DE3441728A1

DE3441728A1 - Waveguide switch

Info

Publication number: DE3441728A1
Application number: DE19843441728
Authority: DE
Inventors: Werner Dr.-Ing. 6901 Wiesenbach Auer; Gerd 6900 Heidelberg Ruff
Original assignee: Teldix GmbH
Current assignee: Rockwell Collins Deutschland GmbH
Priority date: 1983-12-22
Filing date: 1984-11-15
Publication date: 1985-07-04

Abstract

A waveguide switch is proposed having, in particular, four rotor positions. Using a stepping motor, the rotor is rotated to a point close to a desired switching position. A latching element, which is tilted into a latching position when the stepping motor is switched off, rotates the rotor (by means of permanent-magnet forces) into an exact switching position which is predetermined by the latching element. This ensures that the rotor is precisely and rigidly aligned to the housing and that the electrical losses in the waveguide switch are in consequence low.

Description

Hohileiterschalter Ladder switch

Die Erfindung betrifft einen Hohileiterschalter mit einem Gehäuse, auf dessen Umfang wenigstens zwei Hohlleiter-Anschlüsse vorgesehen sind und einen in dem Gehäuse angeordneten Rotor der wenigstens ein Hohlleiterelement zur Verbindung der wenigstens zwei Hohlleiteranschlüsse in einer bestimmten Rotorstellung enthält, wobei ein Motor zum Antrieb des Rotors und ein Rastglied zur Fixierung des Rotors in einer bestimmten Rotorstellung vorgesehen ist.The invention relates to a conductor switch with a housing, at least two waveguide connections are provided on its circumference and one arranged in the housing rotor of the at least one waveguide element for connection which contains at least two waveguide connections in a certain rotor position, wherein a motor for driving the rotor and a locking member for fixing the rotor is provided in a certain rotor position.

Aus der DE-OS 29 24 969 ist ein Hohileiterschalter mit vier Hohlleiteranschlüssen und einem Rotor, der drei Hohlleiterverbindungstrecken aufweist, bekannt. Der Schalter ermöglicht eine kreuzweise Verbindung für zwei gleichzeitig anzuschließende HF-Signale, wenn der Rotor eine erste oder mittlere Stellung einnimmt. Außerdem gibt es zwei um 45O davon abweichende Stellungen, in denen jeweils zwei benachbarte Anschlußstellen miteinander verbunden sind. Zur Drehung des Schalters ist ein Schrittmotor vorgesehen, der den Rotor in die Schaltstellungen dreht. Rastglieder, beispielsweise Schrauben, werden dazu benutzt, die Stellung des Rotors festzulegen.From DE-OS 29 24 969 a waveguide switch with four waveguide connections and a rotor having three waveguide links are known. The desk enables a cross connection for two HF signals to be connected at the same time, when the rotor takes a first or middle position. There are also two Positions differing by 450, in which two adjacent connection points are connected to each other. A stepper motor is provided to turn the switch, which turns the rotor into the switching positions. Locking elements, for example screws, are used to determine the position of the rotor.

Es hat sich gezeigt, daß eine exakte Zuordnung vom Rotor zu den Anschlußflanschen zur Vermeidung von Verlusten gewährleistet sein muß. Ein radialer oder axialer Versatz der Hohlleiterverbindungsstrecken zu den Anschlüssen bewirkt eine Dämpfung bzw. eine Minderung des tibertragungsfaktors. Mit den üblichen Schraubenanschlägen kann die erforderliche Genauigkeit nicht erreicht werden.It has been shown that an exact assignment of the rotor to the connection flanges must be guaranteed to avoid losses. A radial or axial offset the waveguide connection to the connections causes attenuation or a reduction in the transmission factor. With the usual screw stops can the required accuracy cannot be achieved.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Hohileiterschalter zu schaffen, bei dem der Rotor mit hoher Ge-Genauigkeit und mit kurzer Schaltzeit in die Schaltstellungen gedreht wird und elektrische Verluste vermieden werden.The object of the invention is to provide a waveguide switch to create, in which the rotor with high Ge accuracy and with short switching time is turned into the switching positions and electrical losses are avoided.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß mittels des Motors der Rotor nahe der gewünschten Rotorstellung gedreht wird und das Rastglied derart ausgebildet ist, daß es mittels magnetischer Anziehungskräfte den Rotor in die bestimmte Rotorstellung dreht.This object is achieved in that the rotor by means of the motor is rotated close to the desired rotor position and the latching member is formed in such a way is that it moves the rotor into the specific rotor position by means of magnetic forces of attraction turns.

