkung hat. Auch ist in dieser Patentschrift nicht die Lehre gegeben, durch den Balg einen zusätzlichen Kurzschluß in den Bereich der Trennung der Gelenkteile zu transformieren.

Nachstehend wird die Erfindung an Hand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 ein Teilstück einer bewegbaren Hohlleiterverbindung, bei der der Hohlleiter rechteckförmigen Querschnitt besitzt;

Fig. 2 zeigt einen Längsschnitt durch eine Anordnung, die mit einem Gelenkteil nach Fig. 1 versehen ist;

Fig. 3 zeigt eine Weiterbildung der Anordnungen nach Fig. 1 und Fig. 2;

Fig. 4 gibt eine Vorderansicht der Anordnungen nach Fig. 2 und 3 wieder, während

Fig. 5 die Vorderansicht einer Anordnung ähnlich den Fig. 2 und 3, jedoch mit einem Hohlleiter kreisförmigen Querschnitts darstellt.

In Fig. 1 ist ein Hohlleiter 1 rechteckförmigen Querschnitts dargestellt, dessen zum Anschluß vorgesehenes Ende mit einem Ansatzstück 2, 3 versehen ist. Wie aus der zugehörigen Fig. 2 ersichtlich, wird das in besonderer Weise ausgebildete Ansatzstück 2,3 von einem rohrartigen Ansatz 9 einer mit der Hohlleitung 1 zu verbindenden weiteren Hohlleitung 8 von gleichet» 52T/344

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artigem Querschnitt umfaßt. Die Hohlleiter 1 und 8 einander senkrechten Wandflächen der Hohlleiter vorsind fernerhin mit ringflanschartigen Ansätzen T₁ 10 gesehen sind. Das ergibt nämlich die Möglichkeit, die versehen, die über einen Wellrohrschlauch 11 aus Hohlleiter sowohl um die Breitseite als auch um die Metall elektrisch dicht miteinander verbunden sind. Schmalseite zu verschränken, Im Bedarfsfall können Zu diesem Zweck ist der Wellrohrschlauch 11 beim 5 auch die Kreisflächen an den Breit- oder Schmalseiten Ausführungsbeispiel an den Stellen 12 durch eine des Hohlleiters fortfallen und der Ansatz dort eben-Lötung mit den Ringflanschen 7 und 10 verbunden. flächig sein, wodurch dann lediglich eine Verschrän-Der rohrartige Ansatz 9 besitzt über seine gesamte kung um die eine der vorhandenen Kreisflächen der Länge einen gleichförmigen rechteckigen Innenquer- Schmal- oder der Breitseite der Hohlleiter möglich ist. schnitt, während der Ansatz 2, 3 der Hohlleitung 1 — io Die Fig. 4 zeigt die Vorderansicht auf Hohlleiterverwie aus der Schrägdarstellung in Fig. 1 ersichtlich —■ bindungen nach den Fig. 1 bis 3. die Form von zum Achsenschnittpunkt 4 zentrischen In gleicher Weise ist die an Hand der Fig. 1, 2

Kreisflächen 5, 6 besitzt, deren Längsachsen 13, 14 und 3 gezeigte Ausbildung eines Hohlleiterverbinsich in der Hohlleiterlängsachse 15 schneiden und die dungsstücks auch auf Hohlleiter anwendbar, die andere unter einem Winkel von 90° zu der Hohlleiterlängs- 15 Querschnittsf ormen, beispielsweise einen quadratischen achse 15 verlaufen. Die Innenfläche des rohrartigen Querschnitt, besitzen. Bei kreisförmigem Querschnitt Ansatzes 9 ist mit einer vorzugsweise extrem dünnen sind die Kreisflächen 2, 3 durch Kugelflächen zu erSchicht 13 aus dielektrischem Material überzogen. Es setzen, für welchen Fall in Fig. 5 die Vorderansicht wird dies beim Ausführungsbeispiel in der Weise einer Hohlleiterverbindung dargestellt ist. realisiert, daß der rohrartige Ansatz 9 aus Aluminium 20 Für die Ausbildung der einzelnen gelenkartigen besteht, das an der fraglichen Stelle mit einer insbe- Teile hat sich eine Reihe zweckmäßiger Richtlinien sondere auf galvanischem Wege aufgebrachten Alumi- ergeben, die im wesentlichen in folgendem bestehen, niumoxydschicht überzogen ist. Derartige Schichten Der Innenquerschnitt der jeweils umfaßten Teile

