Diese
Anmeldung ist bezogen auf und beansprucht die Priorität folgender
provisorischer U.S.-Anmeldungen:
- 1. Laufende Nr. 60/296,891
mit dem Titel "FEED
HORN", die am 9.
Juni 2001 angemeldet wurde,
- 2. Laufende Nr. 60/254,975 mit dem Titel "SLANTED WALL FEED HORN", die am 9. Juni
2001 angemeldet wurde,
- 3. Laufende Nr. 60/296,889 mit dem Titel "VERTICAL WALL FEED HORN", die am 9. Juni
2001 angemeldet wurde,
- 4. Laufende Nr. 60/297,928 mit dem Titel "RING HORN CONSTRUCTION AND METHOD", die am 13. Juni 2001
angemeldet wurde,
- 5. Laufende Nr. 60/298,038 mit dem Titel "SLANTED WALL FEEDHORN", die am 13. Juni
2001 angemeldet wurde,
- 6. Laufende Nr. 60/279,867 mit dem Titel "VERTICAL WALL FEEDHORN", die am 13. Juni
2001 angemeldet wurde.
This application is related to and claims the benefit of the following provisional U.S. applications: - 1. Serial No 60 / 296,891 entitled "FEED HORN", filed on 9 June 2001,
- 2. Serial No. 60 / 254,975 entitled "SLANTED WALL FEED HORN", filed on June 9, 2001,
- 3. Serial No 60 / 296,889 entitled 'VERTICAL WALL FEED HORN', registered on 9 June 2001,
- 4. Serial No. 60 / 297,928 entitled "RING HORN CONSTRUCTION AND METHOD", filed June 13, 2001,
- 5. Serial No. 60 / 298,038 entitled "SLANTED WALL FEEDHORN", filed June 13, 2001,
- 6. Serial No. 60 / 279,867 entitled "VERTICAL WALL FEEDHORN", filed June 13, 2001.
Die
Erfindung betrifft elektrische Komponenten. Insbesondere betrifft
die Erfindung Hochfrequenz-Komponenten und ihren Zusammenbau.The
The invention relates to electrical components. In particular, it concerns
the invention high frequency components and their assembly.
Die
die in diesem Abschnitt enthaltenen Informationen beziehen sich
auf den Hintergrund des Standes der Technik, ohne irgendeinem-Zugeständnis, ob
sie den Stand der Technik rechtsgültig darstellen oder nicht.The
the information contained in this section relates
in the background of the prior art, without any concession, whether
they represent the state of the art legally valid or not.
Verschiedene
Verfahren sind zum Zusammenbauen der Komponenten für Raumfahrzeuge
und andere Anwendungen verwendet worden. Zum Beispiel kann auf die
folgenden U.S.-Patente
Bezug genommen werden: Various methods have been used to assemble the components for spacecraft and other applications. For example, reference may be made to the following U.S. patents:
Elektrische
Komponenten, wie zum Beispiel Hornstrahler, Wellenleiter, Adapter
und andere, sind in Raumfahrzeugen und in anderen Anwendungen verwendet
worden. Hornstrahler zum Beispiel werden verwendet, um die von einer
Satellitenschüssel
reflektierte Hochfrequenz-(RF)-Energie zu erlangen und auszurichten.
Hornstrahler, die im Weltraum verwendet werden, benötigen eine
unübliche
Kombination aus geringem Gewicht, struktureller Festigkeit und thermischer
Beständigkeit,
welche gleichzeitig schwer zu erzielen sind. Bestimmte Hornstrahler
sind im Allgemeinen aus einem bearbeiteten Metall hergestellt. Beispielsweise wurden
einige frühere
Strukturen aus Metallen angefertigt, wie zum Beispiel Aluminium
oder Leichtlegierungen, die eine schwere Struktur ergeben. Da das
Gesamtgewicht eines Raumfahrzeugs durch die Nutzlastfähigkeiten
einer gegebenen Trägerrakete
begrenzt ist, führte
eine relativ schwere Struktur zu einer Verringerung der Bordausrüstung und
-instrumentierung, die in dem Satelliten aufgenommen werden konnten.
Der Schwerpunkt ist folglich, zukünftige Raumfahrzeuge leichter,
schneller und weniger kostspielig zu machen.electrical
Components, such as horns, waveguides, adapters
and others, are used in spacecraft and other applications
Service. Horns, for example, are used by one of
satellite dish
to obtain and align reflected radio frequency (RF) energy.
Horns used in space need one
unusual
Combination of low weight, structural strength and thermal
Resistance,
which are difficult to achieve at the same time. Certain horns
are generally made of a machined metal. For example, were
some earlier ones
Structures made of metals, such as aluminum
or light alloys that give a heavy structure. Since that
Total weight of a spacecraft by the payload capabilities
a given launcher
is limited, led
a relatively heavy structure to reduce the onboard equipment and
instrumentation that could be recorded in the satellite.
The focus is therefore, future spacecraft lighter,
faster and less expensive.
Es
ist erstrebenswert, dass der Hornstrahler genügende strukturelle Festigkeit
und Zähigkeit
hat, da der Satellit in der Lage sein muss, den während des
Abschusses übertragenen
Kräften
ohne bleibende Deformation zu widerstehen. Ein Hornstrahler, dem
ausreichende Festigkeit und Zähigkeit
fehlt, selbst wenn er von geringem Gewicht ist, könnte den
Abschussprozess nicht überstehen.
Thermische Beständigkeit
ist ein weiterer wichtiger Parameter im Hornstrahler-Entwurf, da
der Hornstrahler häufig
Temperaturgegensätzen
ausgesetzt ist, die durch Unterschiede in der Wärmebelastung zwischen der sonnenbestrahlten
Seite und der Schattenseite des Raumfahrzeugs hervorgerufen werden.
Die Materialien und die Auslegungsverfahren, die zum Konstruieren
des Hornstrahlers verwendet werden, müssen imstande sein, eine Basis
bereitzustellen, die sich unter diesen unterschiedlichen Temperaturbelastungen
nicht durchbiegt oder verbiegt. Winzige Verformungen, die ausreichend
sind, um kritische Anordnungen zu beeinträchtigen, können auftreten, die eine wissenschaftliche
Nutzlast funktionslos machen kann. Außerdem hat die Tendenz, Nutzlasten
ferner durch Anfertigen vieler der Nutzlastgeräte aus Verbundwerkstoffen leichter
zu machen, die Notwendigkeit erhöht,
eine bessere thermische Übereinstimmung
zwischen den Nutzlastgeräten
und dem Raumfahrzeug zu erzielen.It is desirable that the horn has sufficient structural strength and toughness, since the satellite must be able to withstand the forces transmitted during launch without permanent deformation. A horn that lacks sufficient strength and toughness, even if light in weight, could not survive the launching process. Thermal stability is another important parameter in the horn design because the horn is often subject to temperature contrasts caused by differences in heat load between the sunlit side and the shadow side of the spacecraft. The materials and design methods used to construct the horn are required to provide a base that will not sag or bend under these different temperature loads. Tiny deformations sufficient to affect critical arrangements can occur which can render a scientific payload inoperable. Furthermore, the tendency to make payloads lighter by making many of the composite payload devices has increased the need to achieve better thermal compliance between the payload devices and the spacecraft.
Herkömmliche
metallische Hornstrahler sind aus einem vollen Metallblock gearbeitet.
Diese sind schwer im Gewicht verglichen mit Verbundwerkstoff-Hornstrahlern
und aufgrund der Einschränkungen
des Bearbeitens dünner
Wände schwierig
vollständig
zu optimieren. Deshalb sind bisherig hergestellte Verbundwerkstoff-Hornstrahler
aus einzelnen Bauteilen ausgebildet worden, die mit Montagewerkzeug
in Position gehalten werden, die dann klebend miteinander verbunden
werden. Die Elemente werden im Allgemeinen mittels dem Werkzeug
oder der Halterung während
des Verbindungsprozesses zusammengehalten. Der Verbindungsprozess
muss mit dem Werkzeug durchgeführt
werden, das im Allgemeinen einen einfachen Zugang zu einigen Bereichen
blockiert, und das ein mühsames
und teures Verbindungs- und Herstellungsverfahren nach sich zieht.
