DE1938777A1

DE1938777A1 - Koaxialdrehschalter,insbesondere fuer HF-Schaltfelder

Info

Publication number: DE1938777A1
Application number: DE19691938777
Authority: DE
Inventors: Spinner Dr-Ing Georg
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1969-07-30
Filing date: 1969-07-30
Publication date: 1971-02-11
Also published as: FR2060066B1; FR2060066A1

Description

PATENTANWÄLTE

DIPL.-ING. GÜNTHER KOCH DR. TINO HAIBACH

8 MÜNCHEN 2, 30, JUÜ 1969

12039 - K/B

Dr.-Ing. Georg Spinner, München

Koaxialdrehschalter, insbesondere für HF-Schaltfeider

Die Erfindung betrifft einen Koaxialdrehschalter, dessen Gehäuse den Außenleiter bildet und mit Außenleiteranschlüssen in Verbindung steht und dessen als Bandleitungen ausgeführte, auf einem Schaltrotor angeordnete Innenleiter über •Kontakte mit vom Gehäuse getragenen Innenleiteranschlüssen in Kontaktberührung üB'erführbar sind.

Bei bekannten Koaxialschaltern dieser Bauart sind sämtliche Bandleiter in einer Ebene auf einem scheibenförmigen Schaltrotor angeordnet und deshalb können mittels eines derartigen Schalters solche Schaltprobleme nicht gelöst werden, bei denen in einer oder mehrerenjschaltstellungen einander überkreuzende leitungsverbindungen zwischen den Leitungsanschlüssön erforderlich sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen derartigen Koaxialdreihachalter so auszubilden, daß auch Schaltungsprobleme mit Einander überkreuzenden Ifeitungsverbindungen beherrscht werden können.

•m Ο ""

00$SI771017

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe bei einem Koaxialdrehschalter der eingangs genannten Bauart dadurch gelöst, daß die Bandleitüngen in einem trommeiförmigen Schaltrotor in axial voneinander distanziert liegenden Ebenen angeordnet sind und in Kontakten enden, von denen ein Teil axial in. die Ebene eines anderen Bandleiters versetzt ist und mit dessen Anschlußkontakt zusammenwirkt, und daß die Koaxialanschlüsse (11 bzw. 12) der Reihen bzw. Zeilen mit ihren Achsen parallel zueinander und zur Drehachse des Schaltrotors liegen.

Ein derart aufgebauter Koaxialdrehschalter eignet sich insbesondere für die Erstellung von in Matrixform angeordneten Hochfrequenzschaltfeldern, bei denen es erforderlich ist, an jedem Kreuzungspunkt eine reihenweise und zeilenweise Durchschaltung zu bewirken bzw. eine Eckverbindung zwischen einer

bestimmten Reihe und einer bestimmten Zeile herzustellen.

Zu diesem Zweck wurden bisher jeweils zwei mit ihren Fußpunk- „ ten zusammengeschaltete Gabelumschalter benutzt, was einen relativ hohen Aufwand und einen sehr großen Raum für die Schaltfelder erfonfert.

Gemäß der Erfindung wird das für die Matrixanordnung spezifische Schaltproblem bei einem gemäß obiger Kennzeichnung ausgebildeten Koaxialsehalter dadurch gelöst, daß in einer ersten Ebene ein Bandleiter mit Kontaktmessern angeordnet ist, die mit den Gabelkontaktanschlüssen einer Reihe verbindbar sind, daß in einer zweiten Ebenö ein Bandleiter mit Kontaktmessern angeordnet ist,, die mit Gabelkontaktanschlüssen einer Zeile zusammenwirken, und daß in einer dritten, vorzugsweis-e zwischen der ersten und zweiten Ebene liegenden Ebene, ein Bandleiter angeordnet ist, dessen eines

