DE2328075A1

DE2328075A1 - COUPLING TO CONNECT RECTANGULAR HOLLOW LADDERS

Info

Publication number: DE2328075A1
Application number: DE19732328075
Authority: DE
Inventors: Guenther Ecker; Georg Jungnitsch; Hans Leistner; Richard Schuster
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1973-06-01
Filing date: 1973-06-01
Publication date: 1974-12-12
Also published as: DE2328075B2; DE2328075C3

Description

Kupplung zur Verbindung von Rechteckhohlleitern Die Erfindung bezieht sich auf eine Kupplung zur Verbindung von Rechteckhohlleitern, wie sie beispielsweise in Richtfunkanlagen benötigt werden und dabei u.a. zur elektrischen Verbindung der einzelnen elektrischen Baugruppen, wie des Senders mit der Antenne oder der elektrischen Baugruppen untereinander dienen. Die Forderung nach Auftrennbarkeit dieser Verbindungen wird dadurch realisiert, daß die Hohlleiter in einzelne Abschnitte unterteilt und an den Trennstellen über Anschlußflansche miteinander verbunden werden Die Befestigung dieser Flansche an den einzelnen Hohlleitern geschieht im allgemeinen durch Verlöten. Der Flansch ist mit einem Durchbruch versehen, der um die vorgesehene Lötspaltbreite größer ist als der Außenquerschnitt des Hohlleiters an der für die Befestigung des Flansches vorgesehenen Stelle.Coupling for connecting rectangular waveguides The invention relates on a coupling for connecting rectangular waveguides, such as those for example are required in radio relay systems and, among other things, for the electrical connection of the individual electrical assemblies, such as the transmitter with the antenna or the electrical Assemblies serve one another. The requirement for separability of these connections is realized in that the waveguide is divided into individual sections and be connected to each other at the separation points via connecting flanges The fastening these flanges on the individual waveguides are generally done by soldering. The flange is provided with a breakthrough that is around the intended width of the soldering gap is larger than the outer cross-section of the waveguide on the for fastening the The intended location of the flange.

Beim praktischen Aufbau derartiger Anlagen ergeben sich jedoch häufig Schwierigkeiten, da die vorher errechneten Längen der Hohlleiterabsohnitte möglichen nachträglichen Änderungen unterliegen können auf Grund von Veränderungen der baulichen Gegebenheiten am Montageort. Die auf Grund der ursprünglichen Ermittlungen gefertigten Hohlleiterabschnitte stimmen dann also nicht mehr mit den benötigten Abmessungen überein.In the practical construction of such systems, however, often arise Difficulties, as the previously calculated lengths of the waveguide section are possible Subsequent changes may be subject to changes in the structural Conditions at the installation site. Those made on the basis of the original investigations Waveguide sections then no longer match the required dimensions match.

Zur Behebung dieser Schwierigkeiten ist es auch üblich, Hohlleiter am Montageort auf die jeweils gewünschte Länge zuzuschneiden. Dabei geht man im allgemeinen vpn einem einseitig mit einem Flansch versehenen Hohlleiter aus, dessen nicht angeflanschtes Ende nach Bedarf gekürzt wird und mit einem gleichartig ausgebildeten Ende eines zweiten Hohlleiterabschnitts mittels einer Lötmuffe verbunden wird.To overcome these difficulties, it is also common practice to use waveguides Cut to the required length at the installation site. You go in general vpn one Waveguide with a flange on one side whose non-flanged end is shortened as required and with a similar one formed end of a second waveguide section connected by means of a solder sleeve will.

