DE3337116A1 - Drehverbinder fuer die uebertragung von hoechstfrequenzwellen - Google Patents
Drehverbinder fuer die uebertragung von hoechstfrequenzwellenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf die Übertragung von Höchst
frequenzwellen zum Senden und Empfangen von elektromag
netischen Strahlungen.
Sie betrifft insbesondere die Ausbildung von Drehverbin
dern für eine solche Übertragung zwischen einem ersten
Teil und einem zweiten Teil, die in bezug aufeinander um
eine Achse drehbeweglich sind. Solche Vorrichtungen kön
nen beispielsweise in Radaranlagen mit Abtastantennen be
nutzt werden. Sie werden zwischen einem Generator und/oder
einem Empfänger für Höchstfrequenzwellen und einer
Antenne angeordnet, die Schwenkbewegungen ausführen soll,
ohne daß ihre Funktionen des Sendens oder Empfangens von
den übertragenen Wellen entsprechender elektromagneti
scher Strahlung unterbrochen werden.
In den bekannten Vorrichtungen kann die Höchstfrequenz
energie zu dem Eingang oder dem Ausgang des Drehverbin
ders über Koaxialleitungen oder Hohlleiter, je nach Aus
führungsform, übertragen werden. Die Ausbreitung der
Energie im Innern des Drehverbinders selbst kann gemäß
der TEM(transversalen elektromagnetischen)-Mode in Dreh
verbinderausführungen vom rein koaxialen Typ erfolgen.
Es kann für sie auch ein Hohlraumresonator benutzt wer
den, der aus zwei Teilen besteht, die in bezug aufeinan
der eine Drehbewegung ausführen können. In allen diesen
Vorrichtungen können die Zufuhr und die Abgabe von Höchst
frequenzsignalen in der Drehachse des Verbinders oder in
einer zu dieser Achse rechtwinkeligen Richtung oder ge
mäß Kombinationen dieser beiden möglichen Ausführungs
formen erfolgen. Man spricht dann von einem I-, U- oder
L-Verbinder.
Die gegenwärtig bekannten Ausführungsformen gestatten
zwar, zufriedenstellende Ergebnisse in einem relativ
breiten Höchstfrequenzbereich zu erzielen, wenn der für
den Drehverbinder verfügbare Raum relativ groß ist, es
gibt jedoch Situationen, in denen die Verwendung eines
Drehverbinders bei wenig verfügbarem Raum schwierig
bleibt.
Durch die Erfindung soll ein Drehverbinder geschaffen
werden, der in der Lage ist, Höchstfrequenzsignale mit
relativ großen und insbesondere für die Verwendung für
gewisse Radarzwecke ausreichenden Leistungen bei geringem
Platzbedarf zu übertragen. Die Erfindung soll darüber hi
naus gestatten, dieses Ziel mit Hilfe eines sowohl mecha
nisch als auch elektrisch sehr einfachen Aufbaus zu er
reichen.
Zu diesem Zweck schafft die Erfindung einen Drehverbin
der für die Übertragung von Höchstfrequenzwellen zwischen
einem ersten Teil und einem zweiten Teil, die in bezug
aufeinander um eine Achse drehbar sind und einen ersten
Hohlleiterteil, einen zweiten Hohlleiterteil und einen
Hohlraumresonator für die Übertragung der Höchstfrequenz
energie zwischen diesen Hohlleiterteilen aufweisen. Der
Drehverbinder nach der Erfindung ist dadurch gekennzeich
net, daß der Hohlraumresonator durch eine erste Schale
oder Kupelle und durch eine zweite Schale oder Kupelle
begrenzt wird, die jeweils eine an einem Ende geschlosse
ne und am anderen Ende offene ringförmige Seitenwand be
sitzen und drehbeweglich in bezug aufeinander um die Ach
se der ringförmigen Wände gelagert sind, wobei die of
fenen Enden dieser Schalen in einer zu ihrer Drehachse
rechtwinkeligen Ebene benachbart sind, und daß der erste
Hohlleiterteil und der zweite Hohlleiterteil fest mit der
ersten bzw. mit der zweiten Schale verbunden sind und je
weils radial mit dem Hohlraumresonator durch eine Öffnung
in der Seitenwand der betreffenden Schale in Verbindung
stehen.
