DE1591387A1 - Abdichtung fuer hochfrequente Wellen in Hochfrequenz-,insbesondere Mikrowellengeraeten - Google Patents

Description

• "Abdichtung für hochfrequente Wellen in Hochfrequenz-, insbesondere Mikrowellengeräten" Die Erfindung bezieht sich auf eine Abdichtung für hochfrequente Wellen in Hochfrequenz-, insbesondere Mikrowellengeräten., durch Federkontaktstreifen oder -ringe, die in Richtung ihrer größten Ausdehnung einseitig an einem gegen ein anderes feststehendes Bauteil bewegbaren Bauteil durch Klemmung befestigt sind.
• In der USA-Patentschrift 2 848 697 sowie in der Literaturstelle "Military Standardft MS 90069 sind Abdiehtungeng insbesondere für Mikrowellenbauteile gezeigt, deren einzelne Pederkontaktetreifen gewellt oder gefedert sind. Derartige Abdichtungen sind aber nicht so ohne weiteres verwendbar, wenn es sich darum handelt, ein bewegbares gegen ein anderes feststehendes Bauteil auch mikrowellendicht abzudichten. An sich bereiten auch derartige Abdichtungen keine großen Schwierigkeiten' solange die Zeitungen keine großen Leistungen führen. Erst dannp wenn größere Leistungen übertragen werden müssen, kommt es nicht nur auf eine sehr gute Abdichtung an, sondern die Abdieht- oder Kontaktfläche und der Kontaktdruck dieser abdichtenden Fläche müssen sehr sicher sein, und die Fläche muß auch genügend groß sein, damit die Ströme mit hinreichend kleinem Kontaktwiderstand überhaupt geführt werden können. Auf eine derartige Abdichtung für Mikrowellenbauteile bei der Übertragung von hohen Leistungen bezieht sich insbesondere die Erfindung. Es ist bekannt# zur Abdichtung von Mikrowellenbauteilen zwischen den Flanschen der einzelnen Hohlleiterteile gontaktfederleisten einzulegen. Auch ist es bekannt: z.B. für einen Abstimmsehieber die Kontaktfederleiste einseitig an dem bewegbaren Bauteil durch Klemmun.g zu befestigen. Eine derartige Klemmung ist jedoch bei der Übertragung höherer Leistungen sehr kritisch, weil nämlich an den Andruckstellen innerhalb der Klemmfläche rein zufällig nur einige kleine Flächen miteinander in Berührung kommen, die dann die gesamte Abdichtung gewährleisten und auch gleichzeitig die gesamten Ströme aufnehmen müssen. An diesen Stellen hat es immer erheblich große Schwierigkeiten gegeben, weil z.B, bei Klemmung von Ringfedern mit Ringflanschen eine gontaktgabe.des Federkontaktes mit dem Bauteil mit Sicherheit nur an den Stellen vorhanden warg an denen sich auch die Befestigungsmittel befan- den, die einen auf den Federkontakt liegenden Flansch gegen das Bauteil zogen. Dabei war zwischen dem Flansch und dem Bauteil der Federkontaktatreifen oder der Federkontaktring eingeklemmt. Zur Vermeidung oben aufgezeigter Mängel wird nun bei einer Abdichtung der eingangs genannten Art nach der Erfindung vorge- schlagen, daß die Federkontaktstreifen oder -ringe über den Be- reich ihrer Befeetigunge- oder Klemmfläche zur Vergrößerung der Kontaktfläche innerhalb dieser Klemmfläche und Verbesserung der Kontaktgabe Torgebogen sind. Nach der Erfindung können der Fe- derkontaktstreifen oder -ring eine flache Knickungg Wölbung Wellungg verschränkte oder verdrillte Fiederung aufweisen. Auch kann die Abdichtung nach der Erfindung mit einem Federkontakt- streifen oder -ring mit einer Fläohenfederkonstante o im Bereich der Klemmfläche und einem am bewegbaren Bauteil durch Schrauben oder dergl, mit zueinander gleiches Abstand d befestigten Andruckflansch mit einem Trägheitsmoment I in Beanspruehungerichtung und aus einen Werkstoff mit eines Blastizitätemodul E da- durch gekennzeichnet sein, daß dieser Abstand d der Sehrauben oder dergl, gleich 1,2 bis 2 einem Bezugsabstand ist. Hierzu wird weiter unten Näheres ausgeführt. Die Erfindung bezieht sich also auf durch Flächendruck gegebene Befestigungen von langgestreckten Federkontaktstreifen oder -ringen für Mikrowellenzwecke, die z.B. aus einem langgestreckten oder gekrümmten Blechstreifen mit Tielen senkrecht zur Streifenlängsauedehnung angeordnet und im Verhältnis zur Längsabmessung kleinen Federlamellen bestehen und die zwischen einem starren Körper, also einem Bauteil, und einem Flansch angeordnet sind. Dabei ist dieser flansch z.8. an dem Bauteil mit vielen bzw. mehreren Schrauben oder Nieten befestigt. Die Erfindung zeigt einen Weg für die Formgebung der Federkontaktstreifen im Bereich den Flächendruckes gegen den starren Körper und zeigt eine Löaung für den optimalen für die Schrauben, Niete usw. zu wählenden Abstand auf dem Umfang des starren Körpers bzw. entlang der Klemmfläche. Insbesondere im Bereich der Mikrowellentechnik wird die Aufgabe gestellt, zwischen zueinander feststehenden oder beweglichen Teilen Oberflächenströme im Höchstfrequenzbereich durch galvanischen Kontakt zu führen. Dabei ist die Befestigung von Kontaktfederstreifen aus Blech an den Bauteilen durch mehrere Schrauben