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Durch Schwenk- oder Drehbewegung betätigter Schalter zum Verbinden
von Koaxialleitungen Die Erfindung bezieht sich auf einen durch Schwenk- oder Drehbewegung
betätigten Schalter zum Verbinden des oder der Innenleiter ankommender Hochfrequenz-Koaxialleitungen
mit entsprechenden abgehenden Leitungen. Bei solchen Schaltern laufen die Enden
der Innenleiter in Kontakte aus, die so in einer Ebene und auf einem Kreis oder
Kreisbogen liegen, der um eine gemeinsame Schwenk- oder Drehachse angeordnet ist,
daß in zyklischer Reihenfolge jeweils ein Kontakt einer ankommenden Leitung mit
dem Kontakt einer abgehenden Leitung verbunden werden kann. Hierbei werden je zwei
Kontakte durch eine elektrisch als Bandleitung wirkende Brücke verbunden. Die Brücke
oder Brücken sind auf einem um die Dreh- oder Schwenkachse laufenden Arm befestigt,
während die Außenleiter aller Koaxialleitungen in ein gemeinsames metallisches Gehäuse
auslaufen, das die Kontakte und den Umschaltmechanismus umschließt. Schalter dieser
Art werden zum Umschalten von HF-Energie bereits benutzt. Die bekannten Schalter
haben jedoch den Nachteil, daß die miteinander in Berührung zu bringenden Kontakte
aufeinander gleiten oder schleifen, wodurch ein feiner Abrieb entsteht, der sich
als Metallstaub an den Kontaktstellen und der Isolation ablagert und dadurch Betriebsunsicherheiten
hervorruft.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schalter der beschriebenen
Art anzugeben, bei dem jedoch bei der Kontaktgabe jegliche Reibbewegung zwischen
den Kontakten vermieden wird.
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Gemäß der Erfindung geschieht dies dadurch, daß eine bei der Schalterbewegung
gedrehte Steuerscheibe durch einen Mitnehmer und eine Feder mit dem Kontaktträger
unter begrenzter tangentialer Bewegungsfreiheit derart gekuppelt ist, daß bei Bewegung
die Steuerscheibe mit den an ihr axial verlaufenden Nocken von Gegenlagern entfernt
wird. Hierauf wird der Kontaktträger durch die Feder aus der Kontaktgabestellung
verschoben, dann wird er bei weiterer Bewegung aus der Arretierung gelöst und in
die neue Stellung geführt, wo er neuerdings in eine Arretierung einrastet.
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Hierauf fährt bei weiterer Bewegung die Steuerscheibe mit ihren Nocken
wiederum auf Gegenlager auf und drückt den Kontaktträger koaxial gegen die feststehenden
Kontakte. Es können auch mehrere Steuerscheiben vorgesehen sein, die während des
Schaltvorganges unabhängig von Kontaktgabe und Umschaltung vorzugsweise mit gleichförmiger
Winkelgeschwindigkeit umlaufen. Mindestens ein Teil der sich gegenüberstehenden
Kontakte ist zweckmäßig selbsteinstellbar ausgebildet und die in Berührung kommenden
Kontakte liegen flächig, ringförmig, zahnartig oder ähnlich formschlüssig aufeinander.
Mindestens einer der beiden in Berührung zu bringenden Kontakte kann so ausgebildet
sein, daß bei axialer Kontaktbewegung ein Luftstrom oder ein Luftwirbel entsteht,
der eventuell vorhandene Staubpartikelchen von den Kontaktflächen bläst.
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Zur Erläuterung der Erfindung dienen die Zeichnungen. Von diesen zeigt
F i g. 1 in perspektivischer Darstellung einen Schalter mit den Merkmalen der Erfindung,
bei dem zur besseren übersicht die Verschlußplatte des Schaltergehäuses abgehoben
und von der Innenseite gezeigt wird. Die beweglichen Teile des Schalters, der Kontaktträger
und die Steuerscheibe sind aus dem Gehäuse herausgehoben dargestellt, F i g. 2 in
einzelnen Phasen das Zusammenarbeiten von Steuerscheibe und Kontaktträger während
der Umschaltung, F i g. 3 den Aufbau der Kontakte an den Innenleiterenden, F i g.
4 eine andere Ausführung.
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F i g.1 zeigt das Gehäuse 1, in das von der Unterseite her die Koaxialleitungen
2 einmünden, deren Innenleiter in Kontakte 3 auslaufen. Die Außenleiter der Leitungen
2 sind unmittelbar mit dem Gehäuse verbunden. Die Kontakte 3 liegen auf einem Kreisbogen,
in dessen Mitte sich das Lager 4 der Drehachse 11 befindet. Über dem Gehäuse 1 ist
der Kontaktträger 5 von der Unterseite gesehen, dargestellt. Er trägt auf einer
Scheibe die isoliert aufgesetzten Kontakte 6, die durch eine Brücke in Form einer
Bandleitung 7 miteinander verbunden sind.