Die Werkzeuge, die verwendeten werden, um den Hornstrahler zusammenzubauen,
können
teuer und in Bereichen innerhalb des Hornstrahlers, wo die Werkzeuge
vorhanden sind, sogar störend
sein, welches das Verbinden des Aufbaus miteinander ungünstig und
zeitraubend machen kann.conventional
Metallic horns are made of a solid block of metal.
These are heavy in weight compared to composite horns
and because of the limitations
of working thinner
Walls difficult
Completely
to optimize. Therefore, previously manufactured composite horns
made from individual components using assembly tool
held in place, which are then adhesively bonded together
become. The elements are generally using the tool
or the holder during
held together by the connection process. The connection process
must be done with the tool
In general, this will provide easy access to some areas
blocked, and a tedious
and involves expensive joining and manufacturing processes.
The tools used to assemble the horn,
can
expensive and in areas within the horn, where the tools
are present, even disturbing
be unfavorable and connecting the construction with each other
can make time consuming.
Das
U.S.-Patent Nr. 5,803,402 von Krumweide offenbart ein Verfahren
zum Zusammenbauen eines Raumfahrzeugrahmens mittels struktureller
Komponenten, die mit wenigen oder keinen Werkzeugen oder Halterungen
zusammengehalten werden, die benötigt
werden, um die Komponenten während
des Verbindungsprozesses zu halten. Die Komponenten können dann
in einer starren Konfiguration miteinander verbunden werden.The
U.S. Patent No. 5,803,402 to Krumweide discloses a method
for assembling a spacecraft frame by means of structural
Components with few or no tools or brackets
held together that needed
be to the components during
to keep the connection process. The components can then
be connected together in a rigid configuration.
Es
gibt einen Bedarf für
ein billiges Verfahren zum Herstellen von Raumfahrzeug-Hornstrahlern
und anderer elektrischer Komponenten, die stabil, starr, leicht
und thermisch beständig
sind, um der Härte
des Weltraumes zu begegnen. Diese Typen von Komponenten benötigen im
Allgemeinen enge Toleranzen, wie es der Fall für RF-Komponenten, wie zum Beispiel Antennen,
ist. Beispielsweise können
enge Toleranzen der Oberflächenstruktur
und -form bei diesen Komponenten kritisch sein.It
there is a need for
a cheap method of making spacecraft horns
and other electrical components that are stable, rigid, lightweight
and thermally stable
are to the hardness
of space. These types of components are required in the
Generally tight tolerances, as is the case for RF components, such as antennas,
is. For example, you can
tight tolerances of the surface structure
and form critical to these components.
Die
US-A-3914861 und die JP-A-63-215102 offenbaren ein Mikrowellenhorn,
das durch Ausbilden einer Mehrzahl von parallelen ringförmigen Platten
mit Vorsprüngen
und einem elastischen Blech mit Schlitzen, die mit den Vorsprüngen in
Eingriff stehen, konstruiert ist. Ein Draht ist durch Öffnungen
hindurch in die Vorsprünge
eingesetzt, um das Blech an den Platten festzumachen, oder eine
geschlitzte Rippe ist an den Vorsprüngen angebracht.The
US-A-3914861 and JP-A-63-215102 disclose a microwave horn,
by forming a plurality of parallel annular plates
with projections
and an elastic sheet metal with slots that align with the protrusions
Engage, constructed. A wire is through openings
through into the protrusions
used to attach the sheet to the plates, or one
slotted rib is attached to the protrusions.
Von
einem ersten Aspekt betrachtet sieht die vorliegende Erfindung eine
elektrische Komponente vor, die aufweist:
eine hohle röhrenförmige Struktur,
die eine Reihe von axial beabstandeten Ringen aufweist, und
wenigstens
ein Außenumfang-Gehäuseelement,
das die Ringe miteinander verbindet, um eine innere Konfiguration
der hohlen röhrenförmigen Struktur
für elektrische
Zwecke zu definieren, und
eine oder mehrere Rippen mit Schlitzen,
wobei jede Rippe mit den Ringen in Eingriff steht, um das Gehäuseelement
an den Ringen zu befestigen,
wobei die Ringe und das Gehäuseelement
jeweils ineinander greifbare Elemente zum unterstützenden
mechanischen Befestigen der Ringe und des Gehäuseelements aneinander aufweisen,
um eine Endmontage der elektrischen Komponente zu erleichtern, und
wobei
die Ringe Fortsätze
aufweisen, wobei die Fortsätze
Schlitze zum Ineinandergreifen entsprechender Schlitze auf den Rippen
haben.Viewed from a first aspect, the present invention provides an electrical component comprising:
a hollow tubular structure having a series of axially spaced rings, and
at least one outer circumference housing member interconnecting the rings to define an internal configuration of the hollow tubular structure for electrical purposes, and
one or more ribs with slots, each rib engaging the rings to secure the housing member to the rings,
the rings and the housing member each having interengageable members for assisting mechanically securing the rings and the housing member together to facilitate final assembly of the electrical component, and
the rings having extensions, the extensions having slots for engaging respective slots on the ribs.
Bevorzugte
Ausführungsformen
der Erfindung werden nun als Beispiel und mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben, in denen:preferred
embodiments
The invention will now be described by way of example and with reference to the accompanying drawings
described in which:
1A eine
Draufsicht ist, die einen Rohling der Komponenten auf einem flachen
Blech aus graphitfaserverstärktem
Kunststofflaminat in einer Ausführungsform
gemäß der vorliegenden
Erfindung darstellt, 1A is a plan view illustrating a blank of the components on a flat sheet of graphite fiber reinforced plastic laminate in an embodiment according to the present invention,
1B eine
Draufsicht ist, die einen Rohling der Außenhülle auf einem zusätzlichen
flachen Blech aus graphitfaserverstärktem Schichtkunststoff darstellt, 1B is a plan view illustrating a blank of the outer shell on an additional flat sheet of graphite fiber reinforced laminated plastic,
2A und 2B Perspektivansichten
sind, die selbstbefestigende Eigenschaften von Bauteilen darstellen, 2A and 2 B Are perspective views that represent self-attaching properties of components
3 eine
Perspektivansicht ist, die einen Zwischenschritt in dem Aufbau einer
Ausführungsform
gemäß der vorliegenden
Erfindung darstellt, 3 is a perspective view illustrating an intermediate step in the structure of an embodiment according to the present invention,
4 eine
Perspektivansicht ist, die ein Endstadium des Zusammenbaus bei einer
Ausführungsform gemäß der vorliegenden
Erfindung darstellt, 4 FIG. 3 is a perspective view illustrating an end stage of assembly in an embodiment according to the present invention; FIG.
5 eine
perspektivische Schnittansicht ist, die ein Endstadium des Zusammenbaus
bei einer Ausführungsform
gemäß der vorliegenden
Erfindung darstellt, 5 FIG. 3 is a perspective sectional view showing an end stage of assembly in an embodiment according to the present invention; FIG.
