DE2262928B2

DE2262928B2 - Bake-out, exchangeable rectangular waveguide welded or soldered connection

Info

Publication number: DE2262928B2
Application number: DE19722262928
Authority: DE
Inventors: Enzio Dipl.-Ing. 2359 Henstedt-Rhen Demmel; Klaus-Dieter 2000 Norderstedt Manzke; Friedrich Dipl.- Ing. 2084 Rellingen Poetzl; Horst Dipl.-Phys. 2000 Hamburg Seifert
Original assignee: Philips Patentverwaltung GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Priority date: 1972-12-22
Filing date: 1972-12-22
Publication date: 1978-08-17
Also published as: DE2262928A1; DE2262928C3

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine ausheizbare, leicht auswechselbare, vakuumdichte und mit Mikrowellenröhren verbundene Rechteckhohlleiter-Schweiß- oder -Lötverbindung, bestehend aus einem Chokeflansch und einem Planflansch.The invention relates to a bakable, easily replaceable, vacuum-tight and with microwave tubes connected rectangular waveguide welded or soldered connection, consisting of a choke flange and a flat flange.

Derartige Verbindungen sind genormt, z. B. in dem inzwischen veröffentlichten »Military Standard« MS 90062 vom 2.8.1954. Auf diesem zitierten Blatt ist lediglich der Chokeflansch gezeigt, bestehend aus dem Flanschteil, der an der Verbindungsstelle eine in radialer Richtung verlaufende Nut aufweist, die in einer λ/4-Tasche endet Diese λ/4-Tasche soll verhindern, daß die Mikrowelle aus dem Rechteckhohlleiter an der Verbindungsstelle nach außen treten kann.Such connections are standardized, e.g. B. in the meanwhile published "Military Standard" MS 90062 of 2.8.1954. On this quoted sheet is only the choke flange is shown, consisting of the flange part, the one in radial direction at the connection point Has a groove running in the direction that ends in a λ / 4 pocket. This λ / 4 pocket is intended to prevent the microwave can emerge from the rectangular waveguide at the connection point to the outside.

Derartige λ/4-Taschen sind auch aus anderen Veröffentlichgen bekannt, z. B. aus der DE-OS 15 40 977, der DE-AS 10 72 335 und den US-PS 25 00 676 und 26 27 571.Such λ / 4 pockets are also known from other publications, e.g. B. from the DE-OS 15 40 977, DE-AS 10 72 335 and US-PS 25 00 676 and 26 27 571.

Andererseits sind aus der DE-AS 11 04 620 und der US-PS 32 67 314 sogenannte Schweißkragen-Verbindungen bekannt. Diese bestehen aus dünnen Blechen, die ringförmig sind und in axialer Richtung umgebogen werden. Das eine Ringblech wird auf dem einen Flansch befestigt und bildet später den sogenannten Innenring, während der andere Ring auf dem gegenüberliegenden Flanschteil befestigt wird und den sogenannten Außenring bildet Beide Ringe passen gut ineinander und werden dann an den sich überlappenden Flächen miteinander verlötet oder verschweißt. Der Vorteil dieser Konstruktion ist der, daß eine leichte Trennung mit lediglich mechanischen Hilfsmitteln an dieser Stelle möglich ist, ohne daß die elektrischen Parameter der Mikrowellenleitung verändert werden, weil nämlich diese leicht trennbare Verbindung außerhalb des die Mikrowelle führenden Raumes angeordnet ist.On the other hand, from DE-AS 11 04 620 and the US-PS 32 67 314 known so-called welding collar connections. These consist of thin metal sheets, which are ring-shaped and are bent in the axial direction. One ring plate is on one flange attached and later forms the so-called inner ring, while the other ring on the opposite The flange part is attached and forms the so-called outer ring. Both rings fit together well and are then soldered or welded to one another on the overlapping surfaces. The advantage This construction is that an easy separation with only mechanical aids at this point is possible without the electrical parameters of the microwave conduction being changed, because namely this easily separable connection is arranged outside the space leading the microwave.

Die oben eingangs zitierten, z. B. nach dem »Military Standard« gebauten Hohlleiterflanschverbindungen bauen sehr groß, wie aus den Abmessungen in dieser Literaturstelle ersichtlich. Außerdem ist in dieser »Military Standards-Veröffentlichung lediglich die Hochfrequenz-Abdichtung gezeigt und genormt, aber nicht die Abdichtung gegen das Vakuum.The above cited, z. B. according to the "Military Standard" built waveguide flange connections build very large, as can be seen from the dimensions in this reference. Also in this one »Military Standards publication only shows the high-frequency seal and standardized it, however not the seal against the vacuum.

