DE2006158C3 - Innenleitergelenk für Hochfrequenz-Koaxialleitungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Innenleitergelenk für Hochfrequenz-Koaxialleitungen. Derartige Gelenke, die in einen Leitungszug oder beispielsweise auch in einen Umschalter eingebaut werden, bestehen allgemein aus einem metallischem Faltenbalg, der mehrere und relativ große Faltungen aufweisen muß, um eine Schwenkung des Innenleiterabschnitts über den erforderlichen Schwenkwinkel von beispielsweise 30 bis 60° durchführen zu können. Derartige Faltenbalge haben den Vorteil eines kontaktlosen Übergangs, sie bedingen jedoch eine Änderung der Länge des Stromweges wenn eine Verschwenkung einsetzt, und dies ist besonders dann störend, wenn ein solcher Koaxiaiteii mit Frequenzen betrieben wird, die in der Nähe der oberen Grenzfrequenz liegen. Dann ergibt sich nämlich eine unzulässige Erhitzung, weil erhöhte Wärme erzeugt wird, die aus den Falten des Balges und innerhalb des Außenleiter nur schwierig abgeführt werden kann.

Aus der US-PS 26 44 028 sind verschiebliche Kontaktverbindungen mit radial federnden Kontaktzungen bekannt
Durch die US-PS 29 34 586 ist bereits ein Koaxialkabei bekannt bei dem der Innenleiter in einem Gelenkabschnitt von Kugeln gebildet ist Diese Gelenkkugeln werden jedoch nicht von Federzungen umfaßt sondern sind zwischen Isolierstützen schwenkbar gelagert und durch elektrische Überleitungsabschnitte verbunden, die auch eine gewisse Längsbeweglichkeit zulassen. Diese Innenleiterverbindungsabschnitte stehen dabei in Löcher der hohl ausgebildeten Kugeln ein. was eine außerordentlich schlechte und zufällige Kontaktgabe bedingt

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine

möglichst verlustarme gelenkige Verbindung von

Innenleiterabschnitten für Hochfrequenz-Koaxialleitun-

gein anzugeben.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst

durch die im Kennzeichnungsteil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale. Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Das Innenleitergelenk besitzt immer die gleiche Länge unabhängig von der Schwenkstellung und je nach dem Verwendungszweck kann die Verschieblichkeit der Innenleiter in Axialrichtung gegeneinander eng toleriert oder auf das erforderliche Maß eingestellt werden, indem entsprechende axiale Anschläge vorgesehen werden.

Bei dem Innenleitergelenk kann durch geeignete Wahl der Kontaktwerkstoffe der Übergangswiderstand sehr gering gehalten werden, wobei gleichzeitig Werkstoffe guter Wärmeleitfähigkeit Anwendung finden können, die eine Abführung der erzeugten Wärme ohne Schwierigkeiten ermöglichen.

Das Innenleitergelenk ist überall dort anwendbar wo im Zuge einer Leitungsführung ein Gelenk erforderlich ist, d. h. z. B. bei Koaxialumschaltern, Bügelsteckern und Ausgleichsstücken bei denen im Gegensatz zu Gabelumschaltern der Außenleiter gelenkig ausgeführt sein muß. In diesen Fällen kann als Außenleiter jedoch unbedenklich ein Faltenbalg benutzt werden weil infolge des größeren Radius am Außenleiter die Stromdichte ohnehin nicht in den kritischen Bereich gelangt.

Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 die schematische Darstellung eines Innenleitergelenks, teilweise aufgebrochen,

Fig.2 eine Ansicht des Innenleitergelenks gemäß F i g. 1 um 90° gedreht,
Fig.3 eine teilweise aufgebrochene Ansicht eines

Doppelgelenks,

F i g. 4 eine Teilschnittansicht eines Innenleitergelenks mit axialer Verschieblichkeit.