besitzen nämlich auch bei extrem geringer Stärke wird zweckmäßig derart ausgebildet, daß im Bereich eine sehr große mechanische Härte und gewährleisten 25 der Gelenkverbindung der Querschnitt der angrenzendaher einen mechanisch unempfindlichen, hinreichend den Hohlleiter wenigstens nahezu gewahrt bleibt, guten kapazitiven Kurzschluß zwischen den An- Die Ansätze und ein gegebenenfalls vorhandenes

sätzen 2, 3 und dem rohrartigen Ansatz 9. Durch die rohrartiges Zwischenstück werden zweckmäßig in dem geschilderte Ausbildung wird außer der in der unteren (den) Umfassungsbereich (en) so ausgebildet, daß die Hälfte der Fig. 2 dargestellten Verschränkbarkeit der 30 Uberdeckungslänge der Spalte zwischen den zuein-Längsachsen der Hohlleiter 1 und 8 um den Winkel α ander bewegbaren Teilen in der Größenordnung von zugleich die Möglichkeit gewonnen, die beiden Hohl- einem Achtel bis drei Achtel der mittleren Hohlleiterleiter 1 und 8 um eine gewisse Weglänge gegenein- wellenlänge liegt. Bei Verwendung eines rohrartigen ander zu bewegen oder voneinander zu entfernen, da Zwischenstücks empfiehlt es sich, die Längen der Andie kreisflächenartigen Ansätze 2, 3 in dem rohrartigen 35 sätze auf die Länge des rohrartigen Zwischenstücks Ansatz 9 sozusagen über die Verschiebungslänge ge- derart abzustimmen, daß sich die im Bereich der Stirnführt werden. Die Begrenzung einer Bewegung in flächen der Ansätze auftretenden Reflexionen wenigaxialer Richtung kann zugleich durch die der elek- stens angenähert gegenseitig kompensieren. Dies wird frischen Abschirmung dienende Metallhülle 11 er- beispielsweise dadurch erreicht, daß beim Ausfühfolgen, indem diese aus entsprechend steifem Material 40 rungsbeispiel nach Fig. 3 die einander benachbarten hergestellt wird. Ein beispielsweise hierfür geeignetes Stirnseiten der Ansätze 3, 3' durch entsprechende BeMaterial ist Federbronze, das in der Form eines naht- messung der Länge des rohrartigen Zwischenstücks 14 losen Wellrohres gepreßt bzw. getrieben wird. einen gegenseitigen Abstand von etwa einem Viertel

Eine Weiterbildung der in den Fig. 1 und 2 ge- der Hohlleiterwellenlänge (2/4) oder einem ungeradzeigten Anordnung gibt die Fig. 3 wieder, bei der 45 zahKgen Vielfachen hiervon besitzen. Bei Verwendung zwei untereinander gleichartig ausgebildete Ansätze eines rohrartigen Zwischenstücks ist es fernerhin in an den zu verbindenden Hohlleitern 1 und 8 vorgesehen manchen Fällen ratsam, dessen Querschnittsform — sind. Die Ausbildung dieser Ansätze ist genau gleich- vor allem bei rechteckförmigem Hohlleiter — durch artig zu der an Hand der Fig. 1 und 2 beschriebenen. Wahl der Breiten- und Höhenabmessung derart zu Die Ansätze 3, 3' werden von einem rohrartigen, über 50 wählen, daß wenigstens nahezu ein einheitlicher Welseine gesamte Länge gleichartigen, rechteckförmigen lenwiderstand von dem einen Hohlleiter 1 zu dem ati-Querschnitt aufweisenden Zwischenstück 14 umfaßt. deren Hohlleiter 8 gegeben ist.