Durch die Erfindung wird gewährleistet, daß der Rotor nicht in die bestimmte Rotorstellung bzw. Schaltstellung einschwingt und nach Beendigung des Einschwingvorgangs arretiert wird, sondern nach einer Vorausrichtung durch den Motor durch die magnetischen Anziehungskräfte in die Schaltstellung bewegt und gleichzeitig durch die erzeugten Kräfte arretiert wird.The invention ensures that the rotor does not fall into the certain rotor position or switch position settles and after completion of the The transient process is locked, but after a pre-alignment by the motor moved into the switching position by the magnetic forces of attraction and at the same time is locked by the forces generated.

In einer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, das Rastglied in der Art eines Kipphebels auszubilden, der mittels eines Elektromagneten während einer durch den Motor verursachten Rotorbewegung in der gekippten Stellung gehalten wird. Dies geschieht am einfachsten dadurch, daß der Motor in Reihenschaltung mit dem Elektromagneten verbunden ist und solange ein Motorstrom fließt, bis der Kipphebel aus der Raststellung gekippt ist. Bei Abschalten des Motorstroms, d.h., bei Erreichen der durch die Ansteuerung des Motors vorgegebenen Stellung - als Motor ist beispielsweise ein Schrittmotor oder ein einfacher Momentengeber vorteilhaft - kippt das Rastglied durch Federkraft in die Raststellung, so daß magnetische Anziehungskräfte wirksam werden können. Diese Kräfte werden beispielsweise dadurch erzeugt, daß der Kipphebel ferromagnetische Eigenschaften aufweist und der Rotor Permanentmagnete trägt, die den Rotor in Richrung des Kipphebels und damit in die Schaltstellung bewegen. Der Rotor bewegt sich dabei lediglich um wenige Winkelgrade, womit sichergestellt ist, daß keine großen Aufprallkräfte entstehen. Das Ausrasten des Kipphebels bei Veränderung der Schaltstellung erfordert eine elektromagnetische Kraft des Elektromagneten, die hoch genug ist, um die Scherkraft zwischen Rotor und Kippschalter zu erzeugen und damit den Kipphebel außer Eingriff zu bringen.In one embodiment of the invention it is proposed that the locking member in the form of a rocker arm, which by means of an electromagnet during a rotor movement caused by the motor is held in the tilted position will. The easiest way to do this is to have the motor connected in series with it is connected to the electromagnet and a motor current flows until the rocker arm is tilted out of the detent position. When the motor current is switched off, i.e. when it is reached the position specified by the control of the motor - as a motor is for example a stepper motor or a simple torque transmitter is advantageous - the locking element tilts into the detent position by spring force, so that magnetic forces of attraction take effect can be. These forces are generated, for example, by the rocker arm Has ferromagnetic properties and the rotor carries permanent magnets that Move the rotor in the direction of the rocker arm and thus into the switching position. Of the The rotor only moves a few degrees, which ensures that that no large impact forces arise. The disengagement of the rocker arm when there is a change the switching position requires an electromagnetic force from the electromagnet, which is high enough to generate the shear force between the rotor and the toggle switch and thus to disengage the rocker arm.

Gemäß einem weiteren Erfindungsmerkmal ist vorgesehen, die Lagerung des Kipphebels und die Erzeugung der Federkraft in einem Kreuzfedergelenk zu vereinen. Neben der Verringerung von Bauteilen wird damit auch eine spielfreie Lagerung erreicht.According to a further feature of the invention, the storage is provided of the rocker arm and the generation of the spring force in a universal spring joint. In addition to reducing the number of components, this also results in backlash-free storage.

Zur Erhöhung der Einstellsicherheit wird weiterbildungsgemäß vorgeschlagen, einen Sensor vorzusehen, der die Rotorstellung sensiert. Dieser läßt sich beispielsweise mit Reed-Kontakt-Schaltern verwirklichen, die von einem auf dem Rotor angeordneten Permanentmagneten geschaltet werden. Selbstverständlich ist auch die Verwendung von Hall-Sensoren, optischen Sensoren oder Mikro-Schaltern denkbar.To increase the setting security, it is proposed according to a further training, to provide a sensor that senses the rotor position. This can be, for example realize with reed contact switches, which are arranged by one on the rotor Permanent magnets are switched. The use is also natural Hall sensors, optical sensors or microswitches are conceivable.

Anstelle eines mechanischen Kipphebels kann die Fixierung des Rotors auch nur unter Ausnutzung magnetischer Anzugs- kräfte durchgeführt werden. Hierzu sind auf Rotor und Stator radial gegenüberliegend und durch den Luftspalt getrennt Permanentmagnete oder ein Permanentmagnet und ein Rückschlußmoment angeordnet. Wird der Rotor in eine Stellung gebracht in der eine gegenseitige Anziehung zwischen den Magnetteilen von Rotor und Stator stattfindet, dann bewirken die Magnetkräfte eine exakte Ausrichtung des Rotors in der gewünschten Stellung. Durch Anordnung mehrerer Magnete am Umfang können auf diese Weise mehrere Stellungen des Rotors fixiert werden.Instead of a mechanical rocker arm, the rotor can be fixed even using magnetic attraction forces carried out will. For this purpose, the rotor and stator are radially opposite one another and through the air gap arranged separately permanent magnets or a permanent magnet and a return torque. If the rotor is brought into a position in which there is a mutual attraction between the magnet parts of the rotor and stator takes place, then cause the magnetic forces an exact alignment of the rotor in the desired position. By arrangement Several magnets on the circumference can set the rotor in several positions in this way be fixed.