Im dargestellten Beispiel
sollen zwei Leitungspaare abwechselnd miteinander verbunden werden können. Zu diesem
Zweck sind auf dem Kontaktträger 5 zwei Paare von Kontakten 6 angeordnet, die mit
je einer Brücke oder Bandleitung verbunden sind. Zwischen den beiden Bandleitungen
7 und den Kontaktpaaren 6 befindet sich eine Abschirmwand B. Die Scheibe des Kontaktträgers
5 besitzt vier am Umfang gleichmäßig verteilte Rastkerben 9, in welche die Raste
19, die am Gehäuse 1 befestigt ist, eingreifen kann. Oberhalb des Kontaktträgers
5 liegt die Steuerscheibe 10, die ebenfalls von der Unterseite gesehen dargestellt
ist. Die Steuerscheibe 10 ist durch die Drehachse 11 ohne axiales Spiel, jedoch
mit begrenzter tangentialer Bewegungsfreiheit verbunden. Der Antrieb erfolgt zweckmäßig
elektromotorisch, wobei aber auch ein Notbetrieb von Hand möglich ist. Auf der oberen
Seite der Steuerscheibe 10 befinden sich nahe der Peripherie an vier gleichmäßig
verteilten Stellen Nocken 12, die von aus der Innenseite des Deckels 13 hervortretenden
nockenähnlichen Stellschrauben 14 betätigt werden, so daß beim Auflaufen der Nokken
12 und der Stellschrauben 14 eine Hubbewegung von Steuerscheibe 10, Kontaktträger
5 und Antriebsachse 11 gegen den Druck der Feder 18 in Richtung auf die Kontakte
3 erfolgt. Die tangentiale Verbindung der Steuerscheibe 10 mit dem Kontaktträger
5 erfolgt durch einen axial aus dem Kontaktträger 5 herausragenden Mitnehmerstift
15, dessen tangentiale Bewegung von der Kulisse 16 in der Steuerscheibe 10 begrenzt
wird. Eine Feder 17 verbindet den Mitnehmerstift 15 mit der Steuerscheibe 10, so
daß in nicht gerastetem Zustand der Kontaktträger durch die Feder 17 der Drehung
der Steuerscheibe 10 folgen und sie überholen kann.
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In F i g. 2 sind die einzelnen Phasen der Schaltbewegung gezeigt.
In der Phase a sind die Nocken 12 mit den Stellschrauben 14 im Deckel 13 nicht im
Eingriff; so daß keine Kontaktgabe zwischen den Kontakten 3 und 6 stattfindet, da
die Feder 18 den Kontaktträger 5 von den Kontakten der Innenleiter 3 abhebt. Der
Kontaktträger 5 kann nun so weit gedreht werden, daß er die Stellung der Phase b
erreicht, in der sich die Kontakte 3 und 6 gegenüberstehen; die Rastung 19 hat in
eine Rastkerbe 9 eingegriffen. In der Phase c beginnen die Nocken 12 auf die Stellschrauben
14 aufzulaufen, wodurch der Kontaktträger 5 entgegen dem Druck der Feder 18 gedrückt
wird und die Kontakte 3 und 6 einander berühren. Zum Ändern der Schaltstellung wird
die Achse 11 und mit ihr die Steuerscheibe 10 weitergedreht. Erst nachdem die Nocken
12 von den Stellschrauben 14 abgeglitten und durch die axiale Hubbewegung des Kontaktträgers,
hervorgerufen durch die Wirkung der Feder 18, die Kontakte 3 und 6 voneinander getrennt
worden sind, ist der Mitnehmer 15 am Ende der Kulisse 16 angelangt (in Phase d dargestellt),
so daß nunmehr der Kontaktträger 5 aus der Rastung 19 herausgerissen wird. Die Feder
17 beschleunigt jetzt die Drehbewegung des Kontaktträgers 5 gegenüber der Steuerscheibe
10, so daß er die nächste Schaltstellung erreicht, die durch die nächste Rastung
19 festgelegt wird. Nunmehr trifft auch die Steuerscheibe 10 in ihrer Arbeitsstellung
ein (Phase a), in der die Nocken 12 wieder mit den Stellschrauben 14 zum Auflaufen
kommen.
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Um eine gute Kontaktgabe zu gewährleisten, können die im Gehäuse 1
feststehenden Innenleiterkontakte 3 entsprechend F i g. 3 ausgebildet sein. Sie
erzeugen während einer Hubbewegung den Kontaktgegendruck. An ihrem oberen Ende besitzen
sie eine in einem Pfannengelenk gelagerte Kalotte 20. Der Kontakt 6, der auf die
Kalotte 20 auftrifft, wird diese dann infolge der Kugelgelenklagerung in eine solche
Lage bringen, daß sich die Kontaktflächen planparallel und formschlüssig berühren.
Die Gestaltung der Kontakte mit Kolben und Hohlräumen läßt bei Hubbewegung einen
Luftstrom oder -wirbel entstehen, der die Kontaktflächen frei von Fremdkörpern hält.
Die Feder 23 erzeugt über die Hülse 24 den Kontaktgegendruck. Die Koaxialleitungen
2 sind beim Eintritt in das Schaltergehäuse 1 abgedichtet (29). Die außerhalb des
Gehäuses liegenden Innenleiter 3 erhalten Luftkühlung und führen die Kontaktwärme
ab, so daß eine hohe Schaltleistung erreicht wird, ohne daß die im Schaltergehäuse
1 staubgeschützt untergebrachten Kontakte mit der Kühlluft und ihren eventuellen
Verunreinigungen in Berührung kommen.
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F i g. 4 zeigt eine andere Anordnung, bei der die Kontaktfläche des
Kontaktkörpers 26 sich ebenfalls planparallel und formschlüssig zur Kontaktfläche
des Kontaktes 6 der Bandleitung 7 legen kann. Hierbei ist der Kontaktträger 26 mit
radialem Spiel auf dem Innenleiter 3 gelagert.