6 eine
partielle Perspektivansicht eines Hornstrahlers in einer Ausführungsform
gemäß der vorliegenden
Erfindung ist, 6 a partial perspective view of a horn in an embodiment according to the present invention,
7A eine
Draufsicht ist, die einen Rohling der Ringe und Rippen auf einem
flachen Blech aus graphitfaserverstärktem Schichtkunststoff in
einer Ausführungsform
gemäß der vorliegenden
Erfindung darstellt, 7A is a plan view illustrating a blank of the rings and ribs on a flat sheet of graphite fiber reinforced laminated plastic in an embodiment according to the present invention,
7B eine
Draufsicht ist, die einen Rohling der Bänder auf einem weiteren flachen
Blech aus graphitfaserverstärktem
Schichtkunststoff in einer Ausführungsform
gemäß der vorliegenden
Erfindung darstellt, 7B is a plan view illustrating a blank of the bands on another flat sheet of graphite fiber reinforced plastic laminate in an embodiment according to the present invention,
8 eine
Perspektivansicht ist, die selbstbefestigende Eigenschaften eines
Ringes und eines Bandes darstellt, 8th is a perspective view illustrating self-attaching properties of a ring and a band,
9 eine
Perspektivansicht ist, die einen Abschnitt des Ringes und des Bandes
aus 8 darstellt, die einen Zwischenschritt in dem
Aufbau einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung veranschaulicht, 9 a perspective view is showing a section of the ring and the band 8th which illustrates an intermediate step in the construction of an embodiment of the present invention,
10 eine
Perspektivansicht ist, die zwei Abschnitte des selbstbefestigenden
Ring-und-Band-Zusammenbaus darstellt, 10 Figure 4 is a perspective view illustrating two portions of the self-attaching ring and band assembly;
11A und 11B Perspektivansichten
sind, die ein Zusammenbaustadium in einer Ausführungsform gemäß der vorliegenden
Erfindung darstellen, 11A and 11B Are perspective views illustrating an assembling stage in an embodiment according to the present invention,
12 eine
seitliche Perspektivansicht eines zusammengebauten Vertikalwand-Hornstrahlers
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist, 12 3 is a side perspective view of an assembled vertical wall horn antenna according to an embodiment of the present invention;
13 eine
Seitenansicht des zusammengebauten Vertikalwand-Hornstrahlers aus 12 ist, 13 a side view of the assembled vertical wall horn 12 is
14 eine
perspektivische Schnittansicht des zusammengebauten Vertikalwand-Hornstrahlers
aus 12 und 13 ist, 14 a sectional perspective view of the assembled vertical wall horn 12 and 13 is
15A eine Draufsicht ist, die einen Rohling der
Ringe auf einem flachen Blech aus graphitfaserverstärktem Schichtkunststoff
in einer Ausführungsform
gemäß der vorliegenden
Erfindung darstellt, 15A is a plan view illustrating a blank of the rings on a flat sheet of graphite fiber reinforced plastic laminate in an embodiment according to the present invention,
15B eine Draufsicht ist, die einen Rohling der
Bänder
auf einem weiteren flachen Blech aus graphitfaserverstärktem Schichtkunststoff
in einer Ausführungsform
gemäß der vorliegenden
Erfindung darstellt, 15B is a plan view illustrating a blank of the bands on another flat sheet of graphite fiber reinforced plastic laminate in an embodiment according to the present invention,
16 eine
Perspektivansicht ist, die selbstbefestigende Eigenschaften eines
Abschnitts eines Ringes und eines Bandes darstellt, die einen Zwischenschritt
in dem Aufbau einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung veranschaulicht, 16 FIG. 4 is a perspective view illustrating self-attaching properties of a portion of a ring and a band illustrating an intermediate step in the structure of an embodiment of the present invention; FIG.
17 eine
Perspektivansicht ist, die zwei Abschnitte des selbstfixierenden
Ringes und Bandes darstellt, 17 Figure 3 is a perspective view illustrating two portions of the self-fixing ring and band,
18 eine
seitliche Perspektivansicht eines zusammengebauten Vertikalwand-Hornstrahlers
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist, 18 3 is a side perspective view of an assembled vertical wall horn antenna according to an embodiment of the present invention;
19 eine
Seitenansicht des zusammengebauten Vertikalwand-Hornstrahlers aus 18 ist, 19 a side view of the assembled vertical wall horn 18 is
20 eine
perspektivische Schnittansicht des zusammengebauten Vertikalwand-Hornstrahlers
aus 18 und 19 ist,
und 20 a sectional perspective view of the assembled vertical wall horn 18 and 19 is and
21 eine
detaillierte Ansicht eines Abschnitts des in 20 dargestellten
Ausschnitts ist. 21 a detailed view of a section of the in 20 is shown section.
1A zeigt
eine Draufsicht auf einen Rohling 12, der ein flaches beschichtetes
Blech aufweist. Das Blech kann aus einem leichten karbonfaserverstärkten Polymer-(CFRP)-Verbundmaterial hergestellt
sein. Der Rohling 12 hat eine Mehrzahl von Ringen, wie
zum Beispiel Ring 14, und eine Mehrzahl von Rippen, wie
zum Beispiel Rippe 25, auf sich ausgebildet, die aus dem
Rohling 12 herausgeschnitten werden sollen. 1A shows a plan view of a blank 12 which has a flat coated sheet. The sheet may be made of a lightweight carbon fiber reinforced polymer (CFRP) composite. The blank 12 has a plurality of rings, such as ring 14 , and a plurality of ribs, such as rib 25 , trained on themselves, from the blank 12 to be cut out.
In
der in 1A dargestellten Ausführungsform
sind vierzehn Ringe ausgebildet, die aus dem Rohling 12 herausgeschnitten
werden sollen. In einer Ausführungsform
hat jeder Ring einen anderen Durchmesser, der vom kleinsten bis
zum größten reicht.
Jeder Ring, wie zum Beispiel Ring 14, ist mit einer Mehrzahl
von Ringfortsätzen
versehen, wie zum Beispiel Fortsatz 16. In der in 1A dargestellten
Ausführungsform
ist jeder Ring mit sechs Fortsätzen
bereitgestellt, um mit der Anzahl der bereitgestellten Rippen überein zustimmen.In the in 1A illustrated embodiment, fourteen rings are formed, which from the blank 12 to be cut out. In one embodiment, each ring has a different diameter, ranging from the smallest to the largest. Every ring, such as ring 14 , is provided with a plurality of annular processes, such as extension 16 , In the in 1A illustrated embodiment, each ring is provided with six extensions to agree with the number of provided ribs.
Ein
zusätzlicher
Endring 18 ist außerdem
auf dem Rohling 12 ausgebildet. Der Endring 18 ist
mit einer Mehrzahl von Befestigungsbohrungen 21 bereitgestellt,
die es dem zusammengebauten Hornstrahler ermöglichen, montiert zu werden.
Der Endring 18 ist außerdem
mit einer Mehrzahl von Rippenbefestigungskerben versehen, wie zum
Beispiel Kerbe 23. Die Rippenbefestigungskerbe 23 ist
angepasst, um ein unteres Ende einer Rippe, wie zum Beispiel Rippe 25,
während
des Zusammenbaus aufzunehmen.An additional end ring 18 is also on the blank 12 educated. The end ring 18 is with a plurality of mounting holes 21 provided that allow the assembled horn to be mounted. The end ring 18 is also provided with a plurality of rib fastening notches, such as notch 23 , The rib fastening notch 23 is adapted to a lower end of a rib, such as rib 25 to pick up during assembly.
Die
in 1A dargestellte Ausführungsform weist außerdem sechs
Rippen auf, wie zum Beispiel Rippe 25, die aus dem gleichen
Rohling 12 herausgeschnitten werden sollen. Die Rippen
sind in Größe und Form zueinander
identisch. Jede Rippe ist mit einer Mehrzahl von Rippenschlitzen
versehen, wie zum Beispiel Schlitz 27, die angepasst sind,
um mit den entsprechenden Schlitzen, die auf den Ringfortsätzen ausgebildet sind,
ineinander zu greifen, wie detailliert weiter unten beschrieben
ist.In the 1A illustrated embodiment also has six ribs, such as rib 25 that from the same blank 12 to be cut out. The ribs are identical in size and shape. Each rib is provided with a plurality of rib slots, such as slot 27 adapted to interlock with the corresponding slots formed on the annular processes, as described in detail below.
Die
Anordnung der Ringe und der Rippen auf dem Rohling 12,
wie in 1A gezeigt ist, kann auf verschiedene
Arten mittels manueller Techniken oder mittels computergestützter Konstruktion
und computergestützter
Herstellungstechniken entworfen werden, die einem Fachmann bekannt
sind. Die Anordnung kann derart entworfen werden, dass der verfügbare Bereich
des Rohlings 12 effektiv genutzt wird.The arrangement of the rings and the ribs on the blank 12 , as in 1A can be designed in various ways by manual techniques or by computer-aided design and computer-aided manufacturing techniques known to those skilled in the art. The assembly may be designed such that the available area of the blank 12 is used effectively.