Soll der Rotor nur in eine Endschaltung gebracht werden, also eine Stellung in der ein Weiterdrehen des Rotors nicht mehr erforderlich ist, so genügt auch ein mechanischer Anschlag, wobei die Haltewirkung durch Magnetkraft verstärkt wird.Should the rotor only be brought into one limit switch, i.e. one Position in which further turning of the rotor is no longer necessary is sufficient also a mechanical stop, whereby the holding effect is reinforced by magnetic force will.

In einer Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 8 wird vorgeschlagen, einen modularen Aufbau zu schaffen, um beliebige Komponenten zu adaptierten und damit in jedem Anwendungsfall eine hohe Genauigkeit. zu gewährleisten und beispielsweise den Austausch einer Komponente wesentlich zu vereinfachen. In einer weiteren Ausgestau tun wird vorgeschlagen eine Lagereinheit als einzelne Komponente aufzubauen. Diese Lagereinheit dient dann der Schaltereinheit als Rotorlager, weiterhin kann auch der Antriebsmotor, bzw. dessen Rotorteil an dieser Lagereinheit befestigt werden. Ein besonderer Vorteil der Erfindung wird auch darin gesehen, durch Adapterflächen an dem Schalterteil zusätzliche Schalterteile anzukoppeln, die dann mit einem Antriebsmotor gleichzeitig geschaltet werden.In one embodiment of the invention according to claim 8 it is proposed that to create a modular structure in order to adapt any components and thus a high level of accuracy in every application. to ensure and for example to simplify the replacement of a component significantly. In another damming It is suggested to build a storage unit as a single component. These The bearing unit then serves as a rotor bearing for the switch unit, and can also continue to do so the drive motor or its rotor part are attached to this bearing unit. A particular advantage of the invention is also seen in that through adapter surfaces to couple additional switch parts to the switch part, which then with a drive motor switched at the same time.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.The invention is explained in more detail below on the basis of an exemplary embodiment explained.

Es zeigen Fig. 1 die schematische Darstellung eines Vierstellungsschalters in den möglichen Stellungen, Fig. 2 den Aufbau des Kipphebels, Fig. 3 eine Detaildarstellung des Rotors in einer Schaltstellung, Fig. 4 ein Schnittbild des Hohlleiterschalters, Fig. 5 eine Magnetrastung des Rotors.1 shows the schematic representation of a four-position switch in the possible positions, FIG. 2 the structure of the rocker arm, FIG. 3 a detailed illustration of the rotor in a switching position, FIG. 4 is a sectional view of the waveguide switch, 5 shows a magnetic catch of the rotor.

Fig. 6 den modularen Aufbau eines Hohlleiterschalters, Fig. 7 einen konstruktiven Aufbau eines in Fig. 6 gezeigten Hohlleiterschalters.FIG. 6 shows the modular structure of a waveguide switch, FIG. 7 shows a structural design of a waveguide switch shown in FIG. 6.

Ein Hohlleiterschalter wie in Fig. 1 dargestellt hat die Aufgabe, verschiedene Hohlleiterwege zu verbinden bzw.A waveguide switch as shown in Fig. 1 has the task of to connect different waveguide paths or

zu trennen und wird beispielsweise dazu benötigt, Reserve-Mikrowellen-Einrichtungen in ein System einzuschalten, um eine defekte Einrichtung zu ersetzen, wenn eine solche Maßnahme aus Gründen der Betriebssicherheit erforderlich ist. Eine Notwendigkeit, aus Sicherheitsgründen Reserveeinrichtungen vorzusehen, die mittels Hohlleiterschaltern bei Bedarf in Betrieb genommen werden können, besteht insbesondere bei Raumflugkörpern. Der Hohlleiterschalter besteht aus einem Gehäuse 1 mit vier symmetrisch angeordneten Hohlleitereingängen A-D. Ein in dem Gehäuse angeordneter Rotor 2 ist drehbar in dem Gehäuse angeordnet und weist drei Hohileiterdurchgänge auf.to separate and is required, for example, to reserve microwave devices turn into a system to replace a defective device, if a such a measure is necessary for reasons of operational safety. A necessity, For safety reasons, reserve devices are to be provided, which are operated by means of waveguide switches can be put into operation if necessary, exists in particular in the case of spacecraft. The waveguide switch consists of a housing 1 with four symmetrically arranged Waveguide inputs A-D. A rotor 2 arranged in the housing is rotatable in arranged on the housing and has three hollow conductor passages.

