EP0074478A1

EP0074478A1 - Flanschverbindung für rechteckige Hohlleiterrohre

Info

Publication number: EP0074478A1
Application number: EP82106558A
Authority: EP
Inventors: Joachim Dipl.-Ing. Flacke
Original assignee: Dornier System GmbH
Current assignee: Dornier System GmbH
Priority date: 1981-08-22
Filing date: 1982-07-21
Publication date: 1983-03-23
Also published as: EP0074478B1; DE3133362C2; ES281693Y; DE3133362A1; ES281693U

Abstract

Flanschverbindung für rechteckige Hohlleiterrohre (1,2), bei dem die zur Übertragung notwendigen λ/4-Leitungen durch axiale Nuten (5) in einem Flansch (3) und durch schräg stehende Spalte (8) zwischen den Flanschstirnseiten (9, 10) gebildet werden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Flanschverbindung für rechteckige Hohlleiterrohre.
Hohlleiter werden zur Übertragung von hochfrequenten elektromagnetischen Wellen mit Frequenzen grösser 1 GHz verwendet. Für längere Ubertragungsstrecken müssen mehrere Hohlleiterrohre miteinander verbunden werden. Die einfachste Verbindung ist das luftspaltfreie Anflanschen der Rohre. Die Flansche sind Platten mit Schraubdurchführungen. Für die Verbindung zweier Hohlleiter werden diese Flansche fluchtend aufeinandergelegt und mit Schrauben fest verbunden.
Eine weitere Möglichkeit ist die "choke-flange" Verbindung, bei der sich die Rohre selbst nicht berühren, bei der sich aber die Flansche aussen berühren, und innen eine Ausnehmung der Dicke d,die klein gegenüber der Wellenlänge Ä ist, aufweisen. Für die Herstellung der Verbindung sind zwei λ/4-Leitungen notwendig. Die Flansche sind rund und bilden die beiden Leitungen durch eine kreisförmige Nut in einem Flansch und durch den Abstand d zwischen den beiden Flanschen. Die beiden Ä/4-Leitungen stehen senkrecht aufeinander. Solche Flanschverbindungen werden in der Raumfahrt eingesetzt, wenn Antennen fernbedient ausgefahren werden müssen.
Während des Fluges sind die einzelnen Hohlleiter zusammengefaltet. Zum Betrieb im Orbit werden sie aneinandergeklappt.
Nachteilig ist die grosse Bauhöhe der runden Flansche, die ein Zusammenfalten der einzelnen Hohlleiter auf engstem Raum nicht erlaubt, sowie ihr durch die Grösse bedingtes relativ hohes Gewicht. Gerade in der Raumfahrt sind aber Bauteile gefordert, die ein geringes Gewicht haben und auf kleinstem Raum verstaubar sind.
Aus der GB-PS 844 856 sind Flanschverbindungen bekannt, die einen rechteckförmigen Querschnitt aufweisen, wobei das eine Flanschstück mit Ä/4-Leitungen versehen ist, die als beiderseits der Hohlleiterbreitseiten in die Stirnfläche des Flanschstückes eingelassene und parallel zu den Hohlleiterbreitseiten verlaufende Nuten/ausgebildet sind, deren sich in axialer Richtung der Hohlleiter erstreckenden Nuttiefe A/4 beträgt. Die Stirnfläche des gleichen Flanschstückes ist jeweils im gesamten sich über die Flanschbreite erstreckenden der Bereich zwischen dem Hohlleiter nächstliegenden Nutkante und der breiten Hohlleiterinnenkante mit einer Ausnehmung geringer Tiefe versehen, die bei in der Trennebene der Hohlleiterschmalseite dichtanliegendem Gegenflansch einen Spalt der Länge X/4 bildet, der sich in dem durch die _Nut gebildeten Spalt der Länge λ/4 fortsetzt.
Nachteilig ist die immer noch relativ grosse Bauhöhe der Flansche, sowie die Erfordernis eines exakten Aneinanderliegens, die eine ebenso exakte Führung in den Scharnieren erfordert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Flanschverbindung für rechteckige Hohlleiterrohre zu schaffen, die gute Übertragungseigenschaften hat, leicht ist, einfach handzuhaben ist und ein kompaktes Verstauen der Hohlleiter durch geringe Querschnittsabmessungen erlaubt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss gelöst durch eine Flanschverbindung mit den im Patentanspruch genannten Merkmalen.
Vorteilhaft an der Erfindung ist die geringe Bauhöhe, die ein kompaktes Zusammenklappen der einzelnen Rohre ermöglicht, die guten Übertragungseigenschaften (Dämpfung < 0,05 dB bei C-Band Hohlleitern) und die volle Funktionsfähigkeit auch bei unexaktem Aneinanderklappen ( Δd ≈ 0,1 mm).
Die Erfindung wird anhand zweier Figuren näher erklärt:

Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemässe Flanschverbindung im Schnitt,
Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf einen Flansch.

Die Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemässe Flanschverbindung im Schnitt von der Schmalseite aus gesehen. Sie verbindet die beiden rechteckigen Hohlleiterrohre 1 und 2, die die Schmalseitenbreite b besitzen, über die beiden Flansche 3 und 4. Die parallel zur Hohlleitertrennebene T ausgerichteten Stirnflächen 6 und 7 liegen sich im Betrieb im Abstand d, der klein gegenüber der Wellenlänge ist, gegenüber. Die Flansche berühren sich auch aussen nicht. Die zur Kurzschlußtransformation nötigen beiden A/4-Leitungen werden von der nutförmigen Aussparung 5 und dem Spalt 8 gebildet. Durch die erste λ/4-Leitung 5 wird ein Kurzschluß in einen Leerlauf transformiert (Leitung mit hohem Wellenwiderstand). Die zweite A/4-Leitung 8 tranformiert den Leerlauf in einen Kurzschluß (Leitung mit kleinem Wellenwiderstand).
Die Abstandshalterung erfolgt auf bekannte Weise im Scharnier (nicht gezeigt) oder durch Anschläge ausserhalb des Flansches. Durch die hier gewählte Bauart wird die Gesamthöhe des Flansches minimal, die Rohre können zum Transport mittels eines hier nicht gezeigten Scharniers eng aufeinandergeklappt-werden. Die Schmalseiten des Flansches erhalten keine spezielle Form. Der dort auftretende Schlitz 5, 8 beeinflusst das Feld nicht.
Die Steigung der Schrägen 9 und 10 wird so gewählt, dass ein Klappen der Hohlleiter aus dem verpackten Zustand in den betriebsbereiten Zustand möglich ist und die Höhe der gesamten Anordnung minimal ist.
Die Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf die Stirnseite des Flansches 3 mit dem Rohr 1 (schwarz eingezeichnet), den Schrägen 9, den Nuten 5 und den äusseren Nutkanten 11.

Claims

1. Flanschverbindung mit rechteckigem Querschnitt für rechteckige Hohlleiterrohe, wobei das eine Flanschstück mit A/4-Leitungen versehen ist, die als beiderseits der Hohlleiterbreitseiten in die Stirnfläche des Flanschstückes eingelassene und parallel zu den Hohlleiterbreitseiten verlaufende Nuten ausgebildet sind, deren sich in axialer Richtung der Hohlleiter erstreckende Nuttiefe A/4 beträgt und die anderen λ/4-Leitungen durch Spalte zwischen den Stirnflächen der Flanschstücke gebildet werden, die sich jeweils im gesamten sich über die Flanschbreite erstreckenden Bereich zwischen der dem Hohlleiter nächstliegenden Nutkante und der breiten Hohlleiterinnen- kante bilden, wenn die Flanschstückerichtig positioniert sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Ebenen (9) der Stirnflächen des Flanschstückes (3) im Bereich der Spalte (8) und die Hohlleitertrennebene (T) einen spitzen Winkel derart einschliessen, dass die Querschnittsabmessung des Flanschstückes (3) in Richtung der Hohlleiterschmalseite mit wachsendem Abstand der Querschnittsebene von der Hohlleitertrennebene (T) beiderseits der Hohlleiterachse (A) gleichmässig zunimmt, dass ein entsprechend spiegelsymmetrisch ausgebildetes Gegenflanschstück (4) vorgesehen ist, und dass sich die Flansche (3, 4) in Betriebsstellung nicht berühren, sondern ein Spalt definierter Breite (d) zwischen den parallel zur Hohlleitertrennebene (T) ausgerichteten inneren Stirnflächenteilen (6, 7) beider Flanschstücke (3, 4) und zwischen den äusseren Nutkanten (11) und dem Gegenflansch (4) verbleibt.