1B zeigt
eine Draufsicht auf einen zweiten Rohling 29, aus dem eine
Mehrzahl der Außenhüllenbleche,
wie zum Beispiel Außenhüllenblech 32,
herausgeschnitten werden können.
Wie in 1B gezeigt ist, sind die Außenhüllenbleche
im Wesentlichen in Größe und Form
untereinander identisch. In der in 1B dargestellten
Ausführungsform
sind drei Außenhüllenbleche
vorgesehen. Jede der Außenhüllen hat
eine Mehrzahl von Mittellinienlöchern,
wie zum Beispiel Loch 34, und eine Mehrzahl von Randschlitzen
in den gegenüberliegenden
Rändern,
wie zum Beispiel Schlitz 36. Die Mittellinienlöcher sind
angepasst, um den Ringfortsätzen,
wie zum Beispiel dem in 1A dargestellten
Fortsatz 16, das Hindurchtreten zu ermöglichen. Jeder Randschlitz
ist annähernd
die Hälfte
der Größe der Mittellinienlöcher. Folglich,
wenn zwei Außenhautbleche nebeneinander
platziert sind, bilden korrespondierende Randschlitze auf den zwei
Blechen einen einzelnen Schlitz, der annähernd die gleiche Größe und Form
wie ein Mittellinienloch hat. 1B shows a plan view of a second blank 29 of which a plurality of outer sheath sheets, such as outer sheath sheet metal 32 , can be cut out. As in 1B is shown, the outer hull plates are substantially identical in size and shape with each other. In the in 1B illustrated embodiment, three outer sheath sheets are provided. Each of the outer shells has a plurality of centerline holes, such as a hole 34 , and a plurality of edge slots in the opposite edges, such as slot 36 , The centerline holes are adapted to fit around the ring processes, such as the in 1A illustrated extension 16 to allow the passage. Each marginal slot is approximately half the size of the centerline holes. Thus, when two outer skin panels are placed side by side, corresponding edge slots on the two panels form a single slot that is approximately the same size and shape as a centerline hole.
In
einer Ausführungsform
weist der Rohling 29 in 1B außerdem ein
leichtes CFRP-Verbundmaterial auf, das für Raumfahrzeuganwendungen geeignet
ist. In einer Ausführungsform
können
alle einzelnen Komponenten des Hornstrahlers aus flachen Laminatblechen
des Verbundmaterials in einem vereinfachten Herstellungsprozess
ausgeschnitten werden, welches außerordentlich reduzierte Kosten
ergibt, verglichen mit herkömmlichen
Produktionstechniken, welche Präzisionspressformen
benötigen,
um gebogene Laminatteile herzustellen. Außerdem können durch Verwenden flacher
Laminatbleche anstelle gebogener Laminatteile bedeutende Kosteneinsparungen
durch effiziente Nutzung der verfügbaren Bereiche auf den teuren
Verbundlaminatblechen erzielt werden.In one embodiment, the blank 29 in 1B also a lightweight CFRP composite suitable for spacecraft applications. In one embodiment, all the individual components of the horn radiator may be cut out of flat laminate sheets of the composite material in a simplified manufacturing process that results in greatly reduced costs compared to conventional production techniques that require precision press molding to produce bent laminate parts. In addition, by using flat laminate sheets instead of curved laminate pieces, significant cost savings can be achieved by efficiently utilizing the available areas on the expensive composite laminate sheets.
2A und 2B zeigen
partielle Perspektivansichten einer Rippe 38 und eines
Ringes 43. Die Rippe 38 hat eine Mehrzahl von
Rippenschlitzen, wie zum Beispiel Rippenschlitz 41. Der
Rippenschlitz 41 ist mit einem Schlitz 47 in einem
Ringfortsatz 45 des Ringes 43 ausgerichtet. Der
Rippenschlitz 41 ist ein vertikaler Schlitz, während der
Ringfortsatzschlitz 47 ein horizontaler Schlitz ist. Wenn
die Schlitze 41, 47 in Flucht zueinander sind,
wird die Rippe 38 in Richtung des Ringes 43 gedrückt, um
die Schlitze 41, 47 zu verriegeln, wie deutlich
in 2B dargestellt ist. Andere Schlitze in der Rippe 38 sind
mit korrespondierenden Schlitzen der Fortsätze von anderen Ringen ausgerichtet
und verriegelt. Ähnlich
können
Schlitze in anderen Rippen mit den übrigen Fortsätzen auf
dem Ring 43 ausgerichtet und verriegelt werden. 2A and 2 B show partial perspective views of a rib 38 and a ring 43 , The rib 38 has a plurality of rib slots, such as rib slot 41 , The rib slot 41 is with a slot 47 in a ring process 45 of the ring 43 aligned. The rib slot 41 is a vertical slot, while the ring process slot 47 is a horizontal slot. If the slots 41 . 47 are in flight to each other, becomes the rib 38 in the direction of the ring 43 pressed to the slots 41 . 47 to lock as clearly in 2 B is shown. Other slots in the rib 38 are aligned and locked with corresponding slots of the extensions of other rings. Similarly, slots in other ribs may be with the remaining extensions on the ring 43 be aligned and locked.
3 zeigt
eine Perspektivansicht von mehreren Abschnitten einer Anordnung
während
des Zusammenbauprozesses. Ein Endring 49 ist bereitgestellt,
um eine oder mehrer Rippen zu befestigen, wie zum Beispiel Rippe 56a.
In einer Ausführungsform
können
zuerst drei alternierende Rippen an dem Endring 49 befestigt
werden. Mit wenigstens einigen der Rippen in Position kann eine
Mehrzahl der Ringe, wie zum Beispiel Ring 54, in den Rippen
durch Ineinandergreifen der Rippenschlitze mit Schlitzen in den
Ringfortsätzen,
wie zum Beispiel Ringfortsatz 56a, befestigt werden, wie
oben mit Bezug auf 2A und 2B beschrieben
ist. In einer Ausführungsform
sind die Ringe in einer vertikal beabstandeten Konfiguration befestigt.
Ferner sind die Ringe derart angeordnet, dass der kleinste Ring
am nächsten
zu dem Endring 49 ist. 3 shows a perspective view of several sections of an assembly during the assembly process. An end ring 49 is provided to attach one or more ribs, such as ribs 56a , In one embodiment, first three alternating ribs may be attached to the end ring 49 be attached. With at least some of the ribs in position, a plurality of the rings, such as ring 54 in the ribs by interlocking the rib slots with slots in the annular processes, such as the ring process 56a be attached as above with respect to 2A and 2 B is described. In one embodiment, the rings are mounted in a vertically spaced configuration. Further, the rings are arranged such that the smallest ring closest to the end ring 49 is.
Mit
jedem Ring in seiner entsprechenden Position können Außenhüllenbleche angebracht werden,
wie zum Beispiel Außenhüllenbleche 58a, 58b.
In 3, sind die Mittellinienlöcher in den Außenhüllenblechen, wie
zum Beispiel Mittellinienloch 61, mit den Ringfortsätzen, wie
zum Beispiel Fortsatz 56b, ausgerichtet, bevor das Außenhüllenblech
an der Anordnung angebracht wird. Die Randschlitze auf den Rändern der
Außenhüllenbleche
sind mit angrenzenden Spalten der Ringfortsätze ausgerichtet, die mit einer
Rippe verriegelt werden können.
Wie mit Bezug auf 1B oben beschrieben ist, sind
die Mittellinienlöcher
und die Randschlitze in den Außenhüllenblechen
für einen
festen Sitz mit entsprechenden Ringfortsätzen auf der Anordnung dimensioniert.
