DE2328075B2

DE2328075B2 - Coupling for connecting rectangular waveguides

Info

Publication number: DE2328075B2
Application number: DE19732328075
Authority: DE
Inventors: Guenther Ing.(Grad.) Ecker; Georg Ing.(Grad.) Jungnitsch; Hans 8021 Taufkirchen Leistner; Richard Ing.(Grad.) Schuster
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1973-06-01
Filing date: 1973-06-01
Publication date: 1980-04-10
Also published as: DE2328075A1; DE2328075C3

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kupplung zur Verbindung von Rechteckhohlleitern, bestehend aus die Hohlleiter jeweils an ihrem Endbereich umfassenden Verbindungselementen aus jeweils paarweise gleichartig ausgebildeten Kupplungsschalen, die am Hohlleiterende auf einander gegenüberliegenden Seiten aufliegen und über seitlich angeordnete Schraubverbindungen die zu verbindenden Hohlleiter unter Erzeugung eines hohen Anpreßdruckes zwischen den Höhlleiterslirnflächen zusammenhalten.The invention relates to a coupling for connecting rectangular waveguides, consisting of the Connecting elements comprising waveguides in each case at their end region and consisting of coupling shells each of the same design in pairs, which rest on opposite sides of the waveguide end and the waveguides to be connected via laterally arranged screw connections, generating a hold together high contact pressure between the hollow guide faces.

Solche Kupplungen werden beispielsweise in Richtfunkanlagen benötigt und dienen dabei u.a. zur elektrischen Verbindung der einzelnen elektrischen Baugruppen, wie des Senders mit der Antenne oder der elektrischen Baugruppen untereinander. 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.Such couplings are required, for example, in radio relay systems and are used, among other things, for electrical connection of the individual electrical assemblies, such as the transmitter with the antenna or the electrical assemblies with each other. The requirement for separability of these connections is realized that the waveguide in individual Sections are divided and connected to one another at the separation points via connecting flanges.

Eine Kupplung der eingangs beschriebenen Art ist durch die beiden US-Patentschriften 33 65 681 und 35 00 264 bekannt Bei der Kupplung nach der erstgenannten Patentschrift ist ein dem Hohlleiterquerschnitt entsprechendes Gehäuseteil vorgesehen, das im Bereich der Verbindungsstelle über die Hohlleit^renden geschoben wird. Beiderseits dieses Gehäuseteils werden aus Halbschalen bestehende Befestigungselemente, die den Hohlleiter schellenartig umfassen, auf dem Hohlleiter befestigt und mit dem Gehäuseteil verschraubt. Entsprechende Befestigungselemente sind auch bei der Hohlleiterverbindung nach der US-PS 35 00 264 vorgesehen. Hierbei sind auf den Hohlleiterenden Flansche aufgebracht, die einerseits direkt miteinander und andererseits mit den jeweils an ihrer Rückseite angeordneten, aus paarweise zusammengesetzten Halbschalen bestehenden Befestigungselementen verschraubt sind.A coupling of the type described is by the two US patents 33 65 681 and 35 00 264 known In the coupling according to the first-mentioned patent, a housing part corresponding to the waveguide cross-section is provided, which in the Area of the connection point over the waveguide ends is pushed. On both sides of this housing part are fasteners consisting of half-shells that enclose the waveguide like a clip, attached to the waveguide and screwed to the housing part. Corresponding fastening elements are also provided for the waveguide connection according to US Pat. No. 3,500,264. There are flanges on the waveguide ends applied, on the one hand directly with each other and on the other hand with each on their back arranged, consisting of half-shells assembled in pairs are screwed together.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kupplung zur Verbindung von Rechteckhohlleitern zu schaffen, die eine einfache Montage am Montageort und eine störungsfreie elektrische Funktion bei jeder im Betrieb möglichen mechanischen Beanspruchung gewährleistet.The invention is based on the object of a coupling for connecting rectangular waveguides create that easy installation at the installation site and trouble-free electrical function for every im Operation possible mechanical stress guaranteed.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung in der Weise gelöst, daß zwischen den Kupplungsschalen und der Hohlleiter-Außenwandung beidseitig gezahnte Leisten (Zahnleisten) in Längsrichtung des Hohlleiters, etwa im Bereich der kleineren Hohlleiterseitenwände, in solcher Lage angeordnet sind, daß die durch das Verspannen der beiden Kupplungsschalen bewirkten resultierenden Kräfte in den kleineren Hohlleiterinnenwandungen parallelen Ebenen des Wandprofils liegen, deren Abstand zu den Wandinnenflächen des Hohlleiters gleich der halben minimalen Wandstärke ist.This object is achieved according to the invention in such a way that between the coupling shells and the outer wall of the waveguide is toothed on both sides (toothed strips) in the longitudinal direction of the waveguide, are arranged approximately in the area of the smaller waveguide side walls in such a position that the through the Bracing of the two coupling shells caused the resulting forces in the smaller inner waveguide walls parallel planes of the wall profile, whose distance from the inner wall surfaces of the waveguide is equal to half the minimum wall thickness.

