EP0768738A1 - Drehelement für koaxiale Verbindungen - Google Patents

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EP0768738A1
EP0768738A1 EP96116034A EP96116034A EP0768738A1 EP 0768738 A1 EP0768738 A1 EP 0768738A1 EP 96116034 A EP96116034 A EP 96116034A EP 96116034 A EP96116034 A EP 96116034A EP 0768738 A1 EP0768738 A1 EP 0768738A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
elements
tubular
rotary element
element according
end regions
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP96116034A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Henner Aulebach
Claus Kruse
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Publication of EP0768738A1 publication Critical patent/EP0768738A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R39/00—Rotary current collectors, distributors or interrupters
    • H01R39/64—Devices for uninterrupted current collection
    • H01R39/643—Devices for uninterrupted current collection through ball or roller bearing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R2103/00—Two poles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R24/00—Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure
    • H01R24/38—Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure having concentrically or coaxially arranged contacts
    • H01R24/40—Two-part coupling devices, or either of their cooperating parts, characterised by their overall structure having concentrically or coaxially arranged contacts specially adapted for high frequency

Definitions

  • the invention relates to a rotary element for coaxial connections, in particular for high-frequency conducting and / or high-voltage conducting connections.
  • the video and / or audio signals generated by the image and / or sound recording devices are transmitted from the aforementioned devices by means of transmission devices in the form of cable connections to the signals processing and / or processing facilities.
  • the image and / or sound recording devices are mounted on heads and carried by them, which in turn on stationary or movable carriers are suitably attached. These heads are regularly constructed in such a way that they allow the image and / or sound recording device to be moved in all three possible degrees of freedom, that is to say that this device or this head can also be rotated through 360 °.
  • the axis of rotation of the receiving head which is said to be rotatable through 360 °, was provided with a slip ring, slip ring constructions known from other areas of technology being provided between the rotating and fixed element of the receiving head, which admittedly inhibit the rotation of the previously limited cable connection in this Eliminated area, but at the same time showed significant other disadvantages for the transmission path of the video and / or audio signals.
  • These considerable disadvantages consisted in the fact that there is practically no possibility for the transmission of high-frequency signals to design the slip ring systems in such a way that they are at all positions relative to one another rotatable parts of the head have a constant wave resistance at all possible signal frequencies.
  • the object is achieved according to the invention by two tubular, mutually rotatable and conductively connected elements with an essentially circular cross-section, wherein in the tubular elements respective line elements are arranged axially, which are also rotatable and conductively connected to one another.
  • the advantage of the solution according to the invention consists essentially in the fact that a connection is created by means of the rotating element, which, when rotatable by any angle, ensures a constantly constant wave resistance of the connection, in which no reflections of the signals occur and no signal resonance occurs, the invention being used for transmission high-frequency signals a frequency bandwidth up to the gigahertz range is guaranteed.
  • Another significant advantage of the rotary element according to the invention is that practically no mechanical wear occurs, which affects the electrical or high-frequency transmission properties of the rotary connection created by means of the rotary element.
  • the two tubular elements are rotatably connected via contact elements formed at their respective mutually facing end regions, which on the one hand ensure that the tubular elements can be rotated very easily and without wear and on the other hand ensure very good conduction of the high-frequency signals is.
  • the two axial line elements are also rotatably connected via contact elements formed on their respective mutually facing end regions, so that a wear-free, mechanically smooth rotation at the same time is also good at this point Radio frequency line property of this connection is achieved.
  • the contact elements themselves can advantageously be made from rolls, i.e. consist of cylindrical or conical rollers, but contact elements made of balls are also suitable, the rollers and / or balls in the manner of a ball bearing over the circumference of the tubular elements or over the circumference in the end regions of the tubular elements and / or over the circumference are arranged in the end regions of the axial line elements.
  • rollers and / or balls are kept at a distance via roller and / or ball cages, as is found in normal roller and / or ball bearings, in such a way that the rollers and / or balls do not touch one another.
  • the cages, in which the rollers and / or balls run or with which they are kept at a distance, consist of non-conductive material, so that the rollers and / or balls are an electrically and high-frequency suitable contact element between the mutually rotatable tubular elements and opposite form the mutually rotatable contact elements. Undefined electrical or high-frequency transmission states can therefore not occur, since the cage made of electrically non-conductive material precludes undefined contact with the contact elements, be it in the form of rollers and / or balls.
  • the contact elements can consist of axially slotted end regions of the tubular elements and / or of the line elements, the axially slotted end regions are designed such that they deform slightly elastically when the tubular elements or the axial line elements are plugged together, so that the force counteracting the direction of deformation continuously ensures a defined pressure of the respective adjoining end regions, so that perfect electrical and high-frequency contact is ensured.