Mit dem Außenhüllenblech
in Position kann das Außenhüllenblech
durch eine Rippe, wie zum Beispiel Rippe 52b, an den Ringen
durch Verriegeln ihrer Rippenschlitze mit entsprechenden durch die
Mittellinienlöcher
des Außenhüllenblechs
hindurch hervorstehenden Ringfortsatzschlitzen befestigt werden.With each ring in its corresponding position, outer sheath sheets may be applied, such as outer sheath sheets 58a . 58b , In 3 , the centerline holes are in the outer sheath sheets, such as centerline hole 61 , with the ring processes, such as extension 56b Aligned before the outer shell sheet is attached to the assembly. The marginal slots on the edges of the outer sheath sheets are aligned with adjacent columns of the annular extensions, which can be locked with a rib. As with respect to 1B As described above, the centerline holes and edge slots in the outer shell panels are sized for a snug fit with corresponding annular extensions on the assembly. With the outer shell sheet in position, the outer shell sheet may pass through a rib, such as rib 52b are attached to the rings by locking their rib slots with corresponding annular extension slots projecting through the centerline holes of the outer sheath sheet.
4 zeigt
eine Perspektivansicht eines zusammengebauten Hornstrahlers in einer
Ausführungsform gemäß der vorliegenden
Erfindung, nachdem alle Außenhüllenbleche
und Rippen an der Anordnung angebracht sind. In dieser Ausführungsform
ist der Hornstrahler von einer im Allgemeinen stumpf-projektilförmigen Konfiguration
und weist drei Außenhüllenbleche,
wie zum Beispiel Bleche 58a, 58b, und sechs gleichmäßig beabstandete
Rippen, wie zum Beispiel Rippen 52a, 52b, um den
Umfang der Anordnung auf. 4 shows a perspective view of an assembled horn in an embodiment according to the present invention, after all outer sheath sheets and ribs are attached to the assembly. In this embodiment, the horn is of a generally blunt-projectile configuration and has three outer shells, such as sheets 58a . 58b , and six equally spaced ribs, such as ribs 52a . 52b to increase the scope of the arrangement.
5 ist
eine perspektivische Schnittansicht des Hornstrahlers aus 4,
die die vertikal sich verjüngenden
Innenwände
des Hornstrahlers mit beabstandeten Ringen sowie die abgeschrägten Außenwände zeigt,
die durch die die Mehrfachabschnitte der Anordnung umgebenden Außenhüllenbleche
ausgebildet sind. Im Allgemeinen ist die Innenkonfiguration des
Hornstrahlers elektrisch bedeutend. 5 is a perspective sectional view of the horn radiator 4 showing the vertically tapered inner walls of the horn with spaced rings and the tapered outer walls formed by the outer shell sheets surrounding the multiple sections of the assembly. In general, the internal configuration of the horn is electrically significant.
6 zeigt
eine partielle Perspektivansicht eines Hornstrahlers in einer Ausführungsform
gemäß der vorliegenden
Erfindung, die die Anbringung einer Rippe 63 an einen Ringfortsatz,
wie zum Beispiel Fortsatz 65, zeigt, nachdem die Außenhüllen, wie
zum Beispiel Außenhülle 67,
an der Anordnung angebracht sind. Die Randschlitze in den Rändern der
Außenhüllen und
die Mittellinienlöcher
sind geformt, um die Ringfortsätze
aus der Außenwand,
die durch die Außenhüllen begründet ist,
hervorzustehen zu lassen. In einer Ausführungsform haben die Ringfortsätze Schlitze,
wie zum Beispiel Schlitz 69, während die Rippe 63 entsprechende
Schlitze, wie zum Beispiel Schlitz 72, hat, die für einen
festen Sitz mit den Fortsatzschlitzen dimensioniert und ausgebildet
sind. Die Schlitze in der Rippe 63 sind mit den Schlitzen
in den entsprechenden Ringfortsätzen
ausgerichtet, bevor die Rippe 63 in Richtung der Ringfortsätze gedrückt wird,
um die Außenhüllen an
der Anordnung fest zuhalten. 6 shows a partial perspective view of a horn in an embodiment according to the present invention, the attachment of a rib 63 to an annular extension, such as extension 65 , shows after the outer shells, such as outer shell 67 , are attached to the arrangement. The marginal slots in the edges of the outer sheaths and the centerline holes are shaped to allow the annular extensions to protrude from the outer wall established by the outer sheaths. In one embodiment, the annular processes have slots, such as slot 69 while the rib 63 corresponding slots, such as slot 72 , which are dimensioned and formed for a tight fit with the extension slots. The slits in the rib 63 are aligned with the slots in the corresponding ring processes before the rib 63 is pressed in the direction of the annular processes to hold the outer shells to the arrangement.
Obgleich
die dargestellte Ausführungsform
jeden Ring umfasst, der aus einem einzelnen Segment hergestellt
ist, wird es der Fachmann einsehen, dass Ringe aus mehreren Segmenten
ausgebildet sein können,
die anschließend
vor Beendigung des Hornstrahlerzusammenbaus montiert werden.Although
the illustrated embodiment
includes every ring made from a single segment
is, it will be understood by those skilled in the art that rings of several segments
can be trained
the following
be mounted before completion of the horn assembly.
In
einem Qualitätskontrollprozess
kann eine Maßkontrolle
an der Struktur durchgeführt
werden, um zu gewährleisten, dass
sich alle Elemente in ihren korrekten Positionen und Ausrichtungen
befinden. Das Verbinden der Struktur kann erfolgen, wenn jeder Abschnitt
der Anordnung ausgebildet ist oder wenn alle Elemente, einschließlich der
Mehrfachabschnitte der Anordnungen und der Rippen, aneinander befestigt
sind. In einer Ausführungsform
sind die Komponenten mittels eines herkömmlichen Klebstoffes für CFRP-Verbundmaterialien
miteinander verbunden und bei Raumtemperatur ausgehärtet, um
die Hornstrahlerstruktur fertig zustellen. Wenn die Teile aneinander
angebracht sind, können
sie in der Position mittels Kapillarklebern befestigt werden, wie
zum Beispiel Hysol 956 oder 9396, der von E. v. Roberts & Associates, Culver
City, Kalifornien, erhältlich ist.
Alternativ kann Klebstoff verwendet werden, um 100% der Passflächen zwischen
den Verbindungen zu füllen.
Wenn die Einheit zusammengebaut ist, können Deckleisten auf jeder
Seite der Verbindung mittels eines Strukturklebstoffes angeformt
werden. Zusätzlich
kann der fertig gestellte Hornstrahler mit einer metallischen Beschichtung
besprüht
oder plattiert werden, um die Leitfähigkeit der Innenteile des
Hornstrahlers zu erhöhen. Diese
Design- und Konstruktionstechnik stellt eine Struktur bereit, die
aufgabenanpassungsfähig
ist, die billig ist und die Änderungen
in letzter Minute an der Struktur mit geringen Problemen oder Kosten
ermöglicht.
Es ist ersichtlich, dass eine Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung sich für
einen breiten Bereich möglicher Größen und
Konfigurationen eignet.In a quality control process, a dimensional control of the structure can be performed to ensure that all elements are in their correct positions and orientations. The joining of the structure may be done when each portion of the assembly is formed or when all members, including the multiple portions of the assemblies and the ribs, are secured together. In one embodiment, the components are bonded together using a conventional adhesive for CFRP composites and cured at room temperature to complete the horn radiator structure. When the parts are attached together, they can be fixed in position by capillary adhesives, such as Hysol 956 or 9396, available from E.V. Roberts & Associates, Culver City, California. Alternatively, adhesive can be used to fill 100% of the mating surfaces between the joints. When the unit is assembled, cover strips on each side of the connection can be molded using a structural adhesive. In addition, the finished horn can be sprayed or plated with a metallic coating to increase the conductivity of the internal parts of the horn. This design and construction technique provides a structure that is adaptive, cheap, and allows last-minute changes to the structure with little problem or cost. It It will be appreciated that one embodiment of the present invention lends itself to a wide range of possible sizes and configurations.