Untersuchungen und Versuche, die durch die Anmelderin
ausgeführt worden sind, haben gezeigt, daß die vorstehend
beschriebene Ausführungsform gestattet, insgesamt U-för
mige Drehverbinder mit äußerst verringerter Dicke zu er
zielen, wobei diese Abmessung durch den Abstand zwischen
den geschlossenen Enden der Schalen definiert ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform haben die Verbin
dungsöffnungen zwischen den Hohlleiterteilen und dem
Hohlraumresonator Abmessungen, die kleiner sind als die
Innenabmessungen von Teilen dieser Hohlleiter. Wenn die
Hohlleiterteile rechteckige Querschnitte haben, haben
die Öffnungen vorzugsweise die Form von Schlitzen, die
sich parallel zu der größten Querabmessung des betref
fenden Hohlleiters in einer zu der Drehachse der Schalen
rechtwinkeligen Ebene erstrecken.
Die Schlitze bewirken eine elektromagnetische Kopplung
zwischen den Hohlleitern und dem durch die Schalen be
grenzten Hohlraumresonator, der sich wie ein Hohlraumre
sonator mit relativ kleinem Lastüberspannungskoeffizient
verhält. In einem solchen System breitet sich die Energie
in Form von H-Wellen (TE-Mode) in den Hohlleitern und in
Form von E-Wellen (TM-Mode) in dem Hohlraumresonator zwi
schen den Öffnungen oder Schlitzen für die Verbindung mit
den Hohlleitern aus. Der Überspannungskoeffizient wird
so gewählt, daß eine ausreichend starke rotationssymme
trische Mode in dem Hohlraumresonator erzielt wird, damit
die Übertragung von einem Hohlleiter zum anderen nicht
von der Position der Schalen um ihre Drehachse, d.h. von
dem Winkel zwischen den beiden Hohlleiterteilen abhängig
ist.
Es ist zu beobachten, daß die Resonanzfrequenz des Hohl
raumresonators nur von dem Durchmesser desselben und
nicht von dessen Dicke abhängig ist. Daraus folgt, daß
für letztere kleine Werte gewählt werden können. Die
Hohlleiterteile, die in der Verbindung mit dem Hohlraum
resonator vorhanden sind, können in einem Dickeninter
vall untergebracht werden, welches das des Hohlraumreso
nators nicht übersteigt. Es ergibt sich auf diese Weise
eine flache Drehverbindervorrichtung, die sich gut zum
Herstellen von Stapeln solcher Drehverbinder eignet. Die
se Stapel gestatten, einer Vorrichtung zwischen einem
feststehenden Teil und einem beweglichen Teil, zwischen
denen sich eine Höchstfrequenzenergie ausbreitet, mehre
re Freiheitsgrade zu geben.
Unter Berücksichtigung der oben dargelegten Bedingung
wird für den Lastüberspannungskoeffizienten des Hohl
raumresonators ein ausreichend kleiner Wert gewählt, um
in Anbetracht der Benutzungsbedingungen ein relativ
breites Durchlaßband zu gestatten. In der Querrichtung
wird der Durchmesser der Schalen in Abhängigkeit von
der Mittenfrequenz des Höchstfrequenzbandes, das über
tragen werden soll, festgelegt.
Es ist festgestellt worden, daß der durch die beiden
Schalen begrenzte Hohlraumresonator zufriedenstellend
arbeitet, wenn ein einfacher Luftspalt zwischen den of
fenen Enden der beiden Schalen vorgesehen wird. Dieser
kann durch die gegenüberliegenden Ränder der Seitenwän
de der beiden Schalen gebildet werden. Es wird so eine
gute Kopplung mit Hilfe einer äußerst kompakten Vor
richtung erzielt, und, wenn die Abmessungen des herzu
stellenden Verbinders sehr klein sind, wird vermieden,
auf Ablenkplatten für die Verbindung zwischen dem fest
stehenden Teil und dem beweglichen Teil des Verbinders
für das Auffangen der übertragenen Energie zurückzu
greifen. Eine solche Übertragung durch Auffangen ist bei
den bekannten Drehverbindern üblich. Die Abmessung der
Ablenkplatten hängt jedoch von der Länge der zu übertra
genden Wellen ab. Diese Bedingung macht sie für gewisse
Ausführungsformen mit geringem Platzbedarf ungeeignet.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann der Luftspalt
zwischen den beiden Schalen geschaffen werden, indem die
Seitenwand einer der Schalen auf der Seite ihres offenen
Endes mit einem ringförmigen Fortsatz versehen wird,
dessen Außendurchmesser kleiner als der Innendurchmesser
der anderen Schale ist und in letztere einfaßt, so daß
zwischen ihnen ein zylinderischer Luftspalt vorhanden
ist.