oder Nieten usw., wie oben gezeigt, kritisch. Es ergibt sich für den Konstrukteur eine erhebliche Unsicherheit in der Wahl des optimalen Abstandes der Schrauben oder Nieten. Dies insbesondere deswegen, weil der Federkontaktstreifen in seiner Dicke praktisch inkompressibel ist. DnP selbst sehr hochwertig bearbeitete starre Flächen nicht immer guten Kontakt bei gegenseitigem Flächendruck ergeben, kann an einer Verbindung von zwei ebenen Hohlleiterflanachen beobachtet werden, die einmal ohne Einlage eines Gummiringen nicht luftdicht ist, also Spalte aufweist und an der zum anderen auch bei angezogenen Verbindungsschrauben bei dem im Hinblick atf-Kontaktgabe besonders schwierigen Impulsbetrieb beispielsweise im Megawatt-Bereich in den Flanschflächen selbstg slso-nicht an den Kanten zum Hohlleiterkanal, Brandstellen auftreten: Für die Hohlieiterverbindungen, die dem Impulsbetrieb gewachsen sein müssen, wird daher die oben in dem Military Standard MS 90069 gezeigte Zwischenlage eines gefiederten Bleches eingesetzt, wodurch sich zur Hohlleiteröffnung eine ganz bestimmte Mindestanzahl benachbarter Kontaktpunkte ergibt. Dabei wird aber nur eine sichere Kontaktgabe an den Anlageflächen der aufgefiederten Teile erreicht. Schwierigkeiten verursacht eine derartige Anordnung, wenn die beiden Bauteile nun gegeneinander bewegbar sein müssen. Hier schafft die Erfindung, wie oben ausgeführt, Abhilfe.
• Ausführungebeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen Fig. 1 eine Schnittansicht mit einem Federkontakt nach der Frfindung, eingeklemmt in einem gegen ein feststehendes Bauteil bewegbares Bauteil, Fig. 2 a - e verschiedene Ausführungsformen der Federkontakt. streifen oder -ringe im Bereich der Klemmfläche nach der Erfindungg Fig. 3 die Rückansicht und den Schnitt eines Kurzsehlußechieberr für zylindrischen Hohlleiter zur Aufnahme eines Federkontaktstreifene oder -ringes nach der Erfindung.
• In Fig. 1 ist mit 1 das bewegbare und mit 2 das feststehende Mikrowellenbauteil bezeichnet. Auf das bewegbare Mikrowellenbau- teil ist ein Flansch 3 aufschraubbar. Ein Federkontaktstreifen 4 liegt mit seinem einen Ende 5 gegen das feststehende Bauteil 2 an, während es mit seinem anderen Ende 6 zwischen das bewegbare Bauteil 1 und den Flansch bzw, den Andruckflansch 3 eingeklemmt wird. Dabei wird auf die Teile 1 und 3 eine Kraft P ausgeübt und damit das vorgebogene Ende 6 des Federkontaktetreifens 4 in diesem Falle wieder gerade gebogen, wodurch sich eine erhöhte Kontaktfläche ergibt und auch die Kontaktgabe verbessert wird. Der Mikrowellenstrom kann dann entlang der Pfeile 7 sicher von dem einen Bauteil zu dem anderen fließen. Das eine Ende 5 des Federkontaktetreifens 4 ist derart ausgebildet, daß sich dieses Ende ohne Änderung der Kontaktgabe auf dem Bauteil 2 verschieben läßt, Die Fig. 2 zeigt verschiedene Ausführungen für 7ederkontaktstreifen oder ringe. Es sind nur immer einzelne Abschnitte derselben gezeichnet. In den Figuren a bis e beispielsweise ist das eine Ende 5 den Federkontaktetreifena 4 immer in gleicher Weise aus-- gebildet, wogegen das andere Ende erfindungegemä.ß in der Ausführung a geknickt, in der Ausführung b gewölbt, in der bei c ge- zeigten gewellt, bei d eine@verschränrte Fiederung und bei e eine verdrillte Fiederung zeigt. Es ist als selbstverständlich vorausgesetzt, daß an den Stellen des Klemmbereiches, an denen die Befestigungesehrauben oder Nieten durch die Federstreifen entweder eine Bohrung vorhanden ist oder z.B. eine Federlamelle fehlt. Wie aus Bild 1 ersichtlich, ist bei Federkontaktetreifen mit Knickung oder Wölbung im Klemmbereich die Knick- oder Wölbungs-Innenseite der von Oberflächenströmen belasteten Seite der Federkontaktstreifen zugewandt, um zusätzlich zur Fläehenpreaaung durch die Klemmontage am Fuß der Teamellen des Federkontaktstreifens durch den dort in einer Kante am Federkontaktetreifen aufliegenden Bauteil 1 den Kontakt zwischen dem Federkontaktstreifen 4 und dem Bauteil 1 zu verbessern. Durch die Wölbung, Knickung usw, wird im Klemmbereich eine Flächenfederkonstante c in kp/cm2 des Kontaktfederetreifens erreichte Er läßt sich, über die ganze Klemmbreite betrachtet, in der Dicke; zusammendrücken. Wird der Federkontaktatreifen 4 zur Vergleichmäßigung des Druckes z.B. der einzelnen Befestigungesohrauben entlang einem Klemmbereich 8 mit einem Andruckflansch 9 mit einem Trägheitamoment Z in Beanspruahungeriehtung und einem Werkstoff mit einem Elastizitätsmodul E hinterlegt (siehe Fig. 3) und gefordert, daß das Flächendruckmaximum pmax am Ort einer Schraube 10 und das Flächendruckminimum Amin in der Mitte zwischen zwei der in langer Reihe im konstanten Abstand d angeordneten Schrauben 10 fast gleich sind, im besonderen wird der Schraubenabstand d gemäß d/do C 2, in besonderen d/do == 1,2 ... 2 nach der Erfindung zu wählen sein