Um die Eingänge beliebig zu kombinieren, sind vier Schaltstellungen I-IV erforderlich, wobei in Stellung I die Eingänge A-C in Stellung II die Eingänge A-B und C-D, in Stellung III die Eingänge B-D und in Stellung IV die Eingänge B-C, A-D miteinander verbunden sind. Durch die würfelförmige Ausbildung des Schaltgehäuses 1 können mehrere Schalter in beliebiger Weise verkoppelt werden, so daß jede beliebige Schaltkombination verwirklicht werden kann. Es hat sich gezeigt, daß zur Erzielung geringer Ubertragungsverluste eine hohe Positionsgenauigkeit des Rotors erforderlich ist. Übliche Schrittmotoren zeigen aufgrund der Schrittwinkelhysterese nicht die benötigte Genauigkeit. Es wird deshalb ein Rastglied zur Arretierung des Rotors in einer Schaltstellung angewendet, dessen prinzipieller Aufbau in Fig. 2 dargestellt ist.There are four switch positions to combine the inputs as required I-IV required, with inputs A-C in position I and inputs in position II A-B and C-D, in position III the inputs B-D and in position IV the inputs B-C, A-D are connected to each other. Due to the cube-shaped design of the switch housing 1 can multiple switches can be linked in any way, so that any switching combination can be implemented. It has shown, that to achieve low transmission losses a high positional accuracy of the Rotor is required. Usual stepper motors show due to the step angle hysteresis not the required accuracy. It is therefore a locking member to lock the The rotor is applied in a switching position, the basic structure of which is shown in FIG. 2 is shown.

Das Rastglied 3 arbeitet nach Art eines Magnetschalters und besteht aus einem auf dem Gehäuse 1 befestigten U-förmigen Eisenkern 4 mit einer Spule 5. Auf einem Schenkel des Eisenkern ist über ein Kreuzfedergelenk 6 ein Joch 7 drehbar gelagert. Das Kreuzfedergelenk 6 ist ein reibungsfreies und spielfreies Lager, das gleichzeitig eine Rückholfederkraft erzeugt und das Joch 4 gegen einen Anschlag in die gezeichnete Stellung bewegt. Eine Arretierung des Rotors 2,.der hier nicht dargestellt ist, erfolgt im stromlosen Zustand, d.h., in der gezeigten Stellung. Zum Weiterdrehen des Rotors 2 wird die Spule 5 mit Strom beaufschlagt, wodurch das Joch 7 angezogen und der Rotor freigegeben wird.The locking member 3 works in the manner of a magnetic switch and consists a U-shaped iron core 4 with a coil 5 fastened to the housing 1. A yoke 7 is rotatable on one leg of the iron core via a universal spring joint 6 stored. The universal spring joint 6 is a friction-free and play-free bearing that at the same time a return spring force is generated and the yoke 4 against a stop moved to the position shown. A locking of the rotor 2, not here is shown takes place in the de-energized state, i.e. in the position shown. To continue rotating the rotor 2, the coil 5 is supplied with current, whereby the Yoke 7 is tightened and the rotor is released.

In Fig. 3 ist die Arretierung des Rotors 2 näher dargestellt. Der Rotor 2 ist hier im Ausschnitt mit zwei Stellungsanschlägen bzw. Nocken 8, 9 gezeigt. Diese Nocken bestehen aus einem Grundkörper 38, einem Magnetplättchen 10 aus einem permanentmagnetischen Material und einer Aufprallplatte 11. Zum Einstellen des Rotors in eine bestimmte Schaltstellung wird der Rotor zunächst bei eingeschalteter Spule 5 mit einem hier nicht dargestellten Schrittmotor in die Nähe der Schaltstellung gedreht. Das Joch 7 ist in dieser Stellung andeutungsweise gezeigt. Ein Abschalten des Schrittmotors bewirkt gleichzeitig ein Abschalten der Spule 5, wodurch das Joch zu- nächst in radialer Richtung durch das Kreuzfedergelenk bewegt wird. Durch die magnetische Anziehungskraft des Magnetplättchens 10 dreht der Rotor in Richtung des Joch, bis dieses an der Aufprallplatte anliegt. Damit ist gewährleistet, daß die Schaltstellung mit hoher Genauigkeit erreicht ist. Ein Weiterdrehen des Rotors 2 in eine neue Schaltstellung geschieht durch das Einschalten der Spule 5, worauf das Joch 7 in radialer Richtung angezogen wird und den Rotor 2 freigibt. Es ist ersichtlich, daß hierzu nicht eine der Anziehungskraft des Magnetplättchens 10 entsprechende Kraft, sondern lediglich die entsprechende Scherkraft aufgewendet werden muß, um das Joch 7 zu bewegen. Der Schrittmotor dreht anschließend den Rotor nahe der neuen Schaltstellung.In Fig. 3, the locking of the rotor 2 is shown in more detail. Of the Rotor 2 is shown here in a cutout with two position stops or cams 8, 9. These cams consist of a base body 38, a magnetic plate 10 from a permanent magnetic material and an impact plate 11. To adjust the rotor The rotor is initially in a certain switching position when the coil is switched on 5 with a stepper motor, not shown here, in the vicinity of the switching position turned. The yoke 7 is indicated in this position. A switch off of the stepping motor causes the coil 5 to switch off at the same time, whereby the yoke to- next moved in the radial direction by the universal spring joint will. Due to the magnetic attraction of the magnetic plate 10, the rotor rotates in the direction of the yoke until it rests against the impact plate. This guarantees that the switching position is reached with high accuracy. One more turning of the Rotor 2 in a new switching position is done by switching on the coil 5, whereupon the yoke 7 is tightened in the radial direction and the rotor 2 is released. It can be seen that this is not one of the attraction of the magnetic plate 10 corresponding force, but only the corresponding shear force applied must be to move the yoke 7. The stepper motor then turns the rotor near the new switch position.