Die insbesondere aus Aluminium bestehenden Kupplungsschalen sind in vorteilhafter Weise stranggepreßt und somit sehr einfach hersteübar. Sie werden vorzugsweise unter einem geringen Abstand zur Hohlleiterstirnseite angeordnet.The coupling shells, made in particular of aluminum, are advantageously extruded and therefore very easy to manufacture. They are preferably at a small distance to the Waveguide face arranged.

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 an on the front side of the to each other connecting waveguide arranged contact sheet 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 Hohlleiteraußenkontur und der Innenwandung des Rohres ein Formgummi eingesetzt ist.The air and liquid seal is achieved in that one concentrically around the connection point is arranged extending in the longitudinal direction beyond the coupling shells tube, at the end faces each in pressed contact with the waveguide outer contour and the inner wall of the tube Molded rubber is used.

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

Nachstehend wird die Erfindung an Hand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigenThe invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment shown in the figures. Show it

Fig. 1 und 2 die Kupplung mit eingesetzten Hohlleitern in einer teilweise geschnittenen Seitenansicht und einem Querschnitt undFig. 1 and 2 the coupling with inserted waveguides in a partially sectioned side view and a cross section and

Fig.3 eine Teildarstellung einer Kupplung im Bereich der Zahnleisten.3 shows a partial representation of a coupling in the area of the toothed strips.

Im Ausfuhrungsbeispiel ist ein Rechteckhohlleiter verwendet, bei dem, wie aus der Querschnittsdarstellung gemäß Fig. 2 deutlich erkennbar ist, die Außenkontu-In the exemplary embodiment is a rectangular waveguide used, in which, as can be clearly seen from the cross-sectional view according to FIG. 2, the outer contour

ren 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. Von den beiden Längsseiten o'er 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 Hohlleuerbreitseiten. An ihrem Ende sind die Kragarme abgerundet und gehen bogenförmig in die nach der Mitte hin eingezogene A-jßenkontur der Schmalseiten über.ren the broad sides and the narrow sides are drawn in approximately in the shape of a circular arc towards the center, so that one caused by this draw-in Different wall thicknesses in the circumferential direction of the waveguide cross-section arise The broad sides of the Waveguides are each extended beyond the narrow sides to form so-called cantilever arms. from the two long sides of the cantilever arms, i.e. those running in the direction of the broad sides of the waveguide Sides, the side continuing the outer contour of the broad sides runs parallel to the inner side Wavy broadsides. At their end, the cantilever arms are rounded and curve into the after The outer contour of the narrow sides drawn in towards the center.

