Drehkupplung für Hochfrequenz
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Die Neuerung bezieht sich auf eine drehbare Kupplung für koaxiale Hochfrequenzleitungen
mit galvanischem Zontakt, welche auch eine durchlaufende Drehbewegung gestattet.
Es ist bekannt, zur durchlaufend drehbaren Verbindung zwischen
zwei hochfrequenz führenden Leitungen die hochfrequente
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Verbindung über gegeneinander drehbewegliche konzentrische,
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einen Kondensator bildende, koaxiale Leiter zu bewirken. Rotary coupling for high frequency
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The innovation relates to a rotatable coupling for coaxial high-frequency lines with galvanic contact, which also allows continuous rotary movement. It is known for continuously rotatable connection between two high-frequency lines carry the high-frequency
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Connection via concentric, rotatable against each other,
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to effect coaxial conductors forming a capacitor.
Die elektrische Anpassung solcher Hochfrequenz-Kupplungen ist jedoch
naturgemäss nur innerhalb schmaler Frequenzbereiche vorhanden.The electrical adaptation of such high frequency couplings is, however
naturally only available within narrow frequency ranges.
Die Ausführung von Hochfrequenz-Drehkupplungen mit galvanischem Kontakt
für Dauerbetrieb ist bisher daran gescheitert, dass es nicht gelungen ist, die Kontaktgabe
mit ausreichender Haltbarkeit sowie Zuverlässigkeit und mit dem erforder-
lichen geringen übergangswiderstand auszuführen, wenn zu-
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gleich alle für die Hochfrequenzübertragung zu stellenden Forderungen erfüllt sein
sollen. Hierzu gehört in erster
Linie einer wellemviderstandsrichtige
Bauform, welche eine weitgehende elektrische Reflexionsfreiheit bis an die Grenzen
des Frequenzgebietesd gewährleistet, in welchem noch koaxiale Leitungen verwendet
werden bzw. galvanische Korntakte noch zweckmässig sind.
Die Forderung weitgehender Reflexionsfreiheit lässt sich
C. D
z. B. bei der für Gleich- und Wechselströme bekannte@ drehbare@ Verbindungen verwendeten
Schleifbürstenanordnung nicht mehr erfüllen, da deren Formgebung und elektrische
Verbindung mit dem Koaxialleiter keine wellenwiderstandsrichtige Anpassung in grösseren
Frequenzbereichen mehr
ermöglicht.
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Die Drehkupplung nach der Neuerung beseitigt diese Mängel durch einen koaxialen
Aufbau, der Kontaktsicherheit und
Reflexionsfreiheit gewährleistet und zwar letztere unab-
hängig davon ob die Kupplung ruht oder sich dreht.
ci
Der Innenleiter der Kupplung der Neuerung, der vorzugsweise
u D
aus einer Hartsilberlegierung besteht, läuft hierzu in
einer zwecks Federung geschlitzten Buchse aus elektrisch
gut leitender Lagerbronze oder anderem geeignetem Kontaktmaterial. Der drehbare
Aussenleiter besitzt eine Kontakt-
fläche, vorzugsweise aus einer Hartsilberlegierung und als
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Gegenstück dazu ein diese umfassendes geschlitztes Rohrstück aus gut leitender Bronze.
Auch eine Umkehrung der Reihenfol-
ge der verwendeten jietallpaarung soll vom Schutz nicht aus-
ZD
geschlossen sein.
Die-Lagerbronze und die Silberlegierung sind auch deshalb
(D ZD
ausgewählt, weil sie sich ohne Schwierigkeiten in die für einen konzentrischen Aufbau
erforderliche Form bringen lassen. Die gewählte Materialpaarung ergibt ausserdem
eine hohe mechanische Verschleissfestigkeit sowie eine gute Ableitung der Reibungswärme,
gute elektrische Leitfähigkeit und einen
geringen elektrischen Übungswiderstand zwischen den zwei
zu verbindenden Teilen.
Die mechanischen Längs-und querkräfte der Drehkupplung
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werden durch ein Kugellager aufgenommen. Die verbleibenden
zi
Jhzentri-cäten werden von den Kontaktteilen dadurch ausge-
gleichen, dass diese durch eine zusätzliche Federung einen
stets gleichbleibenden Kontaktdruck erhalten.
Die Federung des äusseren als Lagerbuchse dienenden geschlitz-
u
ten Rohres kann durch eine ringförmig umgewickelte Schraubenfeder verbessert werden.
Beim
geschlitzten Innenleiter verwendet man zweckmässigerweise einen Federring, der in
einer Ringnut liegt. Aus elektrischen Gründen ist der Aussendurchmesser des Feder-
ringes so gross wie der Aussendurchmesser des geschlitzten
Q
Innenleiter. Zur elektrischen Kompensation des notwendigen
Luftspaltes in der Längsrichtung zwischen dem ruhenden und
dem bewegten Koaxialteil kann der Federring aber auch so ausgebildet sein, dass
seine Abmessungen den elektrischen Restfehler des Luftspaltes kompensieren. Die
aufeinander gleitenden Zylinderflächen der Kontaktstellen sind so gehalten, dass
sie leicht und ohne zu fressen aufeinander gleiten, wobei die ausgewählten werkstoffe
diese Wirkung durch ihre Gleiteigenschaften und Järmeleitf@higkeit unterstützen.The implementation of high-frequency rotary couplings with galvanic contact for continuous operation has so far failed because it has not been possible to establish contact with sufficient durability and reliability and with the required low contact resistance, if
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all requirements for high-frequency transmission should be met at the same time. First and foremost, this includes a design that is correct in terms of wave resistance and ensures that there is largely no electrical reflection right up to the limits of the frequency range in which coaxial lines are still used or galvanic grain cycles are still useful. The requirement for extensive freedom of reflection can be
C. D
z. B. in the known @ rotatable @ connections used for direct and alternating currents can no longer meet, since their shape and electrical connection with the coaxial conductor no longer correct wave resistance adjustment in larger frequency ranges enables.
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The rotary coupling according to the innovation eliminates these deficiencies through a coaxial structure, the contact security and Guaranteed freedom of reflection, namely the latter
depending on whether the clutch is stationary or rotating.
ci
The inner conductor of the clutch of the innovation, which is preferably
u D
consists of a hard silver alloy, runs for this purpose in
a socket made of electrically slotted for the purpose of suspension
highly conductive bearing bronze or other suitable contact material. The rotatable outer conductor has a contact surface, preferably made of a hard silver alloy and as
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The counterpart to this is a slotted piece of pipe made of highly conductive bronze that encompasses this. A reversal of the order ge the jietall pairing used should not be excluded from the protection
ZD
be closed.
The bearing bronze and the silver alloy are also because of this
(D ZD
selected because they can be easily brought into the shape required for a concentric structure. The selected material pairing also results in high mechanical wear resistance and good dissipation of frictional heat, good electrical conductivity and a low electrical exercise resistance between the two
parts to be connected.
The mechanical longitudinal and transverse forces of the rotary joint
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are taken up by a ball bearing. The remaining
zi
Centuries are characterized by the contact parts
the same that these one with an additional suspension
always maintain constant contact pressure.
The suspension of the outer slotted bushing, which serves as a bearing
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th tube can be improved by a helical spring wrapped around it in a ring. In the case of the slotted inner conductor, it is expedient to use a spring washer that lies in an annular groove. For electrical reasons, the outside diameter of the spring ring as large as the outer diameter of the slotted one
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Inner conductor. For electrical compensation of the necessary
Air gap in the longitudinal direction between the resting and
In addition to the moving coaxial part, the spring ring can also be designed in such a way that its dimensions compensate for the residual electrical error of the air gap. The cylindrical surfaces of the contact points that slide on one another are held in such a way that they slide on one another easily and without seizing, whereby the selected materials support this effect through their sliding properties and thermal conductivity.
Die Zeichnung zeigt beispielsweise im Schnitt eine Ausfiilirunßsform
der Neuerung.The drawing shows, for example, a sectional shape
the innovation.
Das Gehäuse 2 der Drehkupplung trgt einen Flansch 3, mit dem die Befestgung
desd feststehenden Teiles erfolgt. Das einsatzteil 4 ist im Gewinde 5 längsbeweglich
im Gehäuse 2 eingeschraubt und in der eingestellten Stellung mit der Kontermutter
11 festgelegten der Kontaktseite ist das Einsatzteil 4 auf eine geringere Wandstärke
abgesetzt und
mit Schlitzen 6 versehen. Die durch die Schlitze 6
des milsenteiles von 4 bedingte federung wird durch die umgeschlungene Schraubenfeder
7 unterstützt. Im Innern trägt das einsatzteil 4 den Stützisolator 8, in dem die
innere Kontaktbuchse 9 befestigt ist, die durch Schlitze 10 federnd
gemacht ist.
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Der drehbare Teile 12 ist über das Kugellager 13 mit dem feststehenden Teil 2 drehbar
verbunden und zentriert. Die Überwurfmutter 14 hält beide Teile zusammen. Die Kontakthülse
15 ist an der ilontaktseite abgesetzt und mit einer Silberauflage 16 umkleidet.
Diese steckt im geschlitzten Teil des einsatzteiles 4. Der innere Kontaktzapfen
17 ist durch die Isolierstütze 13 im Innern des drehbaren Teiles 12 gehalten und
zentriert. Der kontaktseitige abgesetzte Stift 19 ist mit einer Silberhülse 20 umkleidet,
die in der Kontaktbuchse 9 des feststehenden Teiles steckt.The housing 2 of the rotary coupling carries a flange 3 with which the fixed part is fastened. The insert 4 is screwed into the thread 5 so that it can move longitudinally in the housing 2, and in the set position fixed by the lock nut 11 on the contact side, the insert 4 is set down to a smaller wall thickness and provided with slots 6. The suspension caused by the slots 6 of the mils part of FIG. 4 is supported by the helical spring 7 wound around it. Inside, the insert 4 carries the post insulator 8, in which the inner contact socket 9 is attached, which is resilient through slots 10 is made.
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The rotatable part 12 is rotatably connected to the fixed part 2 via the ball bearing 13 and is centered. The union nut 14 holds both parts together. The contact sleeve 15 is offset on the contact side and covered with a silver coating 16. This is located in the slotted part of the insert 4. The inner contact pin 17 is held and centered in the interior of the rotatable part 12 by the insulating support 13. The contact-side offset pin 19 is covered with a silver sleeve 20 which is inserted in the contact socket 9 of the fixed part.
Die Konstruktion der Neuerung bleibt grundsätzlich ungehundert, wenn
Stecker und Buchsenteile im Hinblick auf feststehendes und drehbares Teil der Kupplung
und Belag mit Silber bzw. Lagerbronze vertauscht werden.The construction of the innovation remains fundamentally undamaged if
Plug and socket parts with regard to the fixed and rotatable part of the coupling
and lining with silver or bearing bronze are interchanged.