Es ist außerdem möglich, in noch einer weiteren Ausfüh
rungsform die Schalen elektrisch miteinander zu verbin
den, indem ein Schleifkontakt zwischen ihren äußeren Rän
dern vorgesehen wird.
In allen Fällen ergibt sich ein Drehverbinder, dessen
Hohlraumresonator frei von jedem mechanischen System ist.
Dadurch wird eine sehr große Einfachheit des Aufbaus er
zielt, die sich durch Vorteile im Bereich der Herstellungs
kosten, der Reproduzierbarkeit von einem Drehverbinder
zum anderen und der Streuung der Kenndaten ausdrückt.
Die Verschiebung der Schalen in bezug aufeinander er
folgt in der Nähe der Mittelebene des Hohlraumresonators,
d.h. in einer Zone, wo das elektrische Feld schwach ist.
Das trägt ebenfalls zur Gleichmäßigkeit der Energie
übertragung von einem Hohlleiter zum anderen bei, unab
hängig von der Position dieser Hohlleiter.
Hinsichtlich der mechanischen Ausführung wird bei einer
bevorzugten Ausführungsform eine Kugelverbindung zwischen
den beiden Schalen in der Nähe ihrer offenen Enden vor
gesehen. Diese kann vorteilhafterweise aus einer Lauf
bahn für Kugeln bestehen, die in einer Ringnut in der
äußeren Wand der ersten Schale angeordnet sind, während
die zweite Schale einen Bund aufweist, der sich außer
halb der Kugellaufbahn abstützt. Ein Ring kann auf ein
stellbare Weise an dem Bund befestigt sein, um eine zwei
te Abstützung außerhalb der Kugellaufbahn zu bilden, de
ren Position in bezug auf den Bund eingestellt werden
kann, um dadurch die Einspannung der Kugeln zwischen der
ersten und der zweiten Schale zu regulieren.
Ein solcher kreisförmiger Kugelverbinder ist zwischen
dem ersten und dem zweiten Hohlleiterteil angeordnet,
die mit der ersten bzw. mit der zweiten Schale verbunden
sind. Daraus ergibt sich ein Aufbau der auch außerhalb
des Drehverbinders sehr einfach ist. Ein solcher Aufbau
kann auf einfache Weise durch Fachleute auf dem Gebiet
der Kugelverbinder unabhängig von den spezifischen Einrichtungen für
die Ausbreitung der Höchstfrequenzenergie realisiert werden.
Es ergibt sich so ein Drehverbinder, der in mechanischer
Hinsicht eine ausgezeichnete Leistungsfähigkeit hat und
insbesondere wegen seiner geringen Reibung schwingungs-
und verschleißarm ist und trotzdem zufriedenstellende
elektromagnetische Eigenschaften bei äußerst geringem
Platzbedarf besitzt. Ein Drehverbinder nach der Erfindung
kann mit "kleinen" Hohlleitern zusammenwirken, d.h. mit
Hohlleitern, deren Abmessungen kleiner sind als üblich,
und trotzdem relativ große Leistungen übertragen, insbe
sondere für die Speisung einer Radarantenne.
Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im fol
genden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher be
schrieben. Es zeigen
Fig. 1 eine Diametralschnittansicht eines
Drehverbinders nach der Erfindung,
Fig. 2 eine Querschnittansicht des Drehver
binders nach der Linie II-II in
Fig. 1 und
die Fig. 3 und 4 in einer Diametralschnittebene analog
der in Fig. 1 Ausführungsvarianten
der Grenzfläche zwischen den Schalen
eines Drehverbinders nach der Erfin
dung.
Gemäß Fig 1 hat ein Drehverbinder 10 zwei metallische
Schalen 12 und 14, die drehbar in bezug aufeinander um
eine Achse 15 gelagert sind. Diese Schalen haben koaxia
le zylindrische Seitenwände 16 bzw. 18, die als Mittel
achse die Achse 15 haben und an einem ihrer Enden durch
eine kreisförmige Bodenwand 20 bzw. 22 verschlossen sind.