7A zeigt
eine Draufsicht auf einen Rohling 74, der vorzugsweise
aus einem leichten CFRP-Verbundmaterial ist, aus welchem eine Mehrzahl
von Ringen, wie zum Beispiel Ring 76, und eine Mehrzahl
von Rippen, wie zum Beispiel Rippe 81, in einer Ausführungsform
gemäß der vorliegenden
Erfindung herausgeschnitten werden. 7A shows a plan view of a blank 74 which is preferably made of a lightweight CFRP composite material from which a plurality of rings, such as ring 76 , and a plurality of ribs, such as rib 81 , are cut out in one embodiment according to the present invention.
In
der in 7A dargestellten Ausführungsform
können
vierzehn Ringe, wie zum Beispiel Ring 76, aus dem Rohling 74 herausgeschnitten
werden. Jeder Ring ist mit einer Mehrzahl von Ringfortsätzen versehen, wie
zum Beispiel Fortsatz 78. In der in 7A dargestellten
Ausführungsform
ist jeder Ring mit vier Fortsätzen versehen.
Jedoch sollte es verstanden sein, dass irgendeine praktische Anzahl
von Fortsätzen
verwendet werden kann. Ferner ist jeder Ring mit einer Reihe von
Nuten, wie zum Beispiel Nut 79 versehen. Die Nuten sind dimensioniert,
um Zapfen aufzunehmen, die auf Bändern
ausgebildet sind, wie unten beschrieben ist. In einer Ausführungsform
hat jeder Ring einen anderen Durchmesser, der von dem kleinsten
bis zu dem größten variiert.In the in 7A illustrated embodiment, fourteen rings, such as ring 76 , from the blank 74 be cut out. Each ring is provided with a plurality of annular processes, such as extension 78 , In the in 7A illustrated embodiment, each ring is provided with four extensions. However, it should be understood that any practical number of extensions can be used. Furthermore, each ring is provided with a series of grooves, such as groove 79 Mistake. The grooves are sized to receive pins formed on bands as described below. In one embodiment, each ring has a different diameter, varying from the smallest to the largest.
Zusätzlich können außerdem vier
Rippen, wie zum Beispiel Rippe 81, aus demselben Rohling 74 herausgeschnitten
werden. Jede Rippe ist mit einer Reihe von Rippenschlitzen versehen,
wie zum Beispiel Schlitz 83. Die Rippen sind im Allgemeinen
in Größe und Form
zueinander identisch.In addition, four ribs, such as rib 81 , from the same blank 74 be cut out. Each rib is provided with a series of rib slots, such as slot 83 , The ribs are generally identical in size and shape to each other.
7B zeigt
eine Draufsicht eines zweiten Rohlings 85, aus dem eine
Mehrzahl von Bändern,
wie zum Beispiel Band 87, ausgebildet werden kann. Wie
in 7B gezeigt ist, hat jedes Band eine andere Länge und
kann aus dem Rohling 85 herausgeschnitten werden. Jedes
Band ist mit einer Reihe von Zapfen versehen, wie zum Beispiel Zapfen 89.
Die Zapfen sind dimensioniert, um sich fest in die Nuten auf den
Ringen einzufügen,
wie zum Beispiel Nut 79 (7A). 7B shows a plan view of a second blank 85 from which a plurality of tapes, such as tape 87 , can be trained. As in 7B As shown, each band has a different length and may be from the blank 85 be cut out. Each band is provided with a series of pins, such as pins 89 , The pins are sized to fit snugly in the grooves on the rings, such as groove 79 ( 7A ).
8 zeigt
eine Perspektivansicht einer selbstbefestigenden Ring-und-Band-Anordnung,
die mittels eines Rings 98, der aus einem Rohling, wie
zum Beispiel Rohling 74 aus 7A, herausgeschnitten
ist, und eines entsprechenden Bandes 92, das aus einem
Rohling, wie zum Beispiel Rohling 85 aus 7B,
herausgeschnitten ist, ausgebildet ist. In 8 ist das
Band 92 durch Biegen eines der flachen Bänder, die
aus dem Rohling herausgeschnitten sind, und Verbinden der Enden
des Bandes 92 mit beispielsweise einem geklebten Verdoppler
ausgebildet, um ein kreisförmiges
Band zu bilden. 8th shows a perspective view of a self-attaching ring-and-band assembly by means of a ring 98 that made a blank, such as blank 74 out 7A , is cut out, and a corresponding volume 92 that from a blank, such as blank 85 out 7B , is cut out, is formed. In 8th is the band 92 by bending one of the flat bands cut out of the blank and joining the ends of the band 92 formed with, for example, a glued doubler to form a circular band.
In
anderen Ausführungsformen
kann ein Verdoppler nicht erforderlich sein, wenn beispielsweise
die Bänder
als Endlos-Schleifen
vorgeformt sind. In noch weiteren Ausführungsformen kann jedes Band
verschiedene Segmente umfassen, die zum Beispiel mittels einer Mehrzahl
von Verdopplern zusammengebaut sind.In
other embodiments
a doubler may not be required if, for example
the bands
as endless loops
are preformed. In still other embodiments, each band may
comprise different segments, for example by means of a plurality
assembled by doublers.
In
einer Ausführungsform
ist das Band 92 mit einer Mehrzahl von Zapfen, wie zum
Beispiel Zapfen 94, zum Anbringen an den Ring 98 versehen.
Wie in 8 gezeigt ist, hat der Ring 98 vier gleichmäßig beabstandete
Ringfortsätze,
wie zum Beispiel Fortsatz 101, wobei jeder einen Schlitz
zum in Eingriff stehen mit einer Rippe hat, um eine starre Struktur
zu bilden. Zusätzlich
hat der Ring 98 eine Mehrzahl von Nuten, wie zum Beispiel
Nut 103, die an den Umfang des Ringes zum Aufnehmen der
Zapfen des Bandes 92 angrenzen.In one embodiment, the band is 92 with a plurality of pins, such as pins 94 , to attach to the ring 98 Mistake. As in 8th shown is the ring 98 four equally spaced annular processes, such as extension 101 each having a slot for engaging a rib to form a rigid structure. In addition, the ring has 98 a plurality of grooves, such as groove 103 attached to the circumference of the ring for picking up the pins of the band 92 adjoin.
9 zeigt
eine Perspektivansicht eines Abschnitts der Ring-und-Band-Anordnung
aus 8, die Merkmale des Ringes und des Bandes in dem
Aufbau der selbstbefestigenden Ring-und-Band-Anordnung detailliert darstellt.
In 9 hat der Ringfortsatz 101 des Ringes 98 einen
Schlitz zum Aufnehmen eines entsprechenden Rippenschlitzes einer
Rippe, ähnlich
zu dem, der mit Bezug auf 11A und 11B unten beschrieben ist. In 9 sind
die Zapfen auf dem Band 92, wie zum Beispiel Zapfen 109a, 109b,
mit entsprechenden Nuten in dem Ring 98 ausgerichtet und
in die entsprechenden Nuten eingesetzt, um die Ring-und-Band-Anordnung
zu bilden. Die Nuten in dem Ring und die Zapfen auf der Hülle sind
für eine festsitzende
Halterung dimensioniert, um eine starre Ring- und Hüllenanordnungsstruktur herzustellen.