Auf den Breitseiten des Hohlleiters t 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 Kupplun^sschabn bestehen insbesondere aus Aluminium und sind vorzugsweise im Strangpreßverfahren hergestellt. Zwischen der Hohlleiteraußenwandung und den Kupplungsschalen 3 sind etwa im Bereich der Querstege (Schmalseiten bzw. kleinere Hohlleiterwände) 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 die durch das Verspannen der beiden Kupplungsschalen bewirkten resultierenden Kräfte in den kleineren J5 Hohlleiterwandungen parallelen Ebenen (S) des Wandprofils liegen, deren Abstand zu den Wandinnenflächen des Hohlleiters gleich der halben minimalen Wandstärke ist. Dadurch werden in den kleineren Hohlleiterwänden nur Drv-kspannungen 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 etwa konisch und wird auch zum Kalibrieren der Hohlleiterenden verwendet. Über die vier Zahnleisten 2 werden mit den Schrauben 4 je zwei ?m 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 Kupplungssehaien 3. Damit durch Wärmedehnungen zwischen den Zahnleisten 2 und dem Hohlleiter t keine Plastizierungen hervorgerufen werden, dürfen die Zahnleisten eine den Verhältnissen entsprechende Länge / nicht überschreiten. Um durch die Zahnleisten 2 auch die geförderte Kraft F2 übertragen zu können, die eine größere Länge / erfordert, kann man mehrere Zahnleisten hintereinander anordnen. Die zu übertragende Kraft F2 ergibt sich dabei aus dem vom Hohlleiter maximal aufnehmbaren Biegemoment.On the broad sides of the waveguide t, two coupling shells 3 adapted to the outer contour of the broad sides are arranged opposite one another in its end area, which are connected to one another via laterally arranged screw connections 4 that protrude into the part of the coupling shells 3 protruding beyond the waveguide broadsides. The coupling blades consist, in particular, of aluminum and are preferably produced using an extrusion process. Toothed strips 2 extending in the longitudinal direction of the waveguide 1 are arranged between the outer wall of the waveguide and the coupling shells 3, approximately in the area of the transverse webs (narrow sides or smaller waveguide walls), i.e. two on each side. These toothed strips 2 are finely toothed steel strips on both sides, which are inserted into corresponding grooves in the coupling shells 3, preferably with a press fit. The position of the toothed racks is chosen so that the resulting forces caused by the tensioning of the two coupling shells lie in planes (S) of the wall profile parallel to the smaller J5 waveguide walls, whose distance from the inner wall surfaces of the waveguide is equal to half the minimum wall thickness. As a result, only Drv-k stresses are produced in the smaller waveguide walls, while the remaining waveguide walls remain stress-free. With the given waveguide dimensions, the compressive stresses cause only minor deformations, but these can be completely ruled out by filling the interior of the waveguide with a mandrel in the area of the coupling during clamping. This mandrel is roughly conical and is also used to calibrate the waveguide ends. Via the four toothed racks 2, two coupling shells 3, each arranged at the end of a waveguide 1, are connected with the screws 4 in a form-fitting and force-fitting manner. As a result of the pressure of the screws 4, teeth of the strips 2 are simultaneously stamped into the waveguide 1 and into the coupling shafts 3. So that no plasticization is caused by thermal expansion between the toothed strips 2 and the hollow conductor t, the toothed strips may / may not have a length that corresponds to the proportions exceed. In order to be able to transmit the force F2 that is conveyed through the toothed racks 2, which requires a greater length, several toothed racks can be arranged one behind the other. The force F2 to be transmitted results from the maximum bending moment that the waveguide can absorb.

Die Verbindung zweier Rechieckhohlleiter 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 2 F3 auf i-.z Hohlleiterstirnflächen erzeugt Dabei sind die Kuppiurgsschalen 3 in vorteilhafter Weise unter einem geringen Abstand zur Hohlleiterstirnseite angeordnet, so daß der mit den Schrauben 5 eingestellte Anpreßdruck voll aut die Hohllei'^rstirnflächen übertragen wird und nicht auch auf die einander benachbarten Kupplungsschalen 3 der beiden Hohlleiter.The connection of two rectangular waveguides is carried out in such a way that the coupling shells 3, which are firmly screwed onto the ends of the waveguides to be connected, are screwed together via further screw connections 5 which are inserted in the longitudinal direction of the waveguide 1 parallel to the broad sides of the bores of the coupling shells 3 will. With the screws 5, the required contact pressure 2 F3 is generated on the i-.z waveguide end faces is 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 sogenannten Kragarmen der Hohlleiter 1 eingesetzt sind. Die HF-Dichtigkeit gewährleistet ein Kontaktblech 7, 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 diagonally opposite in the so-called cantilever arms of the waveguide 1 are used. A contact plate ensures HF tightness 7, which is arranged on the end face of the two waveguides 1 to be connected to one another Arranged concentrically around the connection point, a tube 8, which extends in the longitudinal direction over the Coupling shells 3 also extends. On the end faces of the tube 8, each on the waveguide outer contour and pressed against the inner wall of the tube 8, two molded rubbers 9 are inserted, which are used for air and liquid sealing. Absolute gas tightness will be ensured by a silicone sealant 10, which is on the end faces of the tube 8, namely on the Molded rubber 9 is applied. Such a coupling, which enables simple assembly, is also available Guarantee for the electrical function for every mechanical and also climatic one possible during operation Stress. The waveguide end faces can be pressed together so that in the Connection point the same external mechanical forces can be absorbed as in the rest Part of the line.