Gemäß F i g. 1 und 2 wird durch das Innenleitergelenk der feste Innenleiter 10 mit dem schwenkbaren

f>5 Innenleiterabschnitt 12 verbunden. Das Gelenk besteht aus einer am festen Innenleiterabschnitt 10 angeformten Kugel 14 und Federzungen 16, die durch axiale Schlitzung des Endes des Innenleiierschwenkabschniits

12 und durch Umbiegen ihrer Vorderenden nach innen entstanden sind. Durch Anpassung der Innenflächen dieser Federzungen an die Kugelgestalt kann der Obergangswiderstand in relativ kleinen Grenzen gehalten werden. Durch die Kugelgelenkausbildung s wird ein ungestörter Strompfad voc dem zylindrischen Innenleiterschwenkabschnitt auf den zylindrischen festen Innenleiterabschnitt 10 gewährleistet

Das aus Federzungen und Kugel bestehende innenleiterglenk ist nicht in der Lage, wesentliche axiale ι ο Belastungen aufzunehmen. Im allgemeinen wird es daher erforderlich sein, eine Zug- bzw. Druckentlastung vorzusehen. Gemäß dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 und 2 geschieht dies dadurch, daß die Kugel mit einem Einschnitt 18 ausgestattet ist und einen diesen Ausschnitt durchsetzenden Gelenkstift 20 trägt In die Ausnehmung 18 ist ein Zuganker 22 eingeführt der an dem Gelenkstift 20 schwenkbar befestigt ist Das hintere Ende 24 des Zugankers 22 muß gegenüber dem schwenkbaren Innenleiterabschnitt 12 festgelegt sein. Wenn der Innenleiterschwenkabschnitt 12 von seinem dem Gelenk gegenüberliegenden Ende her zugänglich ist, kann diese Festlegung durch eine Schraubverbindung erfolgen. Gemäß dem dargestellten Ausführungs-Ibeispiel ist eine Schnappverbindung vorgesehen. In das Mittelloch einer Stützscheibe 26 ist das Ende 24 des Zugankers 22 eingedrückt, welches aus Federzungen besteht, die sich nach Einfügen mit Sperrnasen 28 am Rand der Scheibenbohrung abstützen.

In den wesentlichen Einzelheiten entspricht die Doppelgelenkanordnung nach F i g. 3 der Gelenkausbildung nach F i g. 1 und 2. In diesem Falle ist ein Innenleiterabschnitt 10 über ein Gelenkzwischenstück 12a mit einem weiteren Innenleiterabschnitt 10a verbunden. Zwischen den Innenleiterabschnitten 10 und 12a bzw. 12 und 10a ist je ein Kugelgelenk vorgesehen. Jedes Kugelgelenk besteht aus einer Kugelschraube 30, die in Innenleiterabschnitte 31 bzw. 32 eingeschraubt sind, welch letztere teleskopartig ineinandergreifen und den Innenleiter 12a bilden. Die Köpfe der Kugelschrauben 30 werden von Kugelpfannen 33 umfaßt, welche eine Isolierstütze 34 tragen und mit dem Innenleiterabschnitt 10 bzw. 10a verbunden sind. In eine Ringnut der Kugelpfannen 33 ist ein Sicherungsring 35 eingenietet, der ein axiales Herausziehen des Kugelkopfes 30 verhindert Jede Kugelpfanne 30 weist eine sphärische äußere Oberfläche in Gestalt eines Kugelabschnitts 36 auf, der von Federzungen 37 der Innenleiterabschr.itt 31 bzw. 32 umfaßt ist

Die den Innenleitern 10 bzw. 10a zugeordneten Außenleiter 38 bzw. 38a sind durch einen Außenleiterfaltenbalg 39 verbunden. Infolge des gegenüber dem Innenleiter größeren Radius des AuBenleiters ist hier mit Problemen hinsichtlich der Stromdichte nicht zu rechnen, so daß im Gegensatz zum Innenleiter ein Faitenbalgaußenleiter auch bei Übertragung von Frequenzen, die in der Nähe der oberen Grenzfrequenz liegen, keine Schwierigkeiten ergibt