  • the interior of the tubular elements, which is not filled by the line elements, is preferably filled with an insulation agent, which can be formed, for example, from polytetrafluoroethylene (Teflon), the insulation agent ensuring a correct central axial position of the respective line elements in the tubular elements, i.e. acts to a certain extent as a defined spacer and, on the other hand, as a defined dielectric.
  • an insulation agent which can be formed, for example, from polytetrafluoroethylene (Teflon), the insulation agent ensuring a correct central axial position of the respective line elements in the tubular elements, i.e. acts to a certain extent as a defined spacer and, on the other hand, as a defined dielectric.
  • tubular elements there are many suitable options for supporting the tubular elements so that they can be rotated on the outside in such a way that an axial alignment of the two tubular elements is continuously ensured, which is mechanically stable and thus a continuously good electrical and high-frequency conduction of video and / or audio signals and possibly high-frequency high voltage.
  • An embodiment for this is advantageously proposed in that at least one tubular element is supported on the outside via one or more bearings on a carrier element.
  • This carrier element can itself be tubular, for example, so that the outer bearing or bearings, which possibly surround both of the tubular elements, are inserted into this carrier tube in a simple manner and are secure there can be held.
  • the carrier element is therefore preferably tubular with an essentially circular cross section.
  • the rotating element 10 consists essentially of two tubular elements 11, 12 which have a circular cross section.
  • the cross section of both tubular elements 11, 12 is dimensioned essentially the same.
  • Coaxial to the axis 25 of the tubular elements 11, 12 are each line elements 13, 14, which cross the tubular elements 11, 12 according to their length.
  • the line elements 13, 14 form the inner conductor of the rotary element, whereas the tubular elements 11, 12 completely surrounding the tubular line elements 13, 14 form the outer conductor of the rotary element 10.
  • the rotary element 10 shown in the single figure should, as far as the figurative representation is concerned, only be used here as an aid for understanding the basic structure.
  • the dimensioning of the cross section of the tubular elements 11, 12, of the line elements 13, 14 arranged in the axis 25, and of all the other elements, which will be described in detail below, can be of different dimensions depending on the application.
  • the two tubular elements 11, 12 have at their respective mutually facing end regions 15, 16 contact elements 17, via which the two tubular elements 11, 12 are rotatably and conductively connected to one another.
  • the contact elements 17 consist of balls which are formed over the circumferential surface of the tubular elements in the manner of a ball bearing.
  • the spherical contact elements 17 are held at a distance from one another in the circumferential direction by a cage (not shown here) for receiving the balls, the cage consisting of electrically non-conductive material.
  • the contact elements 17 form the actual electrical contact between the two tubular elements 11, 12.
  • an insulation means 22 which can consist, for example, of polytetrafluoroethylene (Teflon) and which includes the respective line elements 13, 14.
  • the insulation means 22 thus acts as a fastening member or spacer for the line elements 13, 14 in the respective tubular element 11, 12 and as a dielectric in connection with a transmission of high-frequency signals via the rotary element 10.
  • the two axial line elements 13, 14 are also over their mutually facing respective end regions 18, 19 formed contact elements 20 rotatably connected, these contact elements 20, just like the outer contact elements 17, here consist of balls, which are also kept at a distance from each other via a cage, not shown, made of electrically non-conductive material.
  • the contact elements 20 form in the form of balls together with the cage made of non-conductive material, which in total is a kind Form ball bearings, the actual electrical contacts between the two line elements 13, 14th
  • the contact elements 17, 20 can also consist of cylindrical or tapered rollers, it also being possible to design the contact elements 17, 20 in such a way that the respective end regions 15, 18 of the tubular elements 11, 12 and / or the line elements 13, 14 are axially slotted.
  • the end regions are dimensioned such that they are slightly spread apart when they mesh, so that the counterforce generated due to the elastic deformation associated therewith is sufficiently large to ensure that the end regions are constantly pressed sufficiently against one another with the aim of a continuous good Contact for the line of high-frequency video and / or audio signals and / or the line of high-frequency high voltage.
  • the entire rotating element 10 can in principle be accommodated in any suitable manner in a head for the mobility of an image and / or sound recording device, so that with a continuously correct axial alignment of both tubular elements 11, 12 a mutual rotation according to the arrows 26 is possible.
  • the tubular elements 11, 12 can be supported on the outside via bearings 23 in a tubular support element 24, so that the manufacturer already ensures a perfect axial alignment of both tubular elements 11, 12 is taken care of.
  • the number and type of arrangement of the bearings 23 in the single figure is also only to be understood schematically here.