Dieses Verfahren hat einen hohen Materialverbrauch zur Folge, da die abgeschnittenen Hohlleiterenden meist nicht mehr verwendbar sind. Durch die Muffe kann auch eine zusätzliche elektrische Stoßstelle (Reflexionsstelle) für die Betriebswellen im Hohlleiter entstehen, was zu einer Beeinträchtigung der elektrischen Eigenschaften des Hohlleiters führt.This process has a high material consumption as the result cut waveguide ends are usually no longer usable. Through the socket can also have an additional electrical joint (reflection point) for the operating waves arise in the waveguide, which has an adverse effect on the electrical properties of the waveguide leads.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kupplung zur Verbindung von Rechteckhohlleitern zu schaffen, mit der unter Vermeidung der vorstehend genannten Schwierig-Reiten Hohlleiter in einfacher Weise am Montageort zusammengesetzt werden können.The invention is based on the object of a coupling for connection of rectangular waveguides, with avoiding the above Difficult-riding waveguides can be easily assembled at the installation site can.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung mit einer Kupplung gelöst, bei der jeweils paarweise gleichartig ausgebildete Kupplungsschalen am Hohlleiterende auf einander gegenüberliegenden Seiten unter Zwischenlage etwa im Bereich der Hohlleiterstege angeordneter gezahnter Leisten (Zahnleisten) aufliegen und mittels seitlich angeordneter lösbarer Verbindungselemente miteinander fest verbunden sind, und bei der die auf zwei miteinander zu verbindenden Hohlleitern befestigten Kupplungsschalen über weitere lösbare Verbindungselemente unter Erzeugung eines hohen Anpreßdruckes zwischen den Hohlleiterstirnflächen zusammengehalten sind.This object is achieved according to the invention with a coupling, in the case of the coupling shells at the waveguide end, which are designed in the same way in pairs on opposite sides with an intermediate layer approximately in the area of the waveguide webs arranged toothed strips (toothed strips) rest and by means of laterally arranged releasable connecting elements are firmly connected to each other, and in which the on two to be connected to each other waveguides attached coupling shells via further releasable connecting elements generating a high contact pressure between the Waveguide end faces are held together.

Eine solche Kupplung ermöglicht eine einfache Montage und gibt die Gewähr für die elektrische Funktion bei jeder im Betrieb möglichen mechanischen Beanspruchung. Die erforderliche mechanische Bearbeitung für die Verbindung von Rechteckhohlleitern bleibt auf das Bearbeiten der Stirnflächen beschränkt.Such a coupling allows easy assembly and gives the Guarantee for the electrical function of every mechanical possible during operation Stress. The required mechanical processing for the The connection of rectangular waveguides is limited to the machining of the end faces.

Die insbesondere aus Aluminium bestehenden Kupplungsschalen sind in vorteilhafter Weise stranggepreßt und somit sehr einfach herstellbar. Sie werden vorzugsweise unter einem geringen Abstand zur Hohlleiterstirnseite angeordnet.The coupling shells, which are made in particular of aluminum, are in advantageously extruded and thus very easy to manufacture. you will be preferably arranged at a small distance from the waveguide end face.

Die Lage der Zahnleisten ist in vorteilhafter Weise so gewählt,-daß die resultierende Kraft bei der Verbindung eines Kupplungsschalenpaares durch den Schwerpunkt der Hohlleiterstege geht. Dadurch werden in den Stegen nur Druckspannungen hervorgerufen, während die übrigen Hohlleiterwände. spannungsfrei bleiben.The position of the toothed racks is advantageously chosen so that the resulting force when connecting a pair of coupling shells through the The focus of the waveguide webs is. As a result, only compressive stresses are created in the webs caused, while the remaining waveguide walls. stay tension-free.

Die HF-Dichtigkeit der Hohlleiterverbindungsstelle wird durch ein an der Stirnseite der miteinander zu verbindenden Hohlleiter angeordnetes Kontaktblech gewährleistet.The HF tightness of the waveguide connection point is ensured by a contact plate arranged on the end face of the waveguide to be connected to one another guaranteed.

Die Luft- und Flüssigkeitsabdichtung wird dadurch erreicht, daß konzentrisch um die Verbindungsstelle ein sich in Längsrichtung über die Kupplungsschalen hinaus erstreckendes Rohr angeordnet ist, an dessen Stirnseiten jeweils in gepreßter Anlage an der HohlleiterauBenkontur und der Innenwandung des Rohres ein Formgummi eingesetzt ist.The air and liquid seal is achieved by being concentric around the connection point in the longitudinal direction beyond the coupling shells extending tube is arranged, on the end faces each in pressed contact A molded rubber is used on the outer contour of the waveguide and the inner wall of the pipe is.

Durch Aufbringen einer Dichtungsmasse an der Stirnseite des Rohres auf den Formgummi wird eine absolute Gasdichtigkeit gewährleistet.By applying a sealant to the face of the pipe Absolute gas tightness is guaranteed on the molded rubber.