In Fig. 4 ist der Hohlleiterschalter in einer vollständigen Ausführung dargestellt. In dem Gehäuse 1 befinden sich der Rotor 2, die Rotorlagerung 12, 13, der Schrittmotor 14, das Rastglied 3 sowie die für die Stromversorgung des Motors 14 und der Spule 5 erforderlichen Anschlußstifte 15. Der Schrittmotor 14 besteht aus statorsei ti g angeordneten Motorspul en 16, die derart über den Umfang des Stators verteilt sind, daß bei Ansteuerung einer bestimmten Motorspule der Rotor in eine dieser zugeordneten Schaltstellungen gedreht wird. Zur Erhöhung des Wirkungsgrades kann auch ein Spulenpaar vorgesehen werden und der auf dem Rotor angeordnete Motormagnet 17 mit axialer Magnetisierungsrichtung zweipolig ausgebildet sein. Im ersten Fall besteht der Motormagnet 17 aus einem axial gerichteten Permanentmagneten. Die Motorspulen 16 sind auf einem Rückschlußträger 18 aufgebracht.In Fig. 4, the waveguide switch is in a complete version shown. In the housing 1 are the rotor 2, the rotor bearings 12, 13, the stepper motor 14, the locking member 3 and the power supply for the motor 14 and the coil 5 required connection pins 15. The stepping motor 14 consists from statorsei ti g arranged motor coils 16, which are in such a way over the circumference of the Stator are distributed that when driving a certain motor coil of the rotor is rotated into one of these assigned switching positions. To increase the efficiency a pair of coils can also be provided and the motor magnet arranged on the rotor 17 be designed with two poles with an axial direction of magnetization. In the first case the motor magnet 17 consists of an axially directed permanent magnet. The motor coils 16 are applied to a back yoke carrier 18.

Der Rückschlußträger 18 ist mit Befestigungselementen 19 an einer Gehäuseabdeckung 20 montiert, wobei diese wiederum an dem Gehäuse 1 stirnseitig angeordnet ist. Die Rotorlagerung 12, 13 wird mit Rillenkugellager bewerk- stelligt die unter Zwischenschaltung von Lagerhülsen 21, 22 auf Achsstücke des Rotors aufgeschoben sind und über eine Einstellmutter 23 vorgespannt werden. Zwischen Rotor 2 und Gehäuse 1 besteht ein Radialluftspalt von wenigen um, um bei möglichst geringen Hochfrequenzverlusten ein freies Durchdrehen des Rotors zu ermöglichen. Das Rastglied ist mit Passtiften 24, 25 mit dem Stator verbunden. Damit ist eine exakte Zuordnung zu den Schaltstellungen gewährleistet.The yoke carrier 18 is with fastening elements 19 on a Housing cover 20 mounted, this in turn on the front side of the housing 1 is arranged. The rotor bearings 12, 13 are made with deep groove ball bearings. digits which are pushed onto axle pieces of the rotor with the interposition of bearing sleeves 21, 22 and are pretensioned via an adjusting nut 23. Between rotor 2 and housing 1 there is a radial air gap of a few um, with the lowest possible high frequency losses to enable the rotor to spin freely. The locking link is with dowel pins 24, 25 connected to the stator. This ensures an exact assignment to the switch positions guaranteed.