Zwei Sätze von
Nuten können
auf jedem Ring vorgesehen sein. Zum Beispiel kann ein Satz obere
Nuten, wie zum Beispiel Nuten 107a, 107b, positioniert
sein, um ein oberes Band, wie zum Beispiel Band 92, aufzunehmen,
und ein Satz untere Nuten, wie zum Beispiel Nuten 105a, 105b,
kann positioniert sein, um ein unteres Band aufzunehmen, das einen
kleineren Durchmesser haben kann, was folglich erfordert, dass die
unteren Nuten leicht einwärts
der oberen Nuten positioniert werden müssen. 9 shows a perspective view of a portion of the ring-and-band assembly 8th , which detailed the features of the ring and the band in the structure of the self-attaching ring and band assembly. In 9 has the ring process 101 of the ring 98 a slot for receiving a corresponding rib slot of a rib, similar to that described with reference to FIG 11A and 11B is described below. In 9 are the cones on the tape 92 such as cones 109a . 109b , with corresponding grooves in the ring 98 aligned and inserted into the corresponding grooves to form the ring-and-band assembly. The grooves in the ring and the spigots on the shell are sized for a snug support to form a rigid ring and shell assembly structure. Two sets of grooves may be provided on each ring. For example, a set of upper grooves, such as grooves 107a . 107b , be positioned to an upper band, such as band 92 , and a set of lower grooves, such as grooves 105a . 105b , may be positioned to receive a lower band that may have a smaller diameter, thus requiring the lower slots to be positioned slightly inwardly of the upper slots.
10 zeigt
eine Perspektivansicht, die die Anordnung zweier Abschnitte von
Ringen und Bändern
in einer Ausführungsform
gemäß der vorliegenden
Erfindung darstellt. In 10 ist
eine erste Ring-und-Band-Anordnung durch Ausrichten und Einsetzen
der Zapfen auf einer Seite des Bandes 112 in die entsprechenden
Nuten in dem Ring 114 ausgebildet. Das Band 112,
welches auf beiden Seiten Zapfen hat, ist auch dazu geeignet, an
dem zweiten Ring 116 angebracht zu werden. Ein zusätzliches
Band 118 ist an dem zweiten Ring 116 angebracht.
Die Ringfortsätze
auf dem Ring 114, wie zum Beispiel Fortsatz 121a,
und die Ringfortsätze
auf dem Ring 116, wie zum Beispiel Fortsatz 121b,
sind für
die Rippenanordnung zueinander in Flucht. Zusätzliche Abschnitte von Ringen
und Bändern
können
in einer ähnlichen
Weise zusammengebaut werden, um eine Mikrowellen- oder RF-Hornstrahlerstruktur
zu bilden. 10 shows a perspective view illustrating the arrangement of two sections of rings and bands in an embodiment according to the present invention. In 10 is a first Ring-and-band arrangement by aligning and inserting the pins on one side of the band 112 into the corresponding grooves in the ring 114 educated. The ribbon 112 , which has pins on both sides, is also suitable for the second ring 116 to be attached. An additional band 118 is on the second ring 116 appropriate. The ring processes on the ring 114 , such as extension 121 , and the ring processes on the ring 116 , such as extension 121b are in alignment with each other for the rib arrangement. Additional sections of rings and bands may be assembled in a similar manner to form a microwave or RF horn radiator structure.
11A und 11B zeigen
partielle Perspektivansichten einer Rippe 123 und eines
Ringes 125. Die Rippe 123 hat eine Mehrzahl von
Rippenschlitzen, wie zum Beispiel Rippenschlitz 127. Der
Rippenschlitz 127 ist zu einem Schlitz 132 in
einem Ringfortsatz 129 des Ringes 125 ausgerichtet.
Der Rippenschlitz 127 ist ein vertikaler Schlitz, während der
Ringfortsatzschlitz 132 ein horizontaler Schlitz ist. Wenn die
Schlitze 127, 132 zueinander in Flucht sind, wird
die Rippe 123 in Richtung des Ringes 125 gedrückt, um
die Schlitze 123, 125 zu verriegeln, wie sehr
deutlich in 11B dargestellt ist. Andere
Schlitze in der Rippe 123 sind mit entsprechenden Schlitzen
der Fortsätze
anderer Ringe ausgerichtet und verriegelt. Ähnlich können Schlitze in anderen Rippen
mit den übrigen
Fortsätzen
an dem Ring 125 ausgerichtet und verriegelt werden. 11A and 11B show partial perspective views of a rib 123 and a ring 125 , The rib 123 has a plurality of rib slots, such as rib slot 127 , The rib slot 127 is to a slot 132 in a ring process 129 of the ring 125 aligned. The rib slot 127 is a vertical slot, while the ring process slot 132 is a horizontal slot. If the slots 127 . 132 to each other are the rib 123 in the direction of the ring 125 pressed to the slots 123 . 125 to lock as very clear in 11B is shown. Other slots in the rib 123 are aligned and locked with corresponding slots of the extensions of other rings. Similarly, slots in other ribs may be made with the remaining extensions on the ring 125 be aligned and locked.
12–14 zeigen
Perspektiv-, Seitenschnitt- und perspektivische Schnittansichten
eines Vertikalwand-Hornstrahlers 134 gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Die Anordnung 134 ist eine
im Allgemeinen stumpf-projektilförmige
Konfiguration mit vier äquidistanten
Rippen, wie zum Beispiel Rippe 136, die die mehreren Abschnitte
der Ringe, wie zum Beispiel Ring 138, und Bänder zusammenhält, um eine
starre Hornstrahlerstruktur zu bilden. 12 - 14 show perspective, side sectional and perspective sectional views of a vertical wall horn 134 according to an embodiment of the present invention. The order 134 is a generally blunt-projectile configuration with four equidistant ribs, such as ribs 136 covering the multiple sections of the rings, such as ring 138 , and ties together ribbons to form a rigid horn radiator structure.
14 ist
eine perspektivische Schnittansicht des Hornstrahlers aus 12 und 13,
die die Innenwände
des Hornstrahlers mit beabstandeten Ringen zeigt. Im Allgemeinen
ist die Innenkonfiguration des Hornstrahlers elektrisch bedeutend. 14 is a perspective sectional view of the horn radiator 12 and 13 showing the inner walls of the horn with spaced rings. In general, the internal configuration of the horn is electrically significant.
15A zeigt eine Draufsicht auf einen Rohling 141,
der vorzugsweise aus einem leichten CFRP-Verbundmaterial ist, aus
dem eine Mehrzahl von Ringen, wie zum Beispiel Ring 143,
für beispielsweise
einen Vertikalwand-Hornstrahler in einer Ausführungsform, welche nicht Teil
der Erfindung ist, herausgeschnitten werden kann. In der Ausführungsform,
die in 15A dargestellt ist, können fünfzehn Ringe,
wie zum Beispiel Ring 143, aus dem Rohling 141 herausgeschnitten
werden. Jeder Ring ist mit einer Reihe von Nuten versehen, wie zum
Beispiel Nut 145. Die Nuten sind dimensioniert, um die
Zapfen aufzunehmen, die auf Bändern
ausgebildet sind, wie unten beschrieben ist. In einer Ausführungsform
hat jeder der Ringe einen anderen Durchmesser, der von dem kleinsten
zu dem größten variiert. 15A shows a plan view of a blank 141 which is preferably made of a lightweight CFRP composite material from which a plurality of rings, such as ring 143 , for example, a vertical wall horn in an embodiment, which is not part of the invention, can be cut out. In the embodiment which is in 15A fifteen rings, such as ring 143 , from the blank 141 be cut out. Each ring is provided with a series of grooves, such as groove 145 , The grooves are sized to receive the pins formed on bands, as described below. In one embodiment, each of the rings has a different diameter that varies from the smallest to the largest.
15B zeigt eine Draufsicht auf einen zweiten Rohling 147,
aus dem eine Mehrzahl von Bändern, wie
zum Beispiel Band 149, hergestellt werden kann. Wie in 15B gezeigt ist, hat jedes der Bänder eine andere
Länge und
kann aus dem Rohling 147 herausgeschnitten werden. Jedes
Band ist mit einer Reihe von Zapfen versehen, wie zum Beispiel Zapfen 152.
Die Zapfen sind dimensioniert, um in die Nuten auf den Ringen, wie
zum Beispiel Nut 145 (15A),
fest eingesetzt zu werden. 15B shows a plan view of a second blank 147 from which a plurality of tapes, such as tape 149 , can be produced. As in 15B is shown, each of the bands has a different length and may be from the blank 147 be cut out. Each band is provided with a series of pins, such as pins 152 , The pins are sized to fit into the grooves on the rings, such as groove 145 ( 15A ) to be used firmly.