An ihren entgegengesetzten Enden sind die Schalen 12 und
14 offen und einander gegenüberliegend angeordnet, so
daß Ränder 24 bzw. 26 ihrer Seitenwände 16 und 18 ei
nander gegenüberliegen und durch einen radialen Luft
spalt 25 getrennt sind. Die Innendurchmesser der Seiten
wände 16 und 18 sind gleich, und der Innenraum der Scha
len bildet einen Hohlraum 28 zwischen den Boden
wänden 20 und 22.
In der Nähe ihres offenen Endes hat die Schale 14 in der
Außenfläche ihrer Seitenwand 18 eine Nut 30 mit V-för
migem Querschnitt, die auf ihrem gesamten Umfang Kugeln
32 enthält. Die Schale 12 hat auf der Seite ihres offenen
Endes einen Bund 34, der über die Außenfläche ihrer Sei
tenwand 16 vorsteht. Der Innendurchmesser des Bundes 34
ist größer als der Außendurchmesser der Seitenwand 18
der Schale 14, in der die Nut 30 gebildet ist. Der Bund
34 steht über die Ebene des Verbindungsrandes 24 der
Schale 12 vor, so daß das offene Ende der Schale 14 in
diesen Bund so weit einfaßt, daß der abgeschrägte oder
abgefaste innere Rand 36 des Bundes sich auf den Kugeln
32 in der Nut 30 abstützt. Die äußere zylindrische Fläche
38 des Bundes 34 hat ein Gewinde, auf den ein Ring 40
aufgeschraubt ist, der im Querschnitt L-förmig ist. Der
große L-Schenkel ist mit Innengewinde versehen. Der klei
ne L-Schenkel 42 ist radial nach innen zu der Achse 15
gerichtet und weist ein abgeschrägtes Ende 44 auf, das
sich an den Kugeln 32 der Kugellaufbahn 30 in einer in
bezug auf die Normale zu der Achse 15 symmetrischen Rich
tung der Abstützrichtung des Bundes 34 auf diesen Kugeln
abstützt. Wenn der Ring 40 durch Aufschrauben näher zu
dem Bund 34 gebracht wird, wird durch die gemeinsame
Wirkung der abgeschrägten Ränder 36 und 44 eine Klemm
kraft auf die Kugeln 32 ausgeübt. Die Resultierende
dieser Kraft, die in einer im wesentlichen radialen Rich
tung gerichtet ist, drückt die Kugeln gegen die Wände
der V-Nut 30. Auf diese Weise kann die Position des
Ringes 40 auf dem kleinen L-Schenkel des Bundes 38 auf
geeignete Weise eingestellt werden, um das Spiel der
Kugeln 32 des Verbinders, die die Drehverbindung zwi
schen den Schalen 12 und 14 um die Achse 15 herstellen,
einzustellen.
Vor dem endgültigen Einstellen dieser Klemmkraft können
die Abstützflächen der Schalen auf den Kugeln 32 durch
längeres Drehen, durch das ein geringfügiger Verschleiß
der in Berührung befindlichen Flächen hervorgerufen
wird, eingeschliffen werden. Es ist außerdem möglich,
am Anfang die Innenflächen der Nut 30 und die Abstütz
flächen 36 und 44 zu bearbeiten, um ihnen eine gering
fügige Konkavität zu verleihen, die das beschriebene Ein
schleifen überflüssig macht.
Die Seitenwand 16 der Schale 12 hat einen Durchgangs
schlitz 50, dessen axiale Abmessung oder Breite parallel
zu der Achse 15 gegenüber der entsprechenden Abmessung
der Seitenwand 16 relativ klein ist. Der Schlitz 50 ist
in Fig. 2 zu erkennen. Er erstreckt sich in einer zu der
Achse 15 rechtwinkeligen Querebene über eine relativ
große Bogenlänge in der Seitenwand 16.
Um die Öffnung 52 an der Mündung des Schlitzes 50 in der
Außenfläche 54 der Seitenwand 16 ist ein Hohlleiter 60
rechteckigen Querschnittes angeordnet, dessen Anschluß
an der Wand 16 einen Umriß hat, welcher durch zwei
Teile von Mantellinien 62 und 64 (Fig. 2) und zwei Kreis
bögen 66 und 68 im Innern des Hohlleiters begrenzt wird.
Dieser Umriß hat, wie angegeben, Abmessungen, die größer
sind als die des Schlitzes 50, und zwar sowohl in axia
ler Richtung als auch in dazu rechtwinkeliger Richtung.