Nachstehend wird die Erfindung an Hand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.The invention is illustrated below with reference to one in the figures Embodiment explained in more detail.

Es zeigen Fig. 1 und 2 die Kupplung mit eingesetzten Hohlleitern in einer teilweise geschnittenen Seitenansicht und einem Querschnitt und Fig. 3 eine Teildarstellung einer Kupplung im Bereich der Zahnleisten.1 and 2 show the coupling with inserted waveguides in a partially sectioned side view and a cross section and FIG. 3 a Partial representation of a coupling in the area of the toothed strips.

Im Ausführungsbeispiel ist ein Rechteckhohlleiter verwendet, bei dem, wie aus der Querschnittsdarstellung gemäß Fig. 2 deutlich erkennbar ist, die Außenkonturen der Breitseiten und der Schmalseiten Jeweils nach der Mitte hin etwa kreisbogenförmig eingezogen sind, so daß eine durch diese Einziehungen hervorgerufene unterschiedliche Wandstärke in Umfangsrichtung des Hohlleiterquerschnitts entsteht. Die Breitseiten des Hohlleiters sind Jeweils über die Schmalseiten hinaus unter Bildung sogenannter Kragarme verlängert.In the exemplary embodiment, a rectangular waveguide is used in which, as can be clearly seen from the cross-sectional illustration according to FIG. 2, the outer contours the broad sides and the narrow sides in each case approximately in the shape of a circular arc towards the center are withdrawn, so that a different caused by these withdrawals Wall thickness arises in the circumferential direction of the waveguide cross-section. The broadsides of the waveguide are each over the narrow sides with the formation of so-called Cantilever arms extended.

Von den beiden Längsseiten der Kragarme, d.h. den in Richtung der Breitseiten des Hohlleiters verlaufenden Seiten, verläuft Jeweils die die Außenkontur der Breitseiten fortführende Seite parallel zu den inneren Hohlleiterbreitseiten. An ihrem Ende sind die Kragarme abgerundet und gehen bogenförmig in die nach der Mitte hin eingezogene Außenkontur der Schmalseiten über.From the two long sides of the cantilever arms, i.e. in the direction of the Broad sides of the waveguide running sides, the outer contour runs in each case the broad sides continuing side parallel to the inner waveguide broad sides. At the end of the cantilever arms are rounded and curve into the after Outer contour of the narrow sides drawn in towards the middle.