16 zeigt
eine Perspektivansicht eines Abschnitts von einem Ring-und-Band-Aufbau,
der den Ring und die Bänder
verwendet, die aus dem Rohling herausgeschnitten sind, der in 15A und 15B dargestellt
ist. 16 stellt detaillierte Merkmale des Ringes und
des Bandes 154 in der Konstruktion des selbstbefestigenden
Ring-und-Band-Aufbaus dar. Ein Band 154 kann mittels einem
der Bänder
ausgebildet werden, die aus einem Rohling, zum Beispiel der Rohling 147 (15B), herausgeschnitten sind. Ein Verdoppler 155 kann
verwendet werden, um ein kreisförmiges
Band zubilden. In 16 sind die Zapfen auf dem Band 154, wie
zum Beispiel Zapfen 156a, 156b, mit entsprechenden
Nuten in dem Ring ausgerichtet und in die entsprechenden Nuten eingesetzt,
um den Ring-und-Band-Aufbau
zu bilden. Die Nuten in dem Ring und die Zapfen auf der Hülle sind
für eine
festsitzende Halterung dimensioniert, um eine starre Ring- und Hüllenaufbaustruktur herzustellen.
Zwei Sätze
von Nuten können
auf jedem Ring vorgesehen sein. Zum Beispiel kann ein Satz oberer
Nuten, wie zum Beispiel Nuten 158a, 158b, positioniert
sein, um ein oberes Band, wie zum Beispiel Band 154, aufzunehmen,
und ein Satz unterer Nuten, wie zum Beispiel Nuten 161a, 161b,
kann positioniert sein, um ein unteres Band aufzunehmen, welches
einen kleineren Durchmesser aufweisen kann, wodurch es für die unteren
Nuten erforderlich ist, leicht einwärts von den oberen Nuten positioniert
zu sein. 16 FIG. 12 is a perspective view of a portion of a ring-and-band assembly employing the ring and bands cut out of the blank, shown in FIG 15A and 15B is shown. 16 provides detailed features of the ring and the band 154 in the construction of the self-attaching ring and band assembly. A band 154 can be formed by means of one of the bands consisting of a blank, for example, the blank 147 ( 15B ), are cut out. A doubler 155 can be used to form a circular band. In 16 are the cones on the tape 154 such as cones 156a . 156b , aligned with corresponding grooves in the ring and inserted into the respective grooves to form the ring-and-band assembly. The grooves in the ring and the pins on the shell are dimensioned for a snug mounting to produce a rigid ring and shell structure. Two sets of grooves may be provided on each ring. For example, a set of upper grooves, such as grooves 158a . 158b , be positioned to an upper band, such as band 154 , and a set of lower grooves, such as grooves 161a . 161b , may be positioned to receive a lower band which may have a smaller diameter, thereby requiring the lower grooves to be positioned slightly inwardly of the upper grooves.
17 zeigt
eine Perspektivansicht, die den Zusammenbau von zwei Abschnitten
der Ringe und der Bänder
darstellt. In 17 ist ein erster Ring-und-Band-Aufbau
durch Ausrichten und Einsetzen der Zapfen auf einer Seite des Bandes 163 in
die entsprechenden Nuten in dem Ring 165 ausgebildet. Das
Band 163, das Zapfen auf beiden Seiten hat, ist ebenfalls
geeignet, an einem zweiten Ring 167 angebracht zu sein.
Ein zusätzliches
Band 169 ist an dem zweiten Ring 167 angebracht.
Zusätzliche
Abschnitte von Ringen und Bändern können in
einer ähnlichen
Weise zusammengebaut werden, um eine Mikrowellen- oder RF-Hornstrahlerstruktur
auszubilden. 17 shows a perspective view illustrating the assembly of two sections of the rings and the bands. In 17 is a first ring-and-band construction by aligning and inserting the pins on one side of the band 163 into the corresponding grooves in the ring 165 educated. The ribbon 163 , the Pin has on both sides is also suitable on a second ring 167 to be attached. An additional band 169 is on the second ring 167 appropriate. Additional sections of rings and bands may be assembled in a similar manner to form a microwave or RF horn radiator structure.
18–21 zeigen
Perspektiv-, Seitenschnitt und perspektivische Schnittansichten
eines Hornstrahleraufbaus 172. Der Aufbau 172 ist
eine im Allgemeinen stumpf-projektilförmige Konfiguration
und weist eine Reihe von Ringen, wie zum Beispiel Ringe 174,
und Bändern 176 auf,
die in einer selbstbefestigenden Art zusammengebaut sind. 18 - 21 show perspective, side and sectional perspective views of a horn assembly 172 , The structure 172 is a generally blunt projectile configuration and has a series of rings, such as rings 174 , and ribbons 176 which are assembled in a self-attaching way.
20 und 21 stellen
perspektivische Schnittansichten des Hornstrahlers aus 18 und 19 dar,
die die Innenwände
des Hornstrahlers mit beabstandeten Ringen zeigen. Im Allgemeinen
ist der Innenaufbau des Hornstrahlers elektrisch bedeutend. 20 and 21 represent perspective sectional views of the horn 18 and 19 which show the inner walls of the horn with spaced rings. In general, the internal structure of the horn is electrically significant.
Die
Komponenten der verschiedenen Ausführungsformen, die oben beschrieben
sind, können
aus jedem geeigneten Material hergestellt sein. Zum Beispiel können zusätzlich zu
CFRP andere geeignete Materialien Metall, Legierungen wie beispielsweise
Invar, Titanium, Siliziumkarbid-(SiC)-Keramik, Verbundwerkstoffe wie
beispielsweise keramischer Faserverbundwerkstoff (CMC) und andere,
beinhalten.The
Components of the various embodiments described above
are, can
be made of any suitable material. For example, in addition to
CFRP other suitable materials metal, alloys such as
Invar, Titanium, Silicon Carbide (SiC) ceramic, composites such as
For example, ceramic fiber composite material (CMC) and others,
include.
Die
verschiedenen Ausführungsformen,
die oben beschrieben sind, sind als im Allgemeinen einen kreisförmigen Querschnitt
habend dargestellt worden. Es ist jedoch angemerkt, dass jeder gewünschte Querschnitt
durch angemessenes Ausbilden der Ringe und/oder der Bänder erzielt
werden kann. Zum Beispiel kann ein Hornstrahler zusammengebaut werden,
der einen rechteckigen, ovalen, elliptischen oder einen anderen
Querschnitt hat.The
various embodiments,
As described above, they are generally circular in cross-section
having been presented. It is noted, however, that any desired cross section
achieved by adequately forming the rings and / or the bands
can be. For example, a horn can be assembled
one rectangular, oval, elliptical or another
Cross section has.
Ein
Adapter kann verwendet werden, um die Basis des Hornstrahlers, welcher
einen besonderen Querschnitt haben kann, an einen Wellenleiter anzuschließen, welcher
von einem anderen Querschnitt sein kann. Zum Beispiel kann ein Hornstrahler
mit einem kreisförmigen
Querschnitt an einen Wellenleiter, der einen rechteckigen Querschnitt
hat, mittels eines solchen Adapters angeschlossen werden.One
Adapter can be used to the base of the horn, which
may have a particular cross section to connect to a waveguide, which
may be from another cross section. For example, a horn
with a circular
Cross section of a waveguide having a rectangular cross section
has to be connected by means of such an adapter.
Während besondere
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung offenbart worden sind, soll es verstanden
sein, dass verschiedene unterschiedliche Modifikationen und Kombinationen
möglich
sind und innerhalb des Bereichs der beigefügten Ansprüche betrachtet werden. Es gibt
folglich keine Absicht auf Einschränkungen auf die exakte Kurzdarstellung
und Offenbarung, die hierin vorgestellt ist.While special
embodiments
It should be understood that the present invention has been disclosed
be that different different modifications and combinations
possible
are considered and within the scope of the appended claims. There is
hence no intention to be limited to the exact summary
and disclosure presented herein.