Ein alternatives Ausführungsbeispiel der Rastung mittels Kipphebel zeigt die Fig. 5. Hier ist eine Hohlleiterrotoranordnung mit einer Magnetrastung dargestellt.An alternative embodiment of the latching by means of a rocker arm Fig. 5 shows. Here is a waveguide rotor assembly with a magnetic catch shown.

Der Rotorkörper 26 ist in bekannter Weise mittels einer Lagerung in dem Statorkörper 27 befestigt. Die HF-Kanäle sowie die Lagerung und der Motor zum Verdrehen des Rotorkörpers sind in dieser Draufsichtdarstellung nicht eingezeichnet. Der Rotorkörper trägt einen Permanentmagneten 28 der von einem Jochteil 29 umgeben ist. Auf dem Stator ist ein erstes Rückschlußelement 30 und ein weiteres Rückschlußelement 31 angeordnet. In der hier gezeigten Stellung bildet das Rückschlußelement 30 mit dem Jochteil 29 einen geschlossenen magnetischen Kreis der nur durch den Luftspalt zwischen Rotorkörper 26 und Statorkörper 27 unterbrochen wird. Durch die besondere, polschuhartige Ausbildung der Pole von Jochteil 29 und Rückschl ußel ement 30 wird der Rotorkörper durch die wirkenden Magnetkräfte in der gezeigten Lage mit hoher Genauigkeit gehalten. Ein weiteres Rückschlußelement 31 das um 450 versetzt zum dem ersten angeordnet ist, ermöglicht die Einstellung des Rotorkörpers 26 in eine um 45" zur Ausgangsposition gedrehten Stellung. Das Verdrehen des Rotorkörpers erfolgt in bekannter Weise. Das Antriebsmoment des Motors muß dabei das Abzugsmoment des Permanentmagneten 28 überwinden.The rotor body 26 is in a known manner by means of a bearing in attached to the stator body 27. The RF channels as well as the storage and the motor for Rotation of the rotor body is not shown in this plan view. The rotor body carries a permanent magnet 28 which is surrounded by a yoke part 29 is. A first return path element 30 and a further return path element are on the stator 31 arranged. In the position shown here, the yoke element 30 forms with it the yoke part 29 forms a closed magnetic circuit which only passes through the air gap between rotor body 26 and stator body 27 is interrupted. Due to the special, Pole-like design of the poles of yoke part 29 and Rückschl ußel ement 30 is the rotor body due to the acting magnetic forces in the position shown with high Accuracy kept. Another return element 31 offset by 450 to the the first, allows the rotor body 26 to be adjusted into a 45 "to the starting position. The rotor body is rotated in a known way. The drive torque of the motor must be the withdrawal torque of the Overcome permanent magnets 28.

Die Endanschläge 32, 33 sind ebenfalls magnetisch wirkend aufgebaut und besitzen je einen Permanentmagneten der eine Anziehungskraft auf den Rotor ausübt sobald sich dieser mit einem der ferromagnetischen Rückschlußplättchen in der Nähe der Permanentmagnete befindet. Die genaue Zuordnung der Rotorstellung zum Stator ist dann gegeben, wenn eines der Rückschlußplättchen 34 bzw. 35 auf einer der Anschlagflächen 36 bzw. 37 anliegt. Der Rotorkörper 26 läßt sich damit in vier definierte Stellungen bewegen. Selbstverständlich ist die Anzahl der Schaltstellungen variabel ebenso wie der Verdrehwinkel.The end stops 32, 33 are also designed to act magnetically and each have a permanent magnet that exerts an attractive force on the rotor as soon as this is close to one of the ferromagnetic return plates the permanent magnet is located. The exact assignment of the rotor position to the stator is given when one of the return plates 34 or 35 on one of the stop surfaces 36 or 37 is applied. The rotor body 26 can thus be in four defined positions move. Of course, the number of switch positions is also variable like the twist angle.

In dem hier gezeigten Beispiel sind die Stellungen 00, 45°, 90" und -45" fixierbar.In the example shown here, the positions are 00, 45 °, 90 "and -45 "fixable.

Es ist zweckmäßig, eine Rückmeldung der Schalterstellung zu erzeugen. Dies geschieht beispielsweise durch Anwendung üblicher Positionssensoren, Lichtschranken, Reed-Schalter o.ä. Damit werden Schaltfehler, die zu einem Ausfall der HF-Elektronik führen können, vermieden.It is useful to generate feedback on the switch position. This is done, for example, by using conventional position sensors, light barriers, Reed switches or similar are used to prevent switching errors that lead to failure of the HF electronics can lead, avoided.