00 9887/T017

Kontaktmesser in die erste Ebene und dessen zweites Kontaktmesser in die zweite Ebene versetzt ist, wobei in einer ersten Schaltsteilung die Reihenanschlußkontakte in der ersten Ebene und die Zeilenanschlußkontakte in der zweiten Ebene miteinander verbunden sind, während in einer zweiten Schaltstellung ein Reihenansehlußkontakt mit einem Zeilenansehlußkontakt verbunden ist.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist λ vorgesehen, in der ersten und zweiten Ebene die Leiter jev;eils diametral über den Durchmesser verlaufend hindurchzuführen, so daß die Anschlüsse jeweils im Winkelabstand von 90° angeordnet sind, während der Bandleiter der dritten vorzugsweise mittleren Ebene über einen Winkel von 90° verläuft. In einer ersten S_chaltstellung werden jeweils .parallelweise gegenüberliegend die ankommenden Leitungen miteinander verbunden, d.h. der Knotenpunkt ist glatt durchgeschaltet. Bei einer Drehung des Schaltrotors um.45° in die zweite Schaltstellung kommen die beiden Kontaktmesser des mittleren 90°-Leitungsstückes mit den Gabelkontakten eines Reihenanschlußkontaktes bzw. eines Zeilenanschlußkontaktes in Kontaktberührung, so daß eine Eckverbindung "

zustandekommt.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen erfindungsgemäß ausgebildeten Koaxialdrehschalter,

Fig» 2 einen Schnitt nach der Linie H-II gemäß Fig. 1.

Fig. 5 eine Ansicht eines Knotenpunkts eines'Matrixschalters,

009887/1017

- 4 Pig. einen Schnitt nach der Linie IV-IV gemäß Fig. 3.

Das Schaltergehäuse 10 bildet den Außenleiter und steht mit den Außenleitern der Koaxialreihenanschlüsse 11 bzw. Koaxialzeilenanschlüsse 12 in Verbindung. Diese Koaxialanschlüsee, die zweckmäigerweise als Steckeranschlüsse ausgebildet sind, liegen mit ihren Achsen parallel zueinander und zu der Drehachse des ^chaltrotors. Die Anschlüsse liegen stirnseitig in einer gemeinsamen Ebene. Der Schaltrotor wird von einer im Gehäuse gelagerten Achse

13 getragen. Der Schaltrotor besteht aus mehreren'Isolierstoffscheiben 14, 15, 16, 17, auf bzw. zwischen denen die . Bandleitungen angeordnet sind. Stattdessen könnte der Isolierstoffblock, der die drei Bandleiter enthält, auch aus einem Stück gespritzt oder gesintert sein. Die Verbindung zwischen den Bandleitern und den zusammengesetzten Isolierstoffscheiben wird durch genau passende Ausnehmungen innerhalb der Scheiben hergestellt. In den Fig. 1 und 2 sind die Bandleiter nur schematisch dargestellt. Ihre Verbindung mit den Isolierstoffscheiben erfolgt durch Isolierstoffstifte, die in Bohrungen der Leiterteile liegen, wobei etwa seitlich entstehende Zwischenräume durch Isolierstoff lagen ausgeglichen werden.

In einer ersten Ebene 18 zwischen den Isolierstoffscheiben

14 und 15 ist ein Bandleiter 19 in den Isolierstoff eingebettet, der in der in der Zeichnung dargestellten ersten Schaltstellung mit seinen über den Umfang der Isolierstoffscheiben liegenden Kontaktmessern20 mit Gabelkontakten 21 der Reihenanschlüsse 11 in Kontaktberührung steht.

In einer zweiten Ebene 22 ist zwischen den Isolierstoffscheiben 16 und 17 ein Bandleiter 23 eingebettet, der diametral bezüglich des Schaltrotors verläuft, den Bandleiter 19 senkrecht kreuzt und mit seinem Kontaktmesser 24 mit

009887/1017

Gabelkoηtakten 25 der Zeilenanschlüsse 12 in Kontaktverbindung stehen. Die "Kontaktmesser" werden jeweils durch die Bandleiterendabschnitte gebildet, die über den äußeren Umfang der Isolierstoffscheiben 14, 15,16, 17 vorstehen.