Der Hohlleiter 60 hat eine Achse 65, die die Achse 15
schneidet. An seinem zu der Schale 12 entgegengesetzten
Ende 69 hat er einen rechteckigen Flansch 70 für den An
schluß an eine nicht dargestellte Eingangs- und/oder Aus
gangsvorrichtung. Im zu seiner Achse 65 rechtwinkeligen
Querschnitt hat der Hohlleiter eine kleinere Abmessung
e parallel zu der Achse 15 (Dicke) als die Abmessung L
in der dazu rechtwinkeligen Richtung (Fig. 2). In der
dargestellten Ausführungsform sind die Innenflächen 53
des Schlitzes 50 zu der Achse 65 parallel (Fig. 2); sie
könnten aber auch anders gerichtet sein, beispielsweise
radial.
Zur Vorderseite der Schale 12 hin liegt die Außenfläche
72 des Hohlleiters 60 an der hinteren Fläche 35 des Bun
des 34 an. Die entgegengesetzte Außenfläche 73 des Hohl
leiters 60 liegt im wesentlichen in der Ebene der Aus
senfläche der Bodenwand 20. Für den Zusammenbau des Hohl
leiters 60 mit der äußeren Seitenfläche der Schale 12 ist
der Hohlleiter durch einen ringförmigen Teil 75 ver
längert, welcher die Schale 12 umschließt und mit dieser
verlötet ist (Fig. 1 und 2).
Auf dieselbe Weise ist der Schale 14 ein Hohlleiter 80
zugeordnet, der in einem Flansch 81 an einem Ende endigt
und an seinem anderen Ende, das mit der Außenfläche 82
der Seitenwand 18 verbunden ist, in einem gekrümmten
Schlitz 56 mündet, welcher eine Verbindung zwischen dem
Innern des Hohlleiters 80 und dem Innern der Schale 14
herstellt. Die Abmessungen des Schlitzes 56 und des
Hohlleiters 80 stimmen mit den oben in bezug auf den
Schlitz 50 und den Hohlleiter 60 angegebenen überein.
Der Hohlleiter 80 ist mit der Außenseite der Schale 14
durch eine ringförmige Verlängerung 83 verbunden, die
mit der Schale verlötet ist. Die innere Seite 84 des
Hohlleiters 80 ist in einem ausreichenden Abstand von
der Nut 30 angeordnet, damit der für den Schenkel 42
des Ringes 40 erforderliche Raum vorhanden ist.
Wegen des vorstehend beschriebenen Aufbaus können die
beiden Hohlleiter 60 und 80 beliebige Winkelpositionen
in bezug aufeinander um die Achse 15 einnehmen, indem
einfach die Schale 14 um die Schale 12 gedreht wird. Zur
übersichtlicheren Darstellung sind in Fig. 1 die beiden
Hohlleiter oder Hohlleiterteile gleichgerichtet ange
ordnet.
Wenn einer der Hohlleiter, beispielsweise der Hohlleiter
80 (Pfeil 90) mit Höchstfrequenzenergie in dem Durchlaß
bereich der Vorrichtung gespeist wird, wird diese Ener
gie als H10-Welle übertragen (d.h. in der durch die
Rechteckform des Hohlleiters festgelegten TE10-Mode).
Sie gelangt zu dem Kopplungsschlitz 56 an dem Eingang
des Hohlraums 28, durch den eine Umwandlung der Energie
ausbreitung in E010-Wellen (TM010-Mode) erfolgt. Der Hohl
raum 28 verhält sich wie ein Hohlraumresonator. Seine
Abmessungen werden so festgelegt, daß die Ausbreitungs
mode im Innern des durch die Innenflächen der Schalen
12, 14 begrenzten Raums im wesentlichen rotationssymme
trisch ist. Unter diesen Umständen breitet sich ungeach
tet der relativen Winkelposition der Schlitze 56 und 50
die an dem Umfang der Schale 14 eingeleitete Energie
zu der Achse 15 und von dieser aus zu dem Umfang der
Schale 12 aus, wo sie über den Schlitz 50 entnommen wird,
der die Kopplung zwischen dem Innern des Hohlraums 28
und dem Hohlleiter 60 herstellt. Dieser überträgt die
Wellen in der durch den Pfeil 92 angegebenen Richtung
als H-Wellen (TE-Mode). Durch eine gestrichelte Linie
100 ist die Hüllkurve der Vektorenden des elektrischen
Feldes im Innern des Hohlraums 28 dargestellt (Vektoren
102). Es ist zu erkennen, daß das elektrische Feld einen
Minimalwert am Umfang des Hohlraums und daher in der Zone des
Luftspalts 25 zwischen den einander gegenüberliegenden
Rändern der Schalen 12 und 14 hat. Daraus ergibt sich
eine Zone mit geringer Potentialdifferenz, was eine gün
stige Auswirkung auf das Einleiten von hohen Leistungen
hat.