Der in Fig. 6 dargestellte modular aufgebaute Hohileiterschalter besteht aus der Schaltereinheit 101, dessen detaillierter Aufbau aus dem Hauptpatent bekannt ist, dem Motor 102 und der Lagereinheit 103, die zwischen Motor und Schaltereinheit angeordnet ist. Der Motor ist dabei so gestaltet, daß er die Lagereinheit umschließt, selbstverständlich ist auch eine einfache axiale Hintereinanderschaltung der Komponenten denkbar. Soll eine weitere Schaltereinheit 104 mit dem gleichen Motor geschaltet werden, kann diese an der Stirnfläche der Schaltereinhei t 101 befestigt werden. Die Lagereinheit 103 kann sowohl Kugellager als auch eine andere Form der Lagerung enthalten. Entscheidend bei der Lagerung eines Hohlleiterschalters ist vor allem eine geringe Haftreibung und ein geringes Lagermoment, um die nötige Genauigkeit zu gewährleisten.The modular waveguide switch shown in FIG. 6 consists from the switch unit 101, the detailed structure of which is known from the main patent is, the motor 102 and the bearing unit 103, which is between the motor and switch unit is arranged. The motor is designed so that it encloses the bearing unit, Of course, a simple axial series connection of the components is also possible conceivable. If another switch unit 104 is to be switched with the same motor it can be attached to the face of the switch unit 101. The bearing unit 103 can have ball bearings as well as some other form of storage contain. Above all, it is crucial when storing a waveguide switch a low static friction and a low bearing torque to achieve the necessary accuracy to ensure.

Der in Fig. 7 gezeigte Aufbau zeigt die einzelnen Komponenten in detaillierter Ausbildung.The structure shown in Fig. 7 shows the individual components in more detail Education.

Das Schalterteil 101 besteht aus dem Gehäuse 105, das mit den entsprechenden Hohlleiteröffnungen versehen ist, dem darin befindlichen Rotor 106 und einer stirnseitigen Andeckung 107. Der Rotor weist einen stiftförmigen Ansatz 108 auf, der die Adaption mit der Lagereinheit 103 bewirkt. Die Lagereinheit 103 besteht aus einem Lagergehäuse 109, einem Lagerring 110, axial verspannte Schulterkugellager 111, 112, einer Welle 113 und einem Spannring 114. Durch die Verspannung der Kugellager 111, 112 mittels des Spannrings 114 gegen eine Anschlagfläche 115 der Welle 113 wird eine spielfreie und durch Verwendung eines Werkstoffs für alle Lagerteile eine Lagerung mit einer unabhängig von der Umgebungstemperatur konstanten Vorspannung erzielt.The switch part 101 consists of the housing 105, which with the corresponding Waveguide openings is provided, the rotor 106 located therein and an end face Cover 107. The rotor has a pin-shaped extension 108, which the adaptation effected with the storage unit 103. The bearing unit 103 consists of a bearing housing 109, a bearing ring 110, axially tensioned shoulder ball bearings 111, 112, a shaft 113 and a clamping ring 114. By bracing the ball bearings 111, 112 by means of of the clamping ring 114 against a stop surface 115 of the shaft 113 becomes a backlash-free and by using one material for all bearing parts a bearing with a A constant preload is achieved regardless of the ambient temperature.

Der Motor 102 besteht aus dem Statorteil 116 mit Spulenträger 117 und Spulen 118. Das Statorteil ist innerhalb einer topfförmigen Öffnung des Lagergehäuses 109 befestigt. Das Rotorteil 119 des Motors 102 besteht aus einem Magnetträger 120 und permanentmagnetischen Segmenten 121. Das Rotorteil 119 ist direkt auf der Welle 113 der Lagereinheit 113 mittels einer Schraubverbindung 122 befestigt. Die Anordnung der Spulen 118 und der Segmente 121 sowie die Ansteuerung der Spulen ist in dem Hauptpatent beschrieben und braucht hier nicht näher erläutert werden. Mit einer Abdeckplatte 123 wird der Motor 102 und die Lagereinheit 103 stirnseitig verschlossen und somit gegenäußere Einflüsse wirksam geschützt.The motor 102 consists of the stator part 116 with a coil carrier 117 and coils 118. The stator part is within a cup-shaped opening of the bearing housing 109 attached. The rotor part 119 of the motor 102 consists of a magnet carrier 120 and permanent magnetic segments 121. The rotor part 119 is directly on the shaft 113 of the bearing unit 113 is fastened by means of a screw connection 122. The order of the coils 118 and the segments 121 and the control of the coils is in the Main patent described and does not need to be explained in more detail here. With a Cover plate 123, the motor 102 and the bearing unit 103 are closed at the end and thus effectively protected against external influences.

Durch den modularen Aufbau des Hohlleiterschalters ist eine leichte Austauschbarkeit der einzelnen Elemente ohne Genauigkeitsverlust möglich. Außerdem kann durch Auswahl der einzelnen Elemente eine Anpassung des Schalters an beliebige Anwendungsfälle vorgenommen werden.Due to the modular design of the waveguide switch, it is easy to use The individual elements can be exchanged without any loss of accuracy. aside from that You can adapt the switch to any desired by selecting the individual elements Use cases are made.