Hierzu 1 Blatt ZeichiiuagenFor this 1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Kupplung zur Verbindung von Rechteckhohlleitern, bestehend aus die Hohlleiter jeweils an ihrem Endbereich umfassenden Verbindungselementen aus jeweils paarweise gleichartig ausgebildeten Kupplungsschalen, die am Hohlleiterende auf einander gegenüberliegenden Seiten aufliegen und über seitlich angeordnete Schraubverbindungen die1. Coupling for connecting rectangular waveguides, consisting of the waveguides in each case on their End area comprehensive connecting elements each paired identically formed Coupling shells that rest on opposite sides of the waveguide end and laterally arranged screw connections the zu verbindenden Hohlleiter unter Erzeugung eines hohen Anpreßdruckes zwischen den Hohlleiterstirnflächen zusammenhalten, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Kupplungsschalen (3) und der Hohlleiter-Außenwandung beidseitig gezahnte Leisten (2) (Zahnleisten) in Längsrichtung des Hohlleiters etwa im Bereich der kleineren Hohlleiterseitenwände in solcher Lage angeordnet sind, daß die durch das Verspannen der beiden Kupplungsschalen (3) bewirkten resultierenden Kräfte (F 1\ in den kleineren Hohlleiterinnenwandüngen parallelen Ebenen des Wandprofils liegen, deren Abstand zu den Wandinnenflächen des Hohlieiters gleich der halben minimalen Wandstärke, ist.Hold together the waveguide to be connected while generating a high contact pressure between the waveguide end faces, characterized in that between the coupling shells (3) and the waveguide outer wall toothed strips (2) (toothed strips) on both sides in the longitudinal direction of the waveguide approximately in the area of the smaller waveguide side walls in such a position are arranged so that the resulting forces (F 1 \ in the smaller waveguide inner walls) caused by the tensioning of the two coupling shells (3) lie parallel planes of the wall profile whose distance from the inner wall surfaces of the hollow conductor is equal to half the minimum wall thickness.

2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsschalen (3) unter einem geringen Abstand zur Hohlleiterstirnseite angeordnet sind.2. Coupling according to claim 1, characterized in that the coupling shells (3) under one are arranged small distance to the waveguide face.

3. Kupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die insbesondere aus Aluminium besteherden Kupplungsschalen (3) stranggepreßt sind.3. Coupling according to claim 1 or 2, characterized in that the coupling shells (3), in particular consisting of aluminum, are extruded.

4. Kuppking nach tinem tjr Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an der Stirnseite der miteinander zu verbindenden Hohlleiter (1) ein J5 Kontaktblech (7) angeordnet ist.4. Coupling according to tinem tjr claims 1 to 4, characterized in that a J5 Contact sheet (7) is arranged.

5. Kupplung nach einem der Ansprüche I bis 4, gekennzeichnet durch ein konzentrisch um die Verbindungsstelle angeordnetes, sich in Längsrichtung über die Kupplungsschaien (3) hinaus erstrek- kendes Rohr (8), an dessen Stirnseiten jeweils in gepreßter Anlage an der Hohlleiteraußenkontur und der Innenwandung des Rohres ein Formgummi (9) eingesetzt ist.5. Coupling according to one of claims I to 4, characterized by a concentric around the Connection point, extending in the longitudinal direction beyond the coupling rails (3) kendes tube (8), on the end faces each in pressed contact with the outer contour of the waveguide and the inner wall of the pipe a molded rubber (9) is used.

6. Kupplung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß an der Stirnseite des Rohres (8) auf dem Formgummi (9) jeweils eine Dichtungsmasse (10) aufgebracht ist.6. Coupling according to claim 5, characterized in that on the end face of the tube (8) a sealing compound (10) is applied in each case to the molded rubber (9).