Das Zwischenstück 14 ist gleichartig wie der rohr- Die unterstützende Wirkung des durch die Metallartige Ansatz 9 in Fig. 2 auf seiner Innenfläche mit hülle 11 bzw. 16,17 gebildeten Hohlraumes für den einer vorzugsweise extrem dünnen Schicht 13 aus di- 55 Kurzschluß zwischen den Ansätzen 2, 3 und 9 bzw. elektrischem Material, insbesondere einer galvanisch 3, 3' und dem rohrarfigen Zwischenstück 14 läßt sich aufgebrachten Aluminiumoxydschicht versehen. Zu- in einfacher Weise z. B. dadurch realisieren, daß die sätzlich zur Führung dieses rohrartigen Zwischen- elektrische Länge des durch den elastischen Mantel Stücks 14 ist an diesem ein ringflanschartiger Ansatz bzw. des durch die elastische Metallhülle gebildeten angeordnet, der mit dem vorzugsweise in der Mitte 60 Hohlraums in der Größenordnung von etwa einem in die Hälften 16 und 17 unterteilten metallischen Achtel bis drei Achtel der mittleren, dem jeweiligen Wellrohr über Lötungen 12 elektrisch dicht verbunden Hohlraum entsprechenden Wellenlänge der Betriebsist. Diese Anordnung besitzt einen größeren Bewe- frequenz gewählt wird.

gungsbereich in axialer Richtung und ist außerdem Das Hohlieiterverbindungsstück nach der Erfindung

um einen größeren Winkel in den Hohlleiterlängs- 65 ist nicht nur zur Verbindung zweier in sich starrer achsen verschränkbar. Auch eine Parallelversetzung Hofalleiterabschnitte geeignet, sondern kann auch als der Längsachsen der Hohlleiter 1 und 8- wird durch Bauelement für einen flexiblen Hohlleiter Verwendung diese Ausbildung ermöglicht finden. Dies kann beispielsweise derart geschehen, daß"

Bei den Ausführungsbeispielen· ist angenommen bei einer Anordnung nach Fig. 2 die den Ansätzen 2,. 3 (vgl. auch Fig. 1), daß die Kreisflächen 2, 3 an den zu- 70 un-d 9- abgewandten Seiten der Flansche 7 und 10? isit

weiteren derartigen Ansätzen versehen werden, so daß sich nach diesen Seiten gleichartige Hohlleiterverbindungsstücke anschließen. Auch eine Ausbildung nach Fig. 3 ist z. B. in diesem Sinne verwendbar.

Claims (12)

Patentansprüche:

1. Gelenkiges Hohlleiterverbindungsstück, bestehend aus an den zu verbindenden Hohlleiterenden starr befestigten rohrartigen Ansätzen, die gelenkartig miteinander im Eingriff stehen, dadurch ge- ίο kennzeichnet, daß in der Gelenkverbindung eine vorzugsweise extrem dünne, die Gelenkteile an den Berührungsstellen gegenseitig isolierende Schicht aus dielektrischem Material vorgesehen ist und daß die beiden zu verbindenden Hohlleiterenden in an sich bekannter Weise mittels einer elastischen, elektrisch dichten Metallhülle unmittelbar verbunden sind, die das Gelenk in Abstand umschließt, vorzugsweise derart, daß ein zusätzlicher Kurzschluß in den Bereich der Berührungsstellen der Gelenkteile transformiert wird.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkverbindung aus zwei rohrförmigen, einander umfassenden Ansätzen besteht, von denen je einer an den zu verbindenden Hohlleiterenden befestigt ist, und daß die Berührungsfläche eines der Ansätze mit dem anderen Ansatz nach Art einer Kugelfläche oder, vorzugsweise bei Hohlleitern mit von der Kreisform abweichendem Querschnitt, einer mit ihrer Achse quer zur Richtung einer beabsichtigten gegenseitigen Verschränkung der beiden Hohlleiter liegenden Kreiszylinderfläche und die Berührungsfläche des anderen Ansatzes nach Art eines Rohrzylinders mit in Leitungsrichtung verlaufender Längsachse ausgebildet ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkverbindung aus zwei rohrförmigen Ansätzen besteht, von denen je einer an den zu verbindenden Hohlleiterenden befestigt ist, die über ein rohrartiges, die Ansätze umfassendes oder von diesen umfaßtes Zwischenstück verbunden sind, und daß in jedem der beiden Umfassungsbereiche eines der Elemente (Ansatz bzw. rohrartiges Zwischenstück) eine Berührungsfläche nach Art einer Kugelfläche oder, vorzugsweise bei Hohlleitern mit von der Kreisform abweichendem Querschnitt, einer mit ihrer Achse quer zur Leitungsrichtung und quer zur Richtung einer beabsichtigten gegenseitigen Verschränkung der beiden Hohlleiter liegenden Kreiszylinderfläche ausgebildet ist und die Berührungsfläche des anderen Elements nach Art eines Rohrzylinders mit in Leitungsrichtung verlaufender Längsachse.

4. Anordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das jeweils umfassende Element nach Art eines Rohrzylinders mit in Leitungsrichtung verlaufender Längsachse ausgebildet ist.

5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine derartige Ausbildung des Innenquerschnitts der jeweils umfaßten Teile, daß im Bereich der Gelenkverbindung der Querschnitt der angrenzenden Hohlleiter wenigstens nahezu gewahrt bleibt.

6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansätze und ein gegebenenfalls vorhandenes rohrartiges Zwischenstück derart in dem (den) Umfassungsbereich(en) ausgebildet sind, daß die Überdeckungslänge der Spalte zwischen den zueinander beweglichen Teilen in der Größenordnung von einem Achtel bis drei Achtel der mittleren Hohlleiterwellenlänge liegt.

7. Anordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung eines rohrartigen Zwischenstücks die Längen der Ansätze auf die Länge des rohrartigen Zwischenstücks derart abgestimmt sind, daß sich die im Bereich der Stirnflächen der Ansätze auftretenden Reflexionen wenigstens angenähert gegenseitig kompensieren.

8. Anordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung eines rohrartigen Zwischenstücks, dessen Querschnittsform derart gewählt ist, daß wenigstens nahezu ein einheitlicher Wellenwiderstand von dem einen Hohlleiter zu dem anderen gegeben ist.

9. Anordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das rohrartige Zwischenstück mit Mitteln zur Führung gegenüber den Ansätzen versehen ist, beispielsweise einem in der Metallhülle geführten, an dem Zwischenstück starr befestigten Ringflansch.

10. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur Begrenzung einer gegenseitigen axialen Bewegung der Hohlleiter vorgesehen sind, beispielsweise eine entsprechend steife, insbesondere wellrohrartig ausgebildete Metallhülle.

11. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß als dielektrisches Material für die Isolierschicht an den Berührungsstellen der einzelnen Elemente eine Aluminiumoxydschicht, vorzugsweise extrem geringer Dicke, vorgesehen ist, beispielsweise indem wenigstens einzelne der Elemente aus insbesondere galvanisch an den Berührungsstellen oxydiertem Aluminium bestehen.

12. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch ihre Verwendung als Bauteile eines biegsamen Hohlleiters in der Weise, daß die einzelnen Verbindungsstücke zur Zusammenfassung des in kurze Abschnitte unterteilten Hohlleiters vorgesehen sind.

In Betracht gezogene Druckschriften: Britische Patentschrift Nr. 588 122.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© S09 527/344 5.58