Die mechanische Festlegung der beiden Außenleiterabschnitte 38 und 38a wird durch eine den Faltenbalg umgreifende Hülse 40 bewirkt Ein nach innen gezogener Endflansch 41 der Hülse 40 ist auf der zylindrischen Außenfläche 42 des Außenleiters 38 zwischen einem Ringbund 43 und einem in eine Nut eingefügten Federring 44 verschiebbar. Das andere Ende der Hülse 40 weist einen in eine Innennut eingefügten Federring 45 auf, der eine Bewegung der Hülse nach innen durch Anschlag an dem Ringbund 46 begrenzt, während die gemäß F · g. 3 linke Begrenzung der Verschiebung der Hülse 40 durch den Flansch 47 gegeben ^!st

Durch diese Doppelgelenkanordnung mit dem in der Länge veränderbaren Ausgleichsstück, bestehend aus Faltenbalg 39 und Begrenzungshülse 40 im Außenleiter bzw. teleskopartig verschiebbaren Innenleiterabschnitten 31 und 32, kann das in Fig.3 dargestellte Ausgleichsstück Längendifferenzen, Winkeldifferenzen und Fluchtungsfehler ausgleichen. Durch die Verbindung der Kugelschrauben 30 mit den Innenleiterabschnitten 31 und 32 wird verhindert, daß die Federzungen 37 von dem Kugelabschnitt 36 axial abrutschen, so daß Längenänderungen durch teleskopartige Verschiebung der Teile 31 und 32 ausgeglichen werden.

Es ist auch möglich, die Innenleiterabschnitte 31 und 32 starr miteinander zu verbinden bzw. einstückig herzustellen. In diesem Fall kann der Kugelkopf 36 innerhalb der Federzungen 37 axial verschieblich sein, wobei die Federzungen, wie bei dem linken Gelenk in F i g. 3 dargestellt, flach ausgebildet sind.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Innenleitergclenk für Hochfrequenz-Koaxialleitungen, dadurch gekennzeichnet, daß es als Kugelgelenk ausgebildet ist, dessen an dem einen Innenleiterabschnht (10) angesetzte Gelenkkugel (14, 36) von Federzungen (16, 37) des anderen Innenleiterabschnitts (12) umfaßt ist, und daß ein Zuganker (22, 30) einerseits gelenkig an der Gelenkkugel und andererseits axial formschlüssig an dem die Federzungen tragenden Irinenleiterabschnitt (12,31,32) angreift

2. Innenleitergelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkkugel (14) von einem Gelenkstift (20) durchsetzt ist, an dem der Zuganker (22) angreift, der durch eine Ausnehmung (18) in die Kugel einsteht

3. Innenleitergelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zuganker einen Kugelkopf (30) aufweist, der innerhalb der hohl ausgebildeten Gelenkkugel (36) in zwei senkrecht aufeinander stehenden Ebenen schwenkbar ist

4. Innenleitergelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zuganker (30) wenigstens gegenüber einem der Innenleiterabschnitte (10, 12) axial begrenzt verschieblich ist

5. Innenleitergelenk nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Zuganker (22) an dem die Federzungen tragenden Innenleiterabschnitt über eine Rastverbindung (26, 28) festgelegt ist.

6. Innenleitergelenk nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zuganker als Kugelschraube (30) ausgebildet ist, die in den Federzungen (37) tragenden Innenleiterabschnitt (12aj eingeschraubt ist, und daß der Kugelkopf der Schraube durch einen Ring (35) innerhalb der hohl ausgebildeten Gelenkkugel (36) axial festgelegt ist.

7. Innenleitergelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß es von einem Außenleiterfaltenbalg (39) umfaßt ist.

8. Innenleitergelenk nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Faltenbalg (39) von einer die axiale Bewegung und die Winkelbewegung begrenzenden Hülse (40) umfaßt ist.

9. Innenleitergelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Kugelkopf (36) innerhalb der Federzungen (37) axial verschiebbar ist und die Federzungen (37) zylindrisch ausgebildet sind, und die Gelenkkugel (36) längs eines Großkreises umfassen.