Auf den Breitseiten des Hohlleiters 1 sind in seinem Endbereich einander gegenüberliegend zwei der Außenkontur der Breitseiten angepaßte Kupplungsschalen 3 angeordnet, die über seitlich angeordnete, in den die Hohlleiterbreitseiten überragenden Teil der Kupplungsschalen 3 eingreifende Schraubverbindungen 4 miteinander verbunden sind. Die Kupplungsschalen bestehen insbesondere aus Aluminium und sind vorzugsweise im Strangpreßverfahren hergestellt. Zwischen der Hohlleiteraußenwandung und den Kupplungsschalen 3 sind etwa im Bereich der Querstege sich in Längsrichtung des Hohlleiters 1 erstreckende Zahnleisten 2 angeordnet, also jeweils zwei auf jeder Seite. Diese Zahnleisten 2 sind beiderseits fein verzahnte Stahlleisten, die in entsprechende Nuten der Kupplungsschalen 3 vorzugsweise mit Preßsitz eingesetzt sind. Die Lage der Zahnleisten ist hierbei so gewählt, daß ihre resultierende Kraft F1 durch den Schwerpunkt S der Hohlleiterstege geht. Dadurch werden in den Stegen nur Druckspannungen hervorgerufen, während die übrigen Hohlleiterwände spannungsfrei bleiben. Die Druckspannungen verursachen bei den gegebenen Hohlleiterabmessungen lediglich geringfügige Deformationen, die aber völlig ausgeschlossen werden können durch Ausfüllen des Hohlleiterinnenraumes mit einem Dorn im Bereich der Kupplung während des Zusammenspannens. Dieser Dorn ist etwas konisch und wird auch zum Kalibrieren der Hohlleiterenden verwendet. Ueber die vier Zahnleisten 2 werden mit den Schrauben 4 je zwei am Ende eines Hohlleiters 1 angeordnete Kupplungsschalen 3 form- und kraftschlüssig verbunden. Durch den Druck der Schrauben 4 prägen sich gleichzeitig Zähne der Leisten 2 in den Hohlleiter 1 ein und in die Kupplungsschalen 3.On the broad sides of the waveguide 1 are each other in its end area opposite two coupling shells adapted to the outer contour of the broad sides 3 arranged, the laterally arranged, in which the waveguide broad sides protruding Part of the coupling shells 3 engaging screw connections 4 connected to one another are. The coupling shells are made in particular of aluminum and are preferred produced by extrusion. Between the outer wall of the waveguide and the Coupling shells 3 are approximately in the area of the transverse webs in the longitudinal direction of the waveguide 1 extending toothed strips 2 arranged, so two on each Page. These toothed strips 2 are finely toothed steel strips on both sides, which in corresponding grooves of the coupling shells 3 are preferably used with a press fit are. The position of the toothed racks is chosen so that their resulting force F1 goes through the center of gravity S of the waveguide webs. This will be in the webs only caused compressive stresses, while the remaining waveguide walls are stress-free stay. The compressive stresses cause the given waveguide dimensions only minor deformations, which can be completely ruled out by filling the interior of the waveguide with a mandrel in the area of the coupling while clamping. This mandrel is somewhat conical and is also used for calibrating the waveguide ends are used. About the four toothed strips 2 are with the screws 4 two coupling shells 3 arranged at the end of a waveguide 1 in a form-fitting and force-fitting manner tied together. As a result of the pressure of the screws 4, teeth of the strips are simultaneously stamped 2 into the waveguide 1 and into the coupling shells 3.

Damit durch Wärmedehnungen zwischen den Zahnleisten 2 und dem Hohlleiter 1 keine Plastizierungen hervorgerufen werden, dürfen die Zahnleisten eine, den Verhältnissen entsprechende Länge 1 nicht überschreiben. Um durch die Zahnleisten 2 auch die geforderte Kraft F2 übertragen zu können, die eine größere Länge 1 erfordert, kann man mehrere Zahnleisten hintereinander anordnen. Die zu übertragende Kraft F2 ergibt sich dabei aus dem vom Hohlleiter maximal aufnehmbaren Biegemoment.So by thermal expansion between the toothed strips 2 and the waveguide 1 no plasticizations are caused, the toothed strips may one, the proportions do not overwrite the corresponding length 1. To by the toothed strips 2 also the required To be able to transmit force F2, which requires a greater length 1, one can do several Arrange toothed strips one behind the other. The force F2 to be transmitted results from this from the maximum bending moment that can be absorbed by the waveguide.

Die Verbindung zweier Rechteckhohlleiter erfolgt in der Weise, daß die paarweise auf den Enden der miteinander zu verbindenden Hohlleiter fest aufgeschraubten Kupplungsschalen 3 über weitere Schraubverbindungen 5, die in in Längsrichtung der Hohlleiter 1 parallel zu deren Breitseiten verlaufende Bohrungen der Kupplungsschalen 3 eingesetzt sind, miteinander verschraubt werden Mit den Schrauben 5 wird der erforderliche Anpreßdruck 2F3 auf die Hohlleiterstirnflächen erzeugt. Dabei sind die Kupplungsschalen 3 in vorteilhafter Weise unter einem geringen Abstand zur Hohlleiterstirnseite angeordnet, so daß der mit den Schrauben 5 eingestellte Anpreßdruck voll auf die Hohlleiterstirnflachen übertragen wird und nicht-auch auf die einander benachbarten Kupplungsschalen 3 der beiden Hohlleiter.The connection of two rectangular waveguides takes place in such a way that the pairs on the ends of each other too connecting waveguide firmly screwed on coupling shells 3 via further screw connections 5, the in the longitudinal direction of the waveguide 1 parallel to the broad sides of the bores of the coupling shells 3 are inserted, are screwed together with the screws 5 the required contact pressure 2F3 is generated on the waveguide end faces. The coupling shells 3 are advantageously at a small distance arranged to the waveguide face, so that the set with the screws 5 Contact pressure is fully transferred to the waveguide end faces and not-also on the adjacent coupling shells 3 of the two waveguides.