  dabei ist d0 = E. I

  c

  Diese Bemessungsvorschrift gewährleistet, daß die Schrauben 10 nicht zu weit auseinander gesetzt werden, was schlechte Kontakt- gabe im Mittenbereich zwischen zwei Schrauben zur- Folge hat und . daß die Schrauben 10 nicht zu eng gesetzt werden, was einen un- nötigen Material- und Zeitaufwand bei der Herstellung und Montage bedeutet. Einer sehr geringen Wellung in des Fe-. derkontaktstreifens können die stets aus dünnem Federblech hergestellten Streifen bei Wölbungg Knickungg äuffiederung und Vllung in z.B. radialer Richtung gut folgen.
• In Big. 3 ist mit 11 die Kurzsehlußplatte einen Kurzschlußschiebers bezeichnet, der über einen runden Stab 12 verschoben werden kann.

Claims (1)

1. Patentansprüche 1. Abdiahtung für hochfrequente Wellen in Hochfrequenz-, insbe- sondere Mikrowellengeräten, durch hederkontaktetreifen oder -rin- ge, die in Richtung ihrer größten Ausdehnung einseitig an einen gegen ein anderen feststehendes Hauteil bewegbaren Bauteil durch Klemmung befestigt sind, dadurch gekeneseiehnet, daß die Feder- kontaktstreifen oder -ringet' über den Bereich ihrer Befestigungs-oder Kle»fläche zur Vergrößerung der Kontaktfläche innerhalb dieser Klemmfläche und Verbesserung der Kontaktgabe Torgebogen sind. Abdiohtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Pederkontaktetreifen oder .-ring eine flache Knickreg, Wölbung Wellung, verschränkte oder verdrillte Piederung aufweist. 3. Abdichtung nach eine= oder beiden der Torhergehenden Ansprüche mit einen Pederkontaktstreifen oder -ring mit einer flä- j ehenfederkonstante c im Bereich der älemfläehe und einem am bewegbaren Bauteil durch Sehrauben oder dergl. mit zueinander gleichem Abstand d befestigten Andruekflandch mit einem Trägheitsmoment I in Beanspruchungeriehtung und aus einem Werkstoff mit einen Blastizitätsmodul E, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Ab- stand (d) der Schrauben (10) oder dergl. gleich 1,2 bis 2 einen Bezugsabstand (do) ist