In einer dritten, zwischen der ersten und zweiten "Ebene liegenden Ebene 25a ist in den Isolierscheiben 15 und 16 in der aus Pig. 1 ersichtlichen Anordnung ein sich über erstreckender Innenleiterbandabschnitt 26 eingebettet. Das eine Kontaktmesser 27 dieses Bandleiters ist in die erste Ebene 18 nach oben gezogen und wirkt, wenn der Schaltrotor gemäß i'ig. 1 um 45° im Uhrzeigersinn verdreht wird, mit den Gabelkontakten 21 des oberen Reihenanschlußes 11 zusammen. Das zweite Zontaktmesser 28 des Bandleiters 26 ist in die zweite Ebene 22 nach unten gezogen und wirkt in der zweiten (um 45° im Uhrzeigersinn verdrehten) Schaltstellung mit den Grabelkontakten 25 des rechten Zeilenanschlußes 12 zusammen. Hieraus ergibt sich, daß in der ersten, in der Zeichnung dargestellten Schaltstellung über die Bandleitungen 19 und 23 der Knotenpunkt glatt durchgeschaltet ist und daß in einer zweiten Schaltstellung über die Bandlei-" tungen, in der der Schaltrotor gegenüber der Stellung nach JPig. 1 um 45° im Uhrzeigersinn verdreht ist, eine Winkelverbindung zwischen dem oberen Reihenanschluß 11 über den Bandleiter 26 nach dem rechten Zeilenanschluß 12 hergestellt ist.

In dieser mittleren dritten Ebene 25-A liegt außerdem eine Metallscheibe 29, die an den vom Bandleiter 26 bestimmten Stellen ausgespart ist und von diesem distanziert ist und an ihrem äußeren Umfang mit GabθIkontakten 30 in Berührung steht, welche geerdet sind. Hierdurch werden die Leitungen entkoppelt und es wird der Wellenwiderstand genau definiert.

009887/1017 - ⁶ "

In der ersten Ebene 18 liegen Gabelkontakte 31 und in der dritten Ebene liegen Gabelkontakte 32, die auf dem vorstehenden Umfang der Scheibe 22 ablaufen und in der ersten S cha Its teilung gemäß Pig, 1 mit den Kontaktmessern 27 bzw. 28 des Bandleiters 26 in Verbindung stehen. Die Gabelkontakte 31 und 32 sind ebenfalls geerdet, so daß in der Durchschaltstellung' nach I'ig. 1 der Bandleiter 26 geerdet ist.

Der Antrieb des Schaltrotors erfolgt über ein Schaltritzel 33f welches in eine Verzahnung 34 eingreift", die in einem ■"ereich von etwas -über 45° am Umfang der Metallscheibe 29 angebracht ist. Dieses Ritzel 33 kann durch einen Motor elektrisch oder durch Druckluft angetrieben werden. Stattdessen kann der Antrieb auch über einen Drehmagneten erfolgen.

Die Abdeckhaube 35 des Schaltergehäuses ist vom Schaltmechanismus getrennt und kann abgenommen werden, wodurch der gesamte Schaltmechanismus zugänglich wird.

Die Achse 13 des Schaltrotors besteht vorzugsweise aus Eeramikmaterial. Die einzelnen Schalter· sind durch Steckkontakt einfach auswechselbar. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung sind die Antriebsteile jedes Schalters unabhängig vom auswechselbaren Schalterteil vorzugsweise auf der dem Schalter entgegengesetzten Ebene der Metallplatte aufgebracht. Mit diesem Antriebsteil·, d.h« der das Ritzel 33 tragenden Welle, können Mittel für die Signalisation und die Trägerüberwachung fest montiert aein. Diese Anschlußteile sind .,demgemäß vom Hochfrequenzteil des Schalters leicht auswechselbar.

- 7 009887/1017

Die ^usammensehaltung mehrerer Schalter kann durch Montage auf einer gemeinsamen Metallplatte erfolgen, die dann einen ieil des gemeinsamen Außenleiters bildet und mit den Scha lter gehäus en in Verbindung steht. Die Hochfreq.uenzverbindungsleitungen zwischen den einzelnen Schaltern können auf der Rückseite der Montageplatte in Gestalt von Streifenleitungen ausgebildet sein". Diese Streifenleitungen können offen liegen« Sie können auch mit einer einfachen doppelwinkelförmigen Blechverkleidung als zusätzliche %

Außenleiter ausgeführt sein.