Zur Zentrierung der Hohlleiter 1 sind zwei Paßstifte 6 vorgesehen, die diagonal gegenüberliegend in den sogennanten Kragarmen der Hohlleiter 1 eingesetzt sind. Die HF-Dichtigkeit gewährleistet ein Kontaktblech 3, das an der Stirnseite der beiden miteinander zu verbindenden Hohlleiter 1 angeordnet ist. Ferner ist konzentrisch um die Verbindungsstelle ein Rohr 8 angeordnet, das sich in Längsrichtung über die Kupplungsschalen 3 hinaus erstreckt. An den Stirnseiten des Rohres 8 sind, Jeweils auf die Hohlleiteraußenkontur und an die Innenwandung des Rohres 8 gepreßt, zwei Formgummi 9 eingesetzt, die zur Luft- und Flüssigkeitsabdichtung dienen. Eine absolute Gasdichtigkeit wird durch eine Silikondichtungsmasse 10 gewährleistet, die an den Stirnseiten des Rohres 8, und zwar auf den Formgummi 9, aufgebracht ist. Eine derartige Kupplung, die eine einfache Montage ermöglicht, gibt auch die Gewähr für die elektrische Funktion bei jeder im Betrieb möglichen mechanischen und auch klimatischen Beanspruchung. Die Hohlleiterstirnflächen können dabei so zusammengepreßt werden, daß in der Verbindungsstelle die gleichen äußeren mechanischen Kräfte aufgenommen werden können wie im übrigen Teil der Leitung.To center the waveguide 1, two dowel pins 6 are provided, which are inserted diagonally opposite in the so-called cantilever arms of the waveguide 1 are. The HF tightness is ensured by a contact plate 3 on the end face of the two waveguides 1 to be connected to one another is arranged. It is also concentric around the junction a tube 8 is arranged, which extends in the longitudinal direction over the Coupling shells 3 also extends. On the end faces of the tube 8 are, respectively pressed onto the outer contour of the waveguide and against the inner wall of the tube 8, two Molded rubber 9 used, which are used for air and liquid sealing. An absolute Gas tightness is ensured by a silicone sealant 10, which is attached to the End faces of the tube 8, namely on the molded rubber 9, is applied. Such a one Coupling, which enables easy assembly, also guarantees the electrical Function with every possible mechanical and climatic stress in operation. The waveguide end faces can be pressed together so that in the connection point the same external mechanical forces are absorbed can as in the rest of the line.

8 Patentansprüche 3 Figuren8 claims 3 figures

Claims

Claims 1. Coupling for connecting rectangular waveguides, characterized in that coupling shells which are designed in the same manner in pairs (3) at the end of the waveguide on opposite sides, with an intermediate layer Toothed strips (2) (toothed strips) arranged approximately in the area of the waveguide webs, and by means of laterally arranged releasable connecting elements (4) together are firmly connected, and that the two to be connected waveguides (1) attached coupling shells (3) via further detachable connecting elements (5) held together by generating a high contact pressure between the waveguide end faces are.

2. Coupling according to claim 1, characterized in that the coupling shells (3) are arranged at a small distance from the waveguide face.

3. Coupling according to claim 1 or 2, characterized in that the In particular, coupling shells (3) made of aluminum are extruded.

4. Coupling according to one of claims 1 to 3, characterized by such a choice of the position of the toothed racks (2) that when clamping a Coupling shell pair resulting force (F1) due to the center of gravity (5) the waveguide bars goes.

5. Coupling according to one of claims 1 to 4, characterized in that that on the end face of the waveguide to be connected to one another (1) a contact plate (7) is arranged.

6. Coupling according to one of claims 1 to 5, characterized by one arranged concentrically around the connection point and extending in the longitudinal direction the coupling shells (3) also extending tube (8), on each of its end faces in pressed contact with the outer contour of the waveguide and the inner wall of the tube a molded rubber (9) is inserted.

7. Coupling according to claim 6, characterized in that on the end face of the tube (8) on the molded rubber (9) in each case a sealing compound (10) applied is.

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