Die beschriebene Ausführungsform gestattet das Übertra
gen von Leistungen, die mehrere hundert Watt bei Fre
quenzen erreichen können, die zwischen 10 und 20 GHz
liegen, und zwar mit den Hohlleitern 60 und 80 und den
Schalen 12 und 14, die kleinere Abmessungen haben.
So kann beispielsweise Energie bei einer Frequenz in dem
angegebenen Bereich mit Hohlleitern übertragen werden,
deren Dicke oder Höhe e gleich 3 mm und deren Breite L
gleich 15 mm ist, im Gegensatz zu den Standardabmessun
gen von 8×16 mm. Mit diesen Hohlleiterteilen kann die
Gesamtdicke des Drehverbinders 10 (Abstand zwischen den
Wänden 20 und 22) unter 10 mm liegen, und zwar bei einem
Gesamtdurchmesser der Schalen von weniger als 22 mm.
Es ist insbesondere interessant festzustellen, daß die
Resonanzfrequenz des Hohlraums 28, der für die Ausbrei
tung im Innern des Drehverbinders verantwortlich ist,
nicht von der Dicke desselben abhängig ist, weshalb die
se so klein wie möglich gemacht werden kann. Sie hängt
dagegen von dem Durchmesser des Hohlraums ab. Dieser
wird deshalb in Abhängigkeit von den zu übertragenden
Frequenzen festgelegt.
In allen Fällen gestattet die beschriebene Ausführungs
form, sehr flache Drehverbinder herzustellen, die in
elektrischer und in mechanischer Hinsicht sehr einfach
sind.
Ein Verbinder mit den Kugeln 32, dem Bund 34 und dem
Ring 40 kann mit großer Genauigkeit hergestellt werden.
Er stellt eine sehr einfache Art der Drehverbindung
dar, die einen kleinen Reibungskoeffizienten hat, schwin
gungsarm ist und einen Platzbedarf hat, der mit den oben
angegebenen Benutzungsdaten kompatibel ist. Die Schalen
können vorteilhafterweise aus einem Material, wie bei
spielsweise Bronze oder Beryllium, hergestellt werden,
das mit einem oxidationshemmenden Überzug versehen ist,
beispielsweise aus Silber und/oder Gold. Dieses Material
besitzt eine gute elektrische Leitfähigkeit und ist da
bei sehr hart, was eine erwünschte Eigenschaft für den
mit Kugeln ausgerüsteten Verbinder ist. Die ringförmi
gen Teile 75 und 83 der Hohlleiter werden mit Weichlot
an die Schalen angelötet.
Der Luftspalt 25 reicht aus, um den elektrischen Ver
schluß zwischen den Schalen zu gewährleisten. Er ge
stattet einen zufriedenstellenden Betrieb, ohne daß es
notwendig ist, auf Leitplatten für das Auffangen der
Energie zurückzugreifen. Solche Leitplatten wären bei
den vorgesehenen Frequenzen mit der für die Vorrichtung
10 vorgesehenen geringen Dicke inkompatibel. Die einan
der gegenüberliegenden Oberflächen der metallischen
Schalen 12 und 14 können an deren offenen Enden vergrös
sert werden, wie es in Fig. 3 dargestellt ist, in der
gleiche Teile gleiche Bezugszahlen tragen. Das offene
Ende 14 A der Schale 14 ist durch einen ringförmigen Teil
110 axial verlängert, der in das Innere des offenen En
des 12 A der Schale 12 eindringt, so daß zwischen der
Innenseite derselben und dem Ring 110 ein ringförmiger
Luftspalt 112 vorhanden ist, dessen Mittelpunkt auf der
Achse 15 liegt und der sich zu dem radialen Luftspalt
114 zwischen den einander gegenüberliegenden Rändern
der Enden 12 A und 14 A der Schalen addiert.
In noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung,
die in Fig. 4 gezeigt ist, sind ein oder mehrere Kon
taktlamellen 120 durch Löten oder auf andere Weise an
der Stelle 122 mit der Schale 14 an deren Innenfläche
auf der Seite von deren offenem Ende verbunden. Der
vordere Teil 124 der biegsamen Lamelle 120 ist mit der
Innenfläche 125 der ringförmigen Wand 16 der Schale 12
auf der Seite des offenen Endes derselben in elasti
scher Gleitberührung. Sie könnte auch in einer weiteren
Ausführungsform in den Luftspalt 114 an der Wand 16 der
Schale 12 einfassen.
Claims (10)
1. Drehverbinder für die Übertragung von Höchstfrequenz
wellen zwischen einem ersten und einem zweiten Teil, die
um eine Achse drehbeweglich angeordnet sind, mit einem er
sten und einem zweiten Hohlleiterteil und einem Hohlraum,
der die Übertragung der Höchstfrequenzenergie zwischen
diesen Hohlleiterteilen bewirkt, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Hohlraum (28) durch eine
erste und eine zweite Schale (12, 14) begrenzt ist, die
jeweils eine ringförmige Seitenwand besitzen, welche an
einem Ende geschlossen und am anderen Ende offen ist,
wobei die beiden Schalen (12, 14) drehbar in bezug auf
einander um die Achse (15) der ringförmigen Wände (16,
18) gelagert sind und wobei die offenen Enden der Schalen
in einer zu der Drehachse (15) rechtwinkeligen Ebene
einander benachbart sind, und daß der erste und der zweite
Hohlleiterteil (60, 80) mit der ersten bzw. der zweiten
Schale (12, 14) fest verbunden sind und jeweils radial
mit dem Hohlraum (28) über eine Öffnung (50, 56) in der
Seitenwand (16, 18) der ersten bzw. zweiten Schale in
Verbindung sind.
2. Drehverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß jede Öffnung (50, 56) Querabmessungen hat
die kleiner sind als die inneren Querabmessungen des
ersten bzw. zweiten Hohlleiterteils.
3. Drehverbinder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich
net, daß jeder Hohlleiterteil (60, 80) einen recht
eckigen Querschnitt hat und daß die Öffnung (50, 56) die
Form eines Schlitzes hat, der sich parallel zu der größ
ten Querabmessung des Hohlleiters in einer zu der Dreh
achse (15) der Schalen (12, 14) rechtwinkeligen Ebene erstreckt.
4. Drehverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da
durch gekennzeichnet, daß die beiden Schalen (12, 14)
durch eine Kugelverbindung (30, 36) an ihren offenen
Enden drehbar aufeinander gelagert sind.
5. Drehverbinder nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich
net, daß die Kugelverbindung eine Kugellaufbahn in ei
ner kreisförmigen Nut (30) in der Außenwand der ersten
Schale (14), einen Bund (34), der mit der zweiten Scha
le (12) fest verbunden ist und sich auf den Kugeln (32)
abstützt, und einen Ring (40) aufweist, der mit dem
Bund einstellbar verbunden ist, um eine zweite Abstützung
mit einstellbarer Klemmkraft für die zweite Schale (12)
auf den Kugeln (32) zu bilden.
6. Drehverbinder nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich
net, daß der Ring (40) einen L-förmigen Querschnitt hat,
von welchem ein radialer Schenkel (42) an einem seiner
Enden (44) sich auf den Kugeln abstützt, während der an
dere Schenkel mit dem Bund (34) verschraubt ist.
7. Drehverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet daß die Ränder der offenen
Enden der Schalen (12, 14) einander gegenüberliegend
angeordnet und durch einen radialen Luftspalt (25)
voneinander getrennt sind.
8. Drehverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da
durch gekennzeichnet, daß die erste Schale (14) durch
einen zylindrischen Ring (110) axial verlängert ist,
der in den durch die zweite Schale (12) begrenzten Teil
des Hohlraums (28) eindringt, so daß ein zylindrischer
Luftspalt zwischen diesem Ring (110) und der inneren
Seitenfläche (112) der zweiten Schale (12) vorhanden
ist.
9. Drehverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da
durch gekennzeichnet, daß die Schalen (12, 14) in der
Nähe ihrer offenen Enden durch wenigstens einen Schleif
kontakt (120) elektrisch miteinander verbunden sind.
10. Drehverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da
durch gekennzeichnet, daß jeder Hohlleiterteil (60, 80)
in einem Ring (75, 83) endigt, der um die äußere Sei
tenwand der ersten bzw. zweiten Schale (12, 14) befe
stigt ist.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR8217326A FR2632456B1 (fr) | 1982-10-15 | 1982-10-15 | Joint tournant pour la transmission d'ondes d'hyperfrequence |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3337116A1 true DE3337116A1 (de) | 1990-07-05 |
DE3337116C2 DE3337116C2 (de) | 1992-02-13 |
Family
ID=9278324
Family Applications (1)
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DE19833337116 Granted DE3337116A1 (de) | 1982-10-15 | 1983-10-12 | Drehverbinder fuer die uebertragung von hoechstfrequenzwellen |
Country Status (3)
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FR (1) | FR2632456B1 (de) |
GB (1) | GB2461591B (de) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2247571A (en) * | 1990-09-01 | 1992-03-04 | Siemens Plessey Electronic | Waveguide joint for a microwave antenna |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2584399A (en) * | 1945-08-11 | 1952-02-05 | William M Preston | Rotatable wave guide joint |
US2708263A (en) * | 1951-06-29 | 1955-05-10 | Dalmo Victor Company | Rotary waveguide joint |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2345019A (en) * | 1942-04-29 | 1944-03-28 | Gen Electric | Rotating coupling |
US2434925A (en) * | 1942-05-27 | 1948-01-27 | Sperry Gyroscope Co Inc | Coupling means for relatively movable wave guides |
GB612405A (en) * | 1942-05-27 | 1948-11-12 | Sperry Gyroscope Co Inc | Improvements in or relating to apparatus for controlling the passage of high frequency energy across a joint between two conductors |
US2513205A (en) * | 1943-11-19 | 1950-06-27 | Us Navy | Rotatable joint for radio wave guide systems |
GB636105A (en) * | 1944-04-24 | 1950-04-26 | Sperry Gyroscope Co Inc | Improvements relating to radio-receiving systems and radio-scanning and to switchingor modulating devices for controlling radio energy |
GB613862A (en) * | 1945-02-21 | 1948-12-03 | Marconi Wireless Telegraph Co | Improvements in or relating to very short wave radio viewing apparatus |
US2450619A (en) * | 1945-10-19 | 1948-10-05 | Sonkin Simon | Tunable magnetron |
GB714136A (en) * | 1951-12-12 | 1954-08-25 | Bendix Aviat Corp | Wideband waveguide rotating joint |
US2835871A (en) * | 1953-08-07 | 1958-05-20 | Herbert P Raabe | Two-channel rotary wave guide joint |
FR1206401A (fr) * | 1958-08-19 | 1960-02-09 | Thomson Houston Comp Francaise | Joint rotatif perfectionné pour guide d'ondes |
DE1260567B (de) * | 1962-11-07 | 1968-02-08 | Siemens Ag | Kupplungsstueck in Koaxialleitungsbauweise |
-
1982
- 1982-10-15 FR FR8217326A patent/FR2632456B1/fr not_active Expired - Lifetime
-
1983
- 1983-10-12 DE DE19833337116 patent/DE3337116A1/de active Granted
- 1983-10-14 GB GB8327541A patent/GB2461591B/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2584399A (en) * | 1945-08-11 | 1952-02-05 | William M Preston | Rotatable wave guide joint |
US2708263A (en) * | 1951-06-29 | 1955-05-10 | Dalmo Victor Company | Rotary waveguide joint |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
MEINKE, H.H. und GUNDLACH, F.W. (Hrsg.): Taschenbuch der Hochfrequenztechnik, 3. Aufl., Springer-Verlag Berlin/Heidelberg/New York, 1968, S. 470-472, 334, 335 * |
STADLER, E.: Hochfrequenztechnik, 1973, S. 134 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB8327541D0 (en) | 2009-09-16 |
GB2461591B (en) | 2010-06-23 |
DE3337116C2 (de) | 1992-02-13 |
FR2632456B1 (fr) | 1990-07-27 |
GB2461591A (en) | 2010-01-13 |
FR2632456A1 (fr) | 1989-12-08 |
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Legal Events
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D2 | Grant after examination | ||
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Owner name: DASSAULT ELECTRONIQUE, SAINT-CLOUD, FR |
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8328 | Change in the person/name/address of the agent |
Free format text: SCHROETER, H., DIPL.-PHYS. FLEUCHAUS, L., DIPL.-ING. LEHMANN, K., DIPL.-ING., 81479 MUENCHEN WEHSER, W., DIPL.-ING., 30161 HANNOVER GALLO, W., DIPL.-ING. (FH), PAT.-ANWAELTE, 86152 AUGSBURG |
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8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |