DE7120316U

DE7120316U - Verbindung fur einen Milhmeterwellen Hohlleiter

Info

Publication number: DE7120316U
Application number: DE7120316U
Authority: DE
Original assignee: Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1970-05-25
Filing date: 1971-05-25
Publication date: 1973-06-14
Also published as: DE2125902A1; JPS5222193Y1; GB1356966A; CH536031A; FR2090277B1; DE2125902B2; FR2090277A1; US3712644A

Description

Die Erfindung betrifft eine Verbindung für einen Millitneterv/ellen-Hohlleiter, der in der Erde oder der Luft zur Übertragung von Millinetcrwellen bzw. Mikrowellen angeordnet ist.

Es sind viele verschiedene Verbindungseinrichtungen für Millimeterv/ellen-Hohlleiter hergestellt worden. Der innere Durchmesser beträgt im allgemeinen 10 bis 60 mm. Es gibt zwei Arten von Hohlleitern, und zwar Hohlleiter, die auf der inneren Oberfläche mit einer Kupferplattierung und einer Harzauskleidung versehen sind, und andere Hohlleiter, die schraubenförmig aufgebaut sind, wobei ein Draht um die iiinere Oberfläche gewickelt wird. Gas unter einem Druck von 1 kg/cm wird in die Hohlleiter zur Übertragung von Hillirneterwellen eingeschlossen. Im Hinblick aaf den Verwendungszweck treten ungünstige Einflüsse im Hinblick auf die Wellenübertragungseigenschaften nicht nur durch Unebenheiten oder Verbiegungen der inneren Oberfläche der Hohlleiter, sondern auch durch Krümmungen oder

Paltungen des Leiterkerns auf. Im Falle der Übertragung mit derartigen Hohlleitern werden in Verbindung mit den !Poleranzen genaue Bedingungen für die Versetzung des Kerns an der Verbindungsstelle, die Verbiegung bei Verbindung in einem geraden Abschnitt oder die Verbiegung im Falle einer Krümmung der » Bahn mit einem Krümmungsradius von, 30 m aufgestellt, damit die Übertragungseigenschaften nicht verschlechtert werden. Dementsprechend gibt es verschiedene Vorrichtungen zur Erfüllung dieser Bedingungen mit Hilfe des Verbindungsstücks. Beispielsweise ist es sehr schwierig, eine genaue Ausrichtung mit woniger als 0,05 mm als zulässigem Fehler zu erzielen, und die Bedingungen zu erzielen, daß die Verbiegung weniger als 0,3 m rad. im Falle der Verbindung in einer geraden Linie und weniger als 1 m rad. im Falle der Verbindung der gekrümmten Leitung beträgt, und der Aufbau ist sehr kompliziert und bringt schwierige Arbeitsgänge, unzureichende Arbeitseffektivität bei dem Verbindungsvorgang und hohe Kosten mit sich.

Die erste der bekannten Verbindungseinrichtungen besteht in einem Verbindungsflansch. Dieser schafft einen luftdichten Verschluß und verhindert Krümmungen des Kerns, aber der äußere Durchmesser ist so groß, daß eine Anzahl von Leitungen nicht in einem Kabelschacht oder auf einem Träger vorgesehen werden kann, so daß die Verbindung3.3inrich.tung für den praktischen Gebrauch ungeeignet ist. Die zweite bekannte Einrichtung verwendet einen verdrillten Hohlleiter und hat einen langen, flachen Arbeiteten, so daß beim Anhaften von kleinen Staubmengen Fehlerstellen auf dem Körper und der Hülse hervorgerufen werden, die zu einer unzureichenden Luftdichtigkeit und damit zu einer Absenkung der Betriebswirksamkeit führen. Die dritte bekannte Einrichtung ist ein Dichtungs- oder Feder-Hohlleiter, und obwohl dieser Vorteile hat, besitzt er Nachteile bei der Herstellung der Verbindung. Zur Überwindung dieser Nachteil ist ein vierter Hohlleiter vorgeschlagen worden, bei dem ein O-Ring

verwendet wird. Dabei wird der Hohlleiter in die Verbindungshülse geschraubt und anschließend der O-Ring, der sich scitweilig außerhalb der Verbindung befindet, mit einem schraubenzieherartigen Werkzeug daran befestigt. Diese Verbindung kann als gut bezeichnet werden, jedoch können beim Anbringen des O-Ringes mit dem genannten Werkzeug einige Fehler gemacht oder der O-Ring kann oft nicht genau angebracht werden. In jedem Falle führt das zu einer mangelhaften Luftdichtigkeit.

Um eine derartige Versetzung des Kernes zu verhindern, haben die Erfinder vorgeschlagen, die Verbindungsteile der Hohlleiter .und die Verbindungshülse genau abschließend zu bearbeiten und die genauen Bedingungen für die Verbindung der Teile einzuhalten. Weiterhin wird, damit die Verbiegung innerhalb der angegebenen Toleranz bleibt, der Abstand zwischen dem Außendurchmesser des Hohlleiters und dem Im_tt^v*ii.:rchmesser des Druckringens, der durch das Gummi-Packungsmaterial gedrückt wird, klein gehalten, und ferner wird das Stickstoffgas, das in den Hohlleiter eingebracht wird, mit Hilfe einer keilförmigen Kautschukpackung zur Verbesserung der Wellenübertragungs-Eigenschaften dicht eingeschlossen (U.S.-Patentanmeldung 91791/70, britische Patentanmeldung 55672/70, deutsche Patentanmeldung P 20 57 852.3, französische Patentanmeldung 70-42186, schweizerische Patentanmeldung 17402/70 und italienische Patentanmeldung 54935-A/7O). Pur Millimeterwellen-Hohlleiter wird oft das Doppelrohrsystem verwendet, d.h. die Verbindung wird hergestellt, indem der Hohlleiter in eine Verbindungshülse eingebracht wird. Vorzugsweise wird diese Verbindungskraft durch Schraubengewinde im Mittelteil der Verbindungshülse und durch Schraubengewinde an den Enden der jeweiligen Hohlleiter aufgebracht. Derartige Verbindungen sind bei einem geraden Leitungsverlauf ausgezeichnet verwendbar. Es ist jedoch nicht möglich, Teile von Hohlleitern unterschiedlicher Form oder zwischen Konstruktionen in die Verbindungshülsen zu schrauben, so daß'in diesem Falle der Ver-

bindungszweck nicht exakt erfüllt werden kann. V/eiterhin ist es im H'alle des Austausches eines lialbtellea der Leitung niclr:. möglich, diese in der Nähe der Verbindungscinrichtung mit Hil.i> von Brenngas oder einer Schneideinrichtung abzuschneiden. Daneben werden die Verbindungen durch Bewegen der Hohlleiter in Axialrichtung um die länge der Gewinde hergestellt. Dies ist nachteilig und ungünstig.

Ziel der Erfindung ist die Beseitigung der Nachteile und Fehler der bekannten Einrichtungen. Vor allem ist die Erfindung darauf gerichtet, eine vollständige Luftdichtigkeit durch Einschliessen von Gas in dem Hohlleiter herzustellen, eine bevorzugte Festigkeit der mechanischen Verbindung zu erreichen und eine sehr genaue Ausrichtung zu erzielen, die sich immer innerhalb der erwähnten Toleranz hält, sowie es zu erleichtern, die Halbteile der Leitungen zu verbinden und auszutauschen und die Arbeitsgänge zu vereinfachen.

Zu diesem Zweck werden erfindungsgemäß zwei Distanzringe verwendet, und die Hohlleiter werden mit Hilfe von Verbinaungshülsen, die diese Distarsringe im Inneren aufweisen, durch Gewinde in Verbindung gebracht. Die Verbindungsoberflächsn werden jeweils zwischen den verbundenen Hohlleitern und den Distanzringen, zwischen den Hohlleitern und den Druckringen, die das Packungsmaterial gegen die Endbereiche der Verbinauugshülse drücken, der inneren Oberfläche der Distanzringe und den Hohlleitern und der inneren Oberfläche der Verbindungshülsen und dem Distanzringengebildet. Die Hohlleiter werden eingebracht, während die Ausrichtung automatisch auf den beiden Verbindungsoberflächen erfolgt, und die Distanzringe sind mit der Innenseite der Verbindungshülse ausgerichtet. Die Luftdichtigkeit wird durch Drücken der Packungen während der exakten Ausrichtung bewirkt. Die beiden Hohlleiter sind leicht durch'Anbringen der Druckringe auf den äuBeren Teilen der Hohlleiter, durch anschließendes In-Stellung-Bringen der Verbindungshülse, an deren Innenseite sich die Distanzringe zwischen den Endbereichen

der beiden Hohlleiter befinden, und durch Drehen der Druckringe zu verbinden. Die Hohlleiter können leicht und genau ausgetauscht werden, indem einer der Druckringe entfernt wird, wobei es nicht notwendig ist, die Hohlleiter zu bewegen und/oder zu drehen, wie es bei herkömmlichen Verfahren der Fall ist.

Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf die Verbindung von Hohlleitern unterschiedlicher Form oder auf die Verbindung von Teilen innerhalb einer Konstruktion.

Ferner soll eine feste Verbindung für Hohlleiter mit relativ kleinen Abmessungen im Vergleich zu den herkömmlichen, flanschförcigen oder anderen Verbindungen geschaffen werden, wobei die erwähnten Eigenschaften aufrecht erhalten werden. Da erf j.ndungsgenäiS die Distanzringe, die Verbindungshülse und die Druckringe auf der äußeren Oberfläche der Hohlleiter angeordnet v/erden, sind diese Teile nicht sperrig. Eine derartige Verbindung mit kleinen Abmessungen ermöglicht die Verwendung eines Schutzrohres mit kleinem Durchmesser, das weiterhin auf der Außenseite der Hohlleiter angeordnet wird, und vereinfacht die gesamten Arbeiten.

Im folgenden werden beispielsweise, bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.

Pig. 1 ist eine· teilweise geschnittene Seitenansicht der Verbindung der Ilillimeterwellen-Hohlleiter mit Hilfe der erfindungsgemäßen Verbindungseinrichtung;

Pi₁T- 2 ist ein Querschnitt eines anderen Distanzringes auf der einen Seite.

In Pig. 1 sind mit den Bezugszeichen 1 und 2 Hohlleiter bezeichnet, die verbunden werden sollen und an deren äußeren Um-

fangsflächen der Endbereiche Gewinde 11,12 vorgesehen sind. Distanzringe 3,4 sind aneinander anliegend auf diese Gewinde aufgeschraubt. Die Distanzringe 3,4 sind mit ersten, sehr genau bearbeiteten Verbindungsoberflächen A zwischen den Innenseiten der Ringe und der Außenseite des Hohlleiters 1,2 und mit zweiten, abgeschrägten, sehr genau bearbeiteten ■Verbindungsoberflächen B mit genauen Abmessungen zwischen der Außenseite der Distanzringe 3,4 und der Verbindungshülse 10 versehen. Ein Aufnahmebereich 19 ist zwischen dem Hohlleiter 1 und der ,'.Innenseite eines Endbereiches der Verbindungshülse 10, die die äußeren Oberflächen der Distanzringe 3,4 überdeckt, zur Aufnahme einer .■keilförmigen Gummidichtung 5 und eines Druckringes 6 vorgesehen, und ein Aufnahmebereich 18 befindet sich zwischen dem Hohlleiter 2 und der Innenseite des anderen Endbereiches der Hülse gegenüber dem Aufnahmebereich 19 zur Aufnahme einer Diuutung 5 und eines Druckringes 7. Die Dichtungen 5,8 sind jeweils mit Stützringen 5¹»8' zur Erleichterung der Drehung der Druckringe versehen. Genau hergestellte, sehr genau bearbeitete dritte Verbindungsflächen C-C sind für die Hohlleiter 1,2 auf den Innenseiten der Druckringe i5,7 vorgesehen, und Gewinde 23,24 sind auf deren äußeren Oberflächen zum Einschrauben in die Verbindungshülse 10 ausgebildet. Ein O-Ring 9 mit kreisförmigem Querschnitt befindet sich zwischen dem Endbereich des Distanzringes 4 und der Packung 8, und das Gewinde 14 ist zwischen der Verbindungshülse 10 und dem äußeren Umfang des Distanzringea 4, der sich hinter dem O-Riag 9 befindet, ausgebildet. Die Bezugsziffern 16 und 17 beziehen sich auf Steuereinrichtungen für die Drehung der Druckringe 6,7, und mit 15 ist eine Aussparung im Inneren des Druckringes 7 bezeichnet.

Bei der Herstellung der Verbindung werden der Druckring 6, die Dichtung 5 mit dem Stützring 5' und die Verbindungshülse 10 fest auf dem äußeren Durchmesser des Hohlleiters 1. angebracht, während der Druckring 7, die Dichtung S mit dem Stützring 8¹

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und der O-Ring 9 auf dieselbe Art auf de'n Endbereich des Hohlleiters 2 aufgebracht werden. Die Distanzringe 3,4 werden auf das Gewinde auf den Endbereichen der Hohlleiter aufgebracht, und anschließend wird die Verbindungshülse 10, die bereits auf dem Hohlleiter 1 montiert ist, auf diesem Endbereich auf den Distanzring 4 geschraubt. Die Verbindungshülse 10 ist auf der Innenseite mit einem Vorsprung 13 versehen, der den Endbereich des Distanzringes 3 berührt, so daß die Hülse 10 und der Distanzring 4 in der gewünschten Stellung festgelegt werden* Da die Gewinde 11,12,14 der Verbindungsbereiche Rechtsgewinde sind, wird die Verbindungshülse 10 beim Verbinden der Hülse und ües Distanzringes 4 nach rechts geschraubt. Dadurch wird das Gewinde 12 über das Gewinde 14 festgehalten und die Hohlwelle 2 und der Dictanzring 4 werden £um anschließenden Festhalten des Gewindes 14 verbunden. Wenn daT Gewinde 11 eine relativ geringe Höhe aufweist, und wenn die Verbindungshülse 10 nach rechts geschraubt wird, kann sich der Distanzring 3 von dem Hohlleiter aufgrund der Reibung zwischen der Verbindungsfläche B und dem Vorsprung 13 lösen. Da jedoch die Verbindungshülse 10 an ihrem Endbereich mit dem Vorsprung 13 versehen ist, berührt der Distanzring 3 den Endbereich des Distanzrings 4 und verhindert, daß dieser heraustritt, so daß die Verbindungshülse 10 an der gewünschten Stelle in Stellung gebracht werden kann. Wenn es notwendig ist, daß der Distanzring 3 in keinem Falle heraustritt, kann dieser Distanzring 3 ale Kontermutter gemäß Pig. 2 mit einem ersten Teil 3a und einem zweiten Teil 3b ausgebildet sein, und anderenfalls können Eingriffsstufen 21,22 gegenseitig in Eingriff treten. Nachdem die Hohlleiter 1,2, die Distanzringe 3,4 und die Verbindungshülse 10 an der Verbindungsstelle befestigt sind, wird die keilförmige Gummidichtung 5, die auf der Seite des Hohlleiters 1 angeordnet worden ist, in der Verbindungshülse 10 angebracht,und der Druckring 6 wird darauf gesetzt, während ebenfalls auf der Seite des Hohlleiters 2 der O-Ring 9 und die Dichtung 8 mit

Hilfe des Druckringes 7 angeordnet werden. Dadurch wird die Verbindung vervollständigt.

Erfindungsgemäß wird durch genaue Herstellung der Bereiche Λ und B der jeweiligen Distanzringe 3,4 verhindert, daß die Kerne der Hohlleiter 1,2 geknickt werden, und weiterhin wird eine Biegung durch den "bearbeiteten Bereich C unterbunden. Oadurch werden die genauen Verbindungsbedingungen für den Hohlleiter erfüllt. Ein gasförmiges Material von beispielsweise 0,Jj bis 1,5 kg/cm Druck wird in den Hohlleitern 1,2 dicht eingeschlossen, und die Luftdichtigkeit wird mit Hilfe der keilförmigen Gummidichtungen 5,8 und des O-Ringes aufrechterhalten, so daß eine Verbindung für Hohlleiter geschaffen wird, die die Eigenschaft der Welle nicht ungünstig beeinflußt. Die Verbindung kann auch bei Hohlleitern unterschiedlicher Form, bei Ellbogen-Hohlleitern mit Spiegel und im Zwischenraum zwischen Konstruktionen hergestellt werden.

Claims

-η Sprüche

1. Verbindung für einen Millimeterwellen-Hohlleiter mit zu verbindenden Hohlleitern, gekennzeichnet durch Distanzringe (3,4), die auf die Endbereiche der Hohlleiter (1,2) aufgeschraubt sind, durch eine Verbindungshülse (10), die die Distanzringe (3,4) im Inneren aufnimmt, durch Dichtungen (5,8,9), die an den Endbereichen der Verbindungshülse (10) vorgesehen sind, and durch Druckrir.ge (6,7), die einen Druok auf die Dichtungen ausüben, wobei eine erste, genau bearbeitete Oberfläche (A) zwischen den Hohlleitern (1,2) und den Distanzringen (3,4), eine zweite, genau bearbeitete Verbindungsoberfläche (B) zwischen den Distanzringen (3,4) und den inneren Oberflächen der Verbindungshülse (10) und eine dritte, genau bearbeitete Oberfläche (0) zwischen den Druckringen (6,7) una den Hohlleitern vorgesehen sind.

2. Verbindung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Gewinde (23,24) auf den inneren Oberflächen der Endbereiche der Verbindungshülse (10) zum Zusammenwirken mit Druckringen (6,7), und durch keilförmige Dichtungen (5,8) zwischen ddn Hohlleitern (1,2) und der Verbindungshülse (10) mit den Druckringen (6,7).

3. Verbindung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Gewinde (11,12) auf den Distanzringen (3,4) zum Aufschrauben auf die Endbereiche der Hohlleiter (1,2).

4. Verbindung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Vorsprung (13) der Verbindungshülse (10) zur Berührung mit

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dem Endb&reich eines Distanzringes (3) sowie durch eine keilförmige Dichtung, die am anderen Ende der Verbindungshülse (10) über einen O-Ring (9) angebracht ist.

5. Verbindung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Distanzring (3a,3b) auf einer Seite, der als Kontermutter mit einem ersten Teil (3a) und einem zwaiten Teil (3b) ausgebildet ist, und durch einen gegenseitigen Eingriff dieser Teile (3a,3b) mit Hilfe von Eingriffsstufen (21,22).