Pig. 3 zeigt die Rückansicht eines Knotenpunktes eines Matrix-Schaltfeldes mit Reihenanschlüssen 11 und Zeilenanschlüssen 12, d.h. es ist diejenige Seite der Metallplatte 50 ersichtlich, die die v/eiterführenden Innenleiter 51 bzw. 52 trägt. Diese Innenleiter können - wie aus Pig. 4 ersichtlich - von einem zusätzlichen Außenleiter 54 umgeben sein.

Die Kolbenstange 55 eines Druckluftkolbens 56 trägt eine Zahnstange 57, die in ein Ritzel 58 eingreift, das auf einer λ durch die Platte 50 in den Schalter eingeführten Welle 59 sitzt, die im Schalter das Antriebsritzel 33 trägt. Der Hub des Kolbens 56 und die Ritzeluntersetzung sind so gewählt, daß die 45°-Drehfiung des Schaltrohres zustandekommt. Yon der Drehung der Welle 59 werden über geeignete Nockenanordnungen 60 Mikroschalter 61 für Signal- und Überwachungszwecke gesteuert.

- Patentansprüche - ■

009887/1017

Claims

- 8 Patentansprüche

1J Koaxialdrehsehalter, dessen Gehäuse den Außenleiter bildet und mit Außenleiteranschlüssen in Verbindung steht und dessen als Bandleitungen ausgeführte, auf einem Schaltrotor angeordnete Innenleiter über Kontakte mit vom Gehäuse getragenen Innenleiteranschlüssen in Kontakfberührung überfuhr bar sind,

dadurch gekennzeichnet, daß die Bandleitungen in einem trommeiförmigen Schaltrotor in axial voneinander distanzierten Ebenen angeordnet sind und in Kontakten enden, von denen ein Teil axial in-die Ebene eines anderen Bandleiters versetzt ist und mit dessen Anschlußkontakt zusammenwirkt, und daß die Koaxialanschlüsse (11 bzw. 12) der Reihen bzw. Zeilen mit ihren Achsen parallel zueinander und zur Drehachse des Schaltrotors liegen.
2. Koaxialschalter nach Anspruch 1, insbesondere für in Matrixform angeordnete Hochfrequenzschaltfelder, dadurch gekennzeichnet , daß in einer ersten Ebene ein Bandleiter mit Kontaktmessern angeordnet ist, die mit den Gabelkontaktanschlüssen einer Reihe verbindbar sind, daß in einer zweiten Ebene ein Bandleiter mit Kontaktmessern angeordnet ist, die mit öabelkontaktanSchlussen einer Zeile zusammenwirken, und daß in einer dritten, vorzugsweise zwischen der ersten und zweiten Ebene liegenden Ebene, ein Bandleiter angeordnet ist, dessen eines Kontaktmesser in die zweite Ebene versetzt ist, wobei in einer ersten Schaltstellung die Reihenanschlußkontakte in der ersten Ebene und die Zeilenanschlußkontakte in der zweiten Ebene miteinander verbunden sind, während in einer zweiten Sohaltstellung ein Reihenanschlußkontakt mit einem Zeilenanschlußkontakt verbunden ist.

009887/1017
3. Koaxialsahalter nach, den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenleiterkontakte als Messer-Gabel-Kontakte ausgebildet sind.
4. Koaxialschalter nach. Anspruch .1, dadurch gekennzeichnet* daß die vier Anschlüsse (11 bzw. 12) in einer gemeinsamen Ebene liegen.
5. Koaxialschalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die vier Anschlüsse mit Steckverbindungen ausgerüstet sind.
6. Koaxialschalter nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Schalter auf einer Metallplatte (50) zusammengeschaltet sind, de Teil eines gemeinsamen Außenleiters ist. ' '
7. Koaxialschalter nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der mittleren dritten Ebene eine Metallscheibe (29) liegt, die über einen Gabelkontäkt (30) geerdet ist.
8. Koaxialschalter nach den Ansprüchen 1 und 2_t dadurch gekennzeichnet, daß die Eqntaktmesser (27,28) des Winkelleiters (26) in Ruhestellung mit geerdeten Gabelkontakten (31,32) in Kontaktberührung stehen.