Bezugszeichenliste 1 Gehäuse 2 Rotor 3 Rastglied 4 Eisenkern 5 Spule 6 Kreuzfedergelenk 7 Joch 8 } Stellungsanschlag 9 10 Magnetplättchen 11 Aufprall platte 12 } 13 } Rotorlagerung 14 Schrittmotor 15 Anschlußstifte 16 Motorspulen 17 Motormagnet 18 Rückschlußträger 19 Befestigungselemente 20 Gehäuseabdeckung 21 } 22 } Lagerhülsen 23 Einstellmutter 24 } 25 } Paßstift 26 Rotorkörper 27 Statorkörper 28 Permanentmagnet 29 Jochteil 30 } 31 } RückschluBelement 32 } 33 } Endanschlag 34 } 35 } Rückschlußplättchen 36 } 37 } Anschlagfläche 38 Grundkörper 101 Schaltereinheit 102 Motor 103 Lagereinheit 104 Schaltereinheit 105 Gehäuse 106 Rotor 107 Abdeckung 108 Ansatz 109 Lagergehäuse 110 Lagerring 111 } Schulterkugellager 112 } 113 Welle 114 Spannring 115 Anschlagfläche 116 Statorteil.LIST OF REFERENCE NUMERALS 1 housing 2 rotor 3 latching member 4 iron core 5 coil 6 Universal spring joint 7 Yoke 8} Position stop 9 10 Magnetic plate 11 Impact plate 12} 13} rotor bearing 14 stepper motor 15 connecting pins 16 motor coils 17 motor magnet 18 yoke carrier 19 fastening elements 20 housing cover 21 } 22} bearing sleeves 23 adjusting nut 24} 25} dowel pin 26 rotor body 27 stator body 28 Permanent magnet 29 Yoke part 30} 31} Return element 32} 33} End stop 34} 35} inference plate 36} 37} stop surface 38 base body 101 switch unit 102 motor 103 bearing unit 104 switch unit 105 housing 106 Rotor 107 cover 108 shoulder 109 bearing housing 110 bearing ring 111} shoulder ball bearing 112} 113 Shaft 114 Clamping ring 115 Stop surface 116 Stator part.

117 Spulenträger 118 Spulen 119 Rotorteil 120 Magnetträger 121 Segmente 122 Schraubverbindung 123 Abdeckplatte Leerseite117 coil carrier 118 coils 119 rotor part 120 magnet carrier 121 segments 122 screw connection 123 cover plate Blank page

Claims

Claims 1. Conductor switch with a housing on which At least two waveguide connections are provided and one in the housing arranged rotor, the at least one waveguide element for connecting the at least contains two hollow conductor connections in a certain rotor position, with a motor to drive the rotor and a locking member to fix the rotor in a certain Rotor position is provided, characterized in that by means of the motor Rotor is rotated close to the desired rotor position and the locking member is formed in such a way is that it moves the rotor into the specific rotor position by means of magnetic forces of attraction turns.

2. Waveguide switch according to claim 1, characterized in that the locking member contains an electromagnet, which means when the rotor rotates of the motor holds the locking member in a standby position that allows free rotation of the rotor and when the engine is switched off, the circuit of the electromagnet is interrupted, with a preloaded spring or any force generating element is provided, which tilts the locking member in the rotor plane, in which the magnetic forces of attraction become effective.

3. Waveguide switch according to claim 2, characterized in that the locking member is fastened on the stator side by means of a cross spring joint.

4. Waveguide switch according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the magnetic attractive forces by means of a permanent magnet be generated.

5. Waveguide switch according to one of the preceding claims, characterized characterized in that a sensor is provided for detecting the rotor position.

6. waveguide switch according to claim 4, characterized in that a ferromagnetic part opposite the permanent magnet, forming a radial one or axial air gap is arranged, wherein the permanent magnet and / or the ferromagnetic part are designed such that the attractive forces a fixation cause the rotor in at least one position.

7. Waveguide switch according to claim 5 or 6, characterized in that that the permanent magnet is provided with pole pieces.

8. Waveguide switch in particular according to claim 1, characterized in that that the rotor and the housing with the waveguide connections form a switch unit form and the drive motor has a receiving flange on the front side for coupling the switch unit to the drive motor.

9. waveguide switch according to claim 8, characterized in that A storage unit is arranged between the receiving flange and the switch unit is for the storage of the rotor.

10. waveguide switch according to claim 9, characterized in that the moving part of the motor is mounted by means of the bearing unit.

11. Waveguide switch according to one of claims 8 to 10, characterized characterized in that the switch unit on the opposite of the drive motor The front side contains a mounting flange for coupling a further storage unit and / or another switch unit.