Aus der Literaturstelle R a g a n »Microwave Transmission Circuites« 1948, S. 111, ist eine Hohlleiterverbindung entsprechend obengenanntem »Military Standard« bekannt Beim Zusammensetzen der Hohlleiter bilden die Flanschteile zwischen sich einen Luftspalt der nach außen in einer λ/4-Tasche endet Diese Verbindung ist ohne zusätzliche besondere Maßnahmen nicht vakuumdicht ausführbar. Eine ähnliche Anordnung zeigt die GB-PS 7 98 589.From the literature reference R a g a n "Microwave Transmission Circuites" 1948, p. 111, there is a waveguide connection Known according to the above-mentioned »Military Standard« When assembling the waveguide the flange parts form an air gap between them which ends in a λ / 4 pocket on the outside. This connection cannot be made vacuum-tight without additional special measures. A similar arrangement is shown GB-PS 7 98 589.

Die GB-PS 9 71 481 zeigt dagegen eine Hohlleiterverbindung, bei der die Hohlleiter stumpf aufeinander aufliegen und an der Verbindungsstelle von sogenannten Rohrmuffen umgeben sind, die ein Durchknicken an der Verbindungsstelle verhindern. Im Bereich derGB-PS 9 71 481, on the other hand, shows a waveguide connection in which the waveguides are butted to one another rest and are surrounded at the connection point by so-called pipe sleeves that buckle prevent the connection point. In the field of

Überlappungen sind λ/4-Fallen angeordnet Für den Fall, daß eine derartige Verbindung gelöst werden soll, ist wenn sie vakuumdicht ausgeführt war, Wärme erforderlich. Dadurch verziehen sich die Teile und sind nicht wieder verwendbar.Overlaps are arranged λ / 4-traps for the If such a connection is to be released, if it was made vacuum-tight, heat necessary. This causes the parts to warp and cannot be reused.

Schließlich zeigt die US-PS 31 49 295 eine Rechteckhohlleiterverbindung ohne λ/4-Falle, die zwecks Erhöhung der mechanischen Stabilität an der Verbindungsstelle überlappende, in axialer Richtung liegende Flanschteile aufweist Zum Zwecke der Verhinderung des Durchknickens soll, wie in dieser Patentschrift angegeben, der schmale Spalt 17 ausgefüllt werden, und zwar durch Zement oder Lot (siehe Sp. 2, Z. 23). Zur vakuumdichten Verbindung wird an den Stellen 16 geschweißt oder gelötet zur Erhöhung der mechanisehen Stabilität in Umfangsrichtung möglichst dreimal, wie aus Fig. 1 und 3 ersichtlich, aber auch in axialer Richtung, wie aus Fig. 1 ersichtlich. Es kam dem Erbauer dieser Verbindung also offensichtlich auf eine in hohem Maße stabile Verbindung an. Sie läßt sich daher ohneFinally, the US-PS 31 49 295 shows a rectangular waveguide connection without λ / 4 trap, which increases the mechanical stability at the connection point having overlapping flange parts lying in the axial direction for the purpose of prevention of the buckling should, as indicated in this patent, fill the narrow gap 17, and by cement or solder (see column 2, line 23). For the vacuum-tight connection, 16 welded or soldered to increase the mechanical stability in the circumferential direction if possible three times, as can be seen from FIGS. 1 and 3, but also in the axial direction, as can be seen from FIG. It came to the builder this connection obviously depends on a highly stable connection. You can therefore do without

-5 Wärmeaufwand nicht lösen, vermutlich wegen der Spaltausfüllung überhaupt nicht.-5 Do not solve the heat input, probably not at all because of the gap filling.

Die Aufgabe der Erfindung bestand daher darin, eine ausheizbare, leicht auswechselbare, vakuumdichte und mit Mikrowellenröhren verbundene Rechteckhohlleiter-Schweiß- oder -Lötverbindung zu schaffen, bei der die eine Seite der Rechteckhohlleitung einen Planflansch trägt und die andere Seite einen Chokeflansch. Diese Hohlleiterverbindung soll also schnell auswechselbar ausgebildet werden, weil nämlich das eine Rechteckhohlleiterteil bzw. Mikrowellenbauteil in vielen Fällen ein weiteres Bauteil enthalten kann, das sehr leicht zerstört wird, z. B. während des Betriebes, des Transportes usw. Ein typisches derartiges leicht zu beschädigendes Bauteil ist ein Mikrowellenfenster, dasThe object of the invention was therefore to provide a heatable, easily replaceable, vacuum-tight and To create rectangular waveguide welded or soldered connection connected to microwave tubes, in which one side of the rectangular hollow pipe carries a flat flange and the other side a choke flange. This waveguide connection should therefore be designed to be exchangeable quickly, because namely one Rectangular waveguide part or microwave component can in many cases contain another component that is very is easily destroyed, e.g. B. during operation, transport, etc. A typical such easy to The damaging component is a microwave window that

so einen vakuumdichten Abschluß schafft, aber für die Mikrowelle selbst den unbehinderten Durchtritt läßt. Derartige Mikrowellenfenster sind im Zuge einer Rechteckhohlleiterverbindung ζ. B. an den Anschlüssen von Röhren vorhanden, insbesondere an den Anschlüssen von Klystronröhren.creates such a vacuum-tight seal, but for them Microwave even allows unhindered passage. Such microwave windows are in the course of a Rectangular waveguide connection ζ. B. present at the connections of tubes, in particular at the connections of klystron tubes.

Bei einer ausheizbaren Rechteckhohlleiter-Schweißoder -Lötverbindung der eingangs genannten Art wird die Aufgabe nach der Erfindung dadurch gelöst, daß der Planflansch auf seiner Flanschaußenwandung einen von der Flanschverbindungsebene wegweisenden Hohlzylinder trägt, der eng in einem zweiten, auf dem Chokeflansch etwa die Außenwandung der λ/4-Tasche fortsetzenden Hohlzylinder angeordnet ist, und die beiden Hohlzylinder an ihre außen liegenden stirnseitigen Trennfuge durch eine Schweiß- oder Lötverbindung miteinander abdichtend verbunden sind.In the case of a bakeable rectangular waveguide weld or solder connection of the type mentioned above the object according to the invention achieved in that the flat flange on its flange outer wall one of the flange connection plane carries the pioneering hollow cylinder, which is tightly in a second, on the Choke flange is arranged about the outer wall of the λ / 4 pocket continuing hollow cylinder, and the two hollow cylinders to their outer end-face parting line by a welded or soldered connection are sealingly connected to each other.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann der Chokeflansch gleichzeitig unmittelbarer oder inittelba-In a further embodiment of the invention, the choke flange can be directly or centrally

rer Träger von Mikrowellenbaugruppen, ζ. Β. eines Mikrowellenfensters, sein.rer carrier of microwave assemblies, ζ. Β. a microwave window.

Ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.An embodiment according to the invention is shown in the drawing and will be described in more detail below described.

In der Figur ist mit 1 ein Rechteckhohlleiter bezeichnet, der die Mikrowelle führt und dessen Leitungsraum 2 unter Vakuum steht. Die Rechteckhohlleitung setzt sich fort in einem Rechteckhohlleiter 3, dessen Innenraum 4 unter normalem Atmosphärendruck steht Zur Abgrenzung der Medien gegeneinander ist ein Mikrowellenfenster 5 aus Keramik in bekannter Bauart angeordnet, und zwar an einer Traghülse 6, die einseitig bei 7 in dem Flansch 8, der dazu auf seiner Oberfläche eine Ringnut aufweist, befestigt ist Auf der anderen Seite der Traghülse 6 ist diese an einem sogenannten Chokeflansch 9 befestigt, der also hier praktisch die Aufgabe eines Zwischenringes erfüllt Zwischen dem Planflansch 10 der Rechteckhohlleitung 1 und der Ebene 11 auf dem Chokeflansch 9 ist ein Spalt 12 vorhanden, der in der λ/4-Tasche 13 endet. Derartige Bauweisen sind bekannt und schaffen eine gute Abdichtung gegen die Mikrowelle aus dem Leitungsraum 2.In the figure, 1 denotes a rectangular waveguide which guides the microwave and its Line space 2 is under vacuum. The rectangular waveguide continues in a rectangular waveguide 3, the interior 4 of which is under normal atmospheric pressure. To delimit the media from one another a microwave window 5 made of ceramic is arranged in a known design, namely on one Support sleeve 6, one side at 7 in the flange 8, which for this purpose has an annular groove on its surface, is attached On the other side of the support sleeve 6, this is attached to a so-called choke flange 9, which practically fulfills the task of an intermediate ring between the flat flange 10 of the rectangular hollow pipe 1 and the plane 11 on the choke flange 9 there is a gap 12 which is in the λ / 4 pocket 13 ends. Such designs are known and create a good seal against the microwave from the Line room 2.

Auf dem Planflansch 10 ist nun auf dessen Flanschaußenwandung ein von der Flanschverbindungsebene wegweisender Hohlzylinder 14 befestigt, der eng in einen zweiten Hohlzylinder 15 paßt. Dieser zweite Hohlzylinder 15 ist aber auf dem Chokeflansch 9 befestigt, und zwar setzt er auf seiner Innenseite etwa die Außenwandung der Λ/4-Tasche 13 fort und hat einen Absatz zur Aufnahme des Hohlzylinders 14. Die Hohlzylinder 14 und 15 können nun in einfacher Weise vakuumdicht miteinander verbunden werden, und zwar z. B. durch eine Schweiß- oder auch durch eine Lötverbindung 16.
Soll eine derartige Verbindung 16 einmal schnell getrennt werden, so können die Enden, und zwar die freien Enden der Hohlzylinder 14 und 15, aufgetrennt werden, z. B. durch spanabhebende mechanische Werkzeuge, ohne daß Wärme aufgewandt werden muß. Damit bricht natürlich das Vakuum in dem Leitungsraum 2 zusammen, aber die Trennung des Mikrowellenbauteils mit dem sehr empfindlichen Mikrowellenfenster ist am Einsatzort der Röhre mit einfachen Hilfsmitteln möglich.
Da bei derartigen Auswechselarbeiten bzw. Reparaturarbeiten große Schnelligkeit erforderlich ist, wird das gesamte untere in der Figur gezeichnete Teil ausgewechselt. Hierbei kann z. B. an dem Flansch 8 sofort eine weitere Rechteckhohlleitung mit einem Flansch folgen, wobei dieser Flansch unmittelbar auf dem Flansch 8 aufgeschraubt werden kann. Die Ausbildung wäre aber auch so denkbar, daß der Rechteckhohlleiter 3 über eine gewisse Länge weiter fortgeführt wird und dann einen erneuten Flansch aufweist. Die dann auszuwechselnden Teile sind dann relativ klein und bei entsprechender Normung immer griffbereit.A hollow cylinder 14 pointing away from the flange connection plane is now attached to the flat flange 10 on its flange outer wall and fits tightly into a second hollow cylinder 15. This second hollow cylinder 15 is however attached to the choke flange 9, namely it continues on its inside about the outer wall of the Λ / 4-pocket 13 and has a shoulder for receiving the hollow cylinder 14. The hollow cylinders 14 and 15 can now in a simple manner are connected to one another in a vacuum-tight manner, namely, for. B. by a welded or a soldered connection 16.
If such a connection 16 is to be separated quickly, the ends, namely the free ends of the hollow cylinders 14 and 15, can be separated, e.g. B. by cutting mechanical tools without the need to use heat. This naturally collapses the vacuum in the conduit space 2, but the separation of the microwave component with the very sensitive microwave window is possible with simple aids at the place of use of the tube.
Since great speed is required in such replacement work or repair work, the entire lower part shown in the figure is replaced. Here z. B. immediately follow another rectangular hollow pipe with a flange on the flange 8, this flange can be screwed directly onto the flange 8. However, the design would also be conceivable so that the rectangular waveguide 3 is continued over a certain length and then has a new flange. The parts to be replaced are then relatively small and, with the appropriate standardization, always at hand.

Ein Zusammenbruch des Vakuums ist bsi derartigen Arbeiten nicht weiter kritisch, weil nämlich alle Senderöhren in dem betreffenden Frequenzbereich mit automatisch wirkenden Ionengetterpumpen ausgerüstet sind, außerdem nach dem Auswechseln eines derartigen Teiles die Röhre auch schnell wieder ausgepumpt werden kann.A collapse of the vacuum is not critical for such work, because all Transmission tubes equipped with automatically operating ion getter pumps in the relevant frequency range are, moreover, the tube quickly pumped out again after replacing such a part can be.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Bake-out, easily replaceable, vacuum-tight and connected to microwave tubes Rectangular waveguide welded or soldered connection, consisting of a choke flange and a Flat flange, characterized in that the flat flange (10) on its flange outer wall a hollow cylinder (14) pointing away from the flange connection plane and tightly in a second (15), on the choke flange (9) about the outer wall of the λ / 4 pocket (13) continues Hollow cylinder (15) is arranged and the two hollow cylinders (14, 15) on their outside frontal parting line connected to one another in a sealing manner by a welded or soldered connection (16) are.

2. Bake out rectangular waveguide connection according to claim 1, characterized in that the Choke flange (9) at the same time direct or indirect carrier of microwave assemblies z. B. a microwave window (5) is.