- 10 -009887/1017

- ίο -
9. Koaxialschalter nach den Ansprüchen 1, 2 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallscheibe (29) über einen Teil ihres gas eine Verzahnung (34) trägt, in die ein Antriebsritzel

(33) eingreift.
10. Koaxialschalter. nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb eines Ritzels durch Druckluft erfolgt·.
11. EoaxiaIschalter nach Anspruch 9, dadurch ge kennzeichnet, daß der Antrieb des"Ritzels durch einen Drehmagneten erfolgt,
12. Koaxialschalter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb des Ritzels durch einen Elektromotor erfolgt,
13. Koaxialschalter nach den Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierstoffblock, in den die drei Streifenleiter (23,19_f26) eingebettet sind, aus einem Stück gespritzt oder gesintert ist.
14. Koaxialschalter nach den Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierstoffblock aus mehreren Is&ierstoffscheiben (I4f15»16,17) zusammengesetzt ist.
15. Koaxialschalter nach den Ansprüchen 1 bis 14, ■dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen den Leiterstreifen (19,23,26) und den zusammengesetzten Isolierstoffscheiben durch genau passende Ausnehmungen innerhalb der Scheiben hergestellt wird. 009887/1017

- 11 -

- ii -
16. Koaxialschalter nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen den Streifen und den·Scheiben durch Is&ierstoffstifte bewirkt wird, die in Bohrungen der Leiterteile liegen, und daß die dabei entstehenden seitlichen Leiterteile-Zwischenräume dmch weitere -Lsolierstofflagen ausgeglichen sind.
17. Koaxialschalter nach Anspruch 1 bis 16,

dadurch gekennzeichnet,- ^

daß die Abdeckhaube (35) vom Schaltmechanismus getrennt ist.
18. Koaxialschalter nach den Ansprüchen 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die den Rotor tragende Achse (13) aus Isolierstoff, vorzugsweise Keramikmaterial, besteht.
19. Koaxialschalter nach Anspruch 6, dadurch . gekennzeichnet, daß die einzelnen Schalter durch Steckkontakte auswechselbar sind.
20. Koaxialschalter nach den Ansprüchen 9 bis 12, I dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsteile jedes Schalters unabhängig vom auswechselbaren Schalterteil, vorzugsweise auf der dem Schalter entgegengesetzten Ebene der Metallplatte, angebracht sind.
21. Koaxialschalter nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß diesem Antriebsanteil die für die Signalisation und Srägerüberwachung notwendigen Kontakte und Anschlußteile fest montiert sind.

009887/1017

- 12 -
22. Koaxialschalter nach Anspruch 6 und 21, dadurch .gekennzeichnet, daß die Antriebsteile unabhängig vom Hochfrequenzteil des .Schalters leicht auswechselbar sind und auf der Rückseite der gemeinsamen Metallplatte (50) angeordnet sind.
23. ' Koaxialschalter nach den Ansprüchen 6 und 19 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Ηϊ-Verbindungsleitungen zwischen den einzelnen Schaltern auf der Rückseite der Montageplatte in Porm von Streifenleitungen ausgebildet sind.
24. Koaxialschalter nach Anspruch 23» dadurch gekennzeichnet , daß die Streifenleitungen offen liegen.
25. Koaxialschalter nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Streifenleitungen mit einer einfachen doppelwinkelförmigen Blechverkleidung als zusätzlicher Außenleiter ausgebildet sind.

nach
26. Koaxialschalter/den Ansprüchen 1 bis 25»

dadurch gekennzeichnet, daß die Endstücke der Schaltersteckanschlüsse unmittelbar den Kabelsteckanschluß bilden.
27. Koaxialschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß normale Kabelarmaturen für andere leitungen, Führungen und Überbrückungen mit genormten Steckanschlußteilen vorgesehen sind.

009887/1017