  • the bearings 23 ensure the continuously required radial alignment of the tubular elements 11, 12 in the carrier element 24 and ensure that the contact elements 17, 20 do not tilt under any circumstances, ie mechanically neither radially nor axially, and with corresponding force components in between when the tubular elements 11 rotate, 12 are loaded, except for the load that is exerted by the radial force component desired according to the invention to ensure good electrical contact through the end regions 15, 16 or the end regions 18, 19 of the tubular elements 11, 12 or the line elements 13, 14.
  • the rotary element 10 permits the transmission of video and / or audio signals up to the gigahertz range and is also suitable for the transmission of high-frequency high voltage.
  • the rotating element 10 can also be used for the transmission of low-frequency signals or for the transmission of direct and alternating voltage and the like.
  • the rotating element 10 is a conductor with a constant characteristic impedance.

Landscapes

  • Waveguide Connection Structure (AREA)
  • Recording Or Reproducing By Magnetic Means (AREA)

Abstract

Es wird ein Drehelement (10) für koaxiale Verbindungen, insbesondere für hochfrequenzleitende und/oder hochspannungsleitende Verbindungen, vorgeschlagen. Dabei wird das Drehelement (10) durch zwei rohrförmige, gegeneinander drehbare und leitend verbundene Elemente (11, 12) mit im wesentlichen kreisförmigem Querschnitt ausgebildet, wobei in den rohrförmigen Elementen (11, 12) axial jeweilige Leitungselemente (13, 14) angeordnet sind, die ebenfalls gegeneinander drehbar und leitend verbunden sind. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Drehelement für koaxiale Verbindungen, insbesondere für hochfrequenzleitende und/oder hochspannungsleitende Verbindungen.
  • Bei Bild- und/oder Tonaufzeichnungseinrichtungen, wie sie gemeinhin in Aufnahmestudios, in Sendeanstalten und auch im Freien verwenden werden, werden die von den Bild- und/oder Tonaufnahmeeinrichtungen erzeugten Video-und/oder Audiosignale von den vorgenannten Einrichtungen mittels Übertragungseinrichtungen in Form von Kabelverbindungen auf die Signale ver- und/oder bearbeitende Einrichtungen übertragen. Die Bild- und/oder Tonaufnahmeeinrichtungen werden dabei auf Köpfen montiert und von diesen getragen, die wiederum auf stationären oder bewegbaren Trägern geeignet befestigt sind. Diese Köpfe sind regelmäßig so aufgebaut, daß sie eine Bewegung der Bild- und/oder Tonaufzeichungseinrichtung in allen 3 möglichen Freiheitsgraden erlauben, d.h. auch ein Drehen dieser Einrichtung bzw. dieses Kopfes um 360°. Um eine Übertragung der hochfrequenten Video- und/oder Audiosignale von der Bild- und/oder Tonerfassungseinrichtung über diesen auch um 360° schwenkbaren Kopf über die Übertragungseinrichtung zur Ver- und/oder Bearbeitungseinrichtung der Video- und/oder Audiosignale zu gestatten, wurden zunächst einfache Kabelverbindungen vorgesehen, die ausreichend lang bemessen wurden, um ein mehrfaches Umsichselbstdrehen der Bild- und/oder Tonaufnahmeeinrichtung bzw. des diese aufnehmenden Aufnahmekopfes zu gestatten. Es hat sich jedoch gezeigt, daß eine derartig simple Technik erhebliche Nachteile mit sich bringt, da irgendwann die Drehbarkeit des Aufnahmekopfes mit darauf angeordneter Bild- und/oder Tonaufnahmeeinrichtung zu Ende ist, nämlich dann, wenn das Übertragungskabel mehrfach um diesen Bereich infolge des Drehens um den Aufnahmekopf gewickelt worden ist.
  • Zur Abhilfe wurde deshalb die Drehachse des Aufnahmekopfes, die um 360° drehbar sein soll, mit einem Schleifring versehen, wobei zwischen drehendem und festem Element des Aufnahmekopfes aus anderen Bereichen der Technik bekannte Schleifringkonstruktionen vorgesehen, die zwar des Drehhemmnis der bisherigen begrenzt langen Kabelverbindung in diesem Bereich beseitigten, gleichzeitig aber erhebliche andere Nachteile für den Übertragungsweg der Video- und/oder Audiosignale zeigten. Diese erheblichen Nachteile bestanden darin, daß es für die Übertragung hochfrequenter Signale praktisch keine Möglichkeit gibt, die Schleifringsysteme derart auszu-bilden, daß sie bei allen Stellungen der zueinander drehbaren Teile des Kopfes bei allen möglichen Signalfrequenzen einen konstanten Wellenwiderstand aufweisen. Dieser erhebliche und an sich nicht tolerable Nachteil liegt im wesentlichen darin begründet, daß es auch mit den ausgefeiltesten Schleifringsystemen keine Gewähr für fortwährend absolute Kontaktgabe gibt, mit der Folge, daß untolerable Dämpfungen der Video- und/ oder Audiosignale und das Auftreten von resonanzfrequenten Signalen und Signalreflexionen schlechthin zu beobachten sind, was insbesondere bei hochwertigen Video- und/oder Audio-Produktionen unakzeptabel ist. Man hat sich deshalb vielfach wieder auf die alten Kabelverbindungen zurückgezogen mit allen damit verbundenen Nachteilen der Handhabbarkeitl, wobei allerdings mit einer Kabelverbindung wenigstens die Vorteil einer dämpfungs-, resonanz- und reflextionsfreien Verbindung zur Übertragung der Video- und/oder Audiosignale erreicht wird.
  • Es ist somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Drehelement für koaxiale Verbindungen der eingangs genannten Art zu schaffen, das eine dämpfungs-, resonanz- und reflexionsfreie Übertragung hochfrequenter Signale bei konstanten Wellenwiderstand bei ungehemmter Verdrehung der Drehelementteile zueinander mittels des Drehelementes erlaubt, wobei die bisherigen Nachteile dafür verwendeter Kabelverbindungen vollständig entfallen und wobei das Drehelement einfach im Aufbau und kostengünstig herstellbar sein soll und das Drehelement auch derart universell einsetzbar sein soll, daß anstelle der Übertragung hochfrequenter Video- und/oder Audiosignale auch hochfrequente Hochspannung übertragen werden kann.
  • Gelöst wird die Aufgabe gemäß der Erfindung durch zwei rohrförmige, gegeneinander drehbare und leitend verbundene Elemente mit im wesentlichen kreisförmigem Querschnitt, wobei in den rohrförmigen Elementen axial jeweilige Leitungselemente angeordnet sind, die ebenfalls gegeneinander drehbar und leitend verbunden sind.
  • Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht im wesentlichen darin, daß eine Verbindung mittels des Drehelementes geschaffen wird, die bei Drehbarkeit um beliebige Winkel einen fortwährend konstanten Wellenwiderstand der Verbindung gewährleistet, bei dem keine Reflexionen der Signale auftreten und keine Signalresonanz auftritt, wobei erfindungsgemäß bei der Übertragung hochfrequenter Signale eine Frequenzbandbreite bis in den Giga-Hertz-Bereich gewährleistet ist. Ein weiterer wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Drehelementes besteht darin, daß praktisch kein mechanischer Verschleiß auftritt, der die elektrischen bzw. hochfrequenten Übertragungseigenschaften der mittels des Drehelements geschaffenen Drehverbindung beeinträchtigt.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die beiden rohrförmigen Elemente über an ihren jeweiligen einander zugewandten Endbereichen ausgebildeten Kontaktelemente drehbar verbunden, die einerseits dafür sorgen, daß eine sehr leichtgängige und verschleißfreie Verdrehbarkeit der rohrförmigen Elemente gewährleistet ist und andererseits eine sehr gute Leitung der hochfrequenten Signale gewährleistet ist. Vorteilhafterweise sind ebenfalls die beiden axialen Leitungselemente über an ihren jeweiligen einander zugewandten Endbereichen ausgebildete Kontaktelemente drehbar verbunden, so daß auch an dieser Stelle eine verschleißfreie mechanisch leichtgängige Verdrehbarkeit bei gleichzeitig guter Hochfrequenzleitungseigenschaft dieser Verbindung erreicht wird.
  • Die Kontaktelemente selbst können vorteilhafterweise aus Rollen, d.h. aus zylindrischen oder kegelförmigen Rollen bestehen, vorzugsweise eignen sich aber auch Kontaktelemente aus Kugeln, wobei die Rollen und/oder Kugeln nach Art eines Kugellagers über den Umfang der rohrförmigen Elemente bzw. über den Umfang in den Endbereichen der rohrförmigen Elemente und/oder über den Umfang in den Endbereichen der axialen Leitungselemente angeordnet sind.
  • Dabei werden die Rollen und/oder Kugeln über Rollen-und/oder Kugelkäfige, wie es bei normalen Rollen-und/oder Kugellagern anzutreffen ist, derart auf Abstand gehalten, daß die Rollen und/oder Kugeln sich untereinander nicht berühren. Die Käfige, in denen die Rollen und/oder Kugeln laufen bzw. mit denen sie auf Abstand gehalten werden, bestehen dabei aus nichtleitendem Werkstoff, so daß die Rollen und/oder Kugeln ein elektrisch- und hochfrequenzgeeignetes Kontaktelement zwischen den gegeneinander drehbaren rohrförmigen Elementen und gegenüber den gegeneinander drehbaren Kontaktelementen bilden. Undefinierte elektrische oder hochfrequente Übertragungszustände können somit nicht auftreten, da der Käfig aus elektrisch nichtleitendem Werkstoff ein undefiniertes Berühren der Kontaktelemente, sei es in Form von Rollen und/oder Kugeln, ausschließt.
  • Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform können die Kontaktelemente aus axial geschlitzten Endbereichen der rohrförmigen Elemente und/oder der Leitungselemente bestehen, wobei die axial geschlitzten Endbereiche derart ausgebildet sind, daß sie sich beim Zusammenstecken der rohrförmigen Elemente bzw. der axialen Leitungselemente geringfügig elastisch verformen, so daß fortwährend die der Verformungsrichtung entgegenwirkende Kraft für einen definierten Andruck der jeweiligen aneinanderliegenden Endbereiche sorgt, so daß ein einwandfreier elektrischer und hochfrequenter Kontakt gewährleistet ist.
  • Der von den Leitungselementen nicht ausgefüllte Innenraum der rohrförmigen Elemente ist vorzugsweise mit einem Isolationsmittel angefüllt, das beispielsweise aus Polytetrafluoräthylen (Teflon) ausgebildet sein kann, wobei das Isolationsmittel für eine ordnungsgemäße zentralaxiale Stellung der jeweiligen Leitungselemente in den rohrförmigen Elementen sorgt, d.h. gewissermaßen als definierter Abstandshalter wirkt und andererseits als definiertes Dielektrikum.
  • Es gibt grundsätzlich viele geeignete Möglichkeiten, die rohrförmigen Elemente derart drehbar außen abzustützen, daß fortwährend eine axiale Ausrichtung der beiden rohrförmigen Elemente gewährleistet ist, die mechanisch stabil ist und somit eine fortwährend gute elektrische und hochfrequente Leitung von Video- und/oder Audiosignalen und ggf. hochfrequenter Hochspannung ermöglicht. Vorteilhafterweise wird eine Ausbildung dafür dadurch vorgeschlagen, daß wenigstens ein rohrförmiges Element außen über ein oder mehrere Lager an einem Trägerelement abgestützt wird.
  • Dieses Trägerelement kann beispielsweise selbst wiederum rohrförmig sein, so daß das oder die Außenlager, die die rohrförmigen Elemente ggf. beide umgeben, in dieses Trägerrohr auf einfache Weise eingesetzt und dort sicher gehalten werden kann bzw. können. Somit ist für diesen Fall das Trägerelement vorzugsweise rohrförmig mit im wesentlichen kreisförmigem Querschnitt ausgebildet.
  • Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die nachfolgende einzige schematische Zeichnung beschrieben. Diese zeigt:
       Im Schnitt zwei rohrförmige Elemente, die drehbar und leitend miteinander verbunden sind und die außen von Kugellagern gehalten werden.
  • Das Drehelement 10 besteht im wesentlichen aus zwei rohrförmigen Elementen 11, 12, die einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen. Der Querschnitt beider rohrförmigen Elemente 11, 12 ist im wesentlichen gleich dimensioniert. Koaxial zur Achse 25 der rohrförmigen Elemente 11, 12 sind jeweils Leitungselemente 13, 14 angeordnet, die die rohrförmigen Elemente 11, 12 entsprechend deren Länge durchqueren. Die Leitungselemente 13, 14 bilden den Innenleiter des Drehelements, wohingegen die die rohrförmigen Leitungselemente 13, 14 vollständig umgebenden rohrförmigen Elemente 11, 12 den Außenleiter des Drehelements 10 bilden.
  • Das in der einzigen Figur dargestellte Drehelement 10 soll, was die figürliche Darstellung angeht, hier nur als Hilfe für das Verständnis des Grundaufbaus herangezogen werden. Die Dimensionierung des Querschnitts der rohrförmigen Elemente 11, 12, der der in der Achse 25 angeordneten Leitungselemente 13, 14, sowie aller übrigen Elemente, die noch nachfolgend im einzelnen beschrieben werden, können je nach Anwendungsfall unterschiedlich dimensioniert ausgebildet sein.
  • Die beiden rohrförmigen Elemente 11, 12 weisen an ihren jeweiligen einander zugewandten Endbereichen 15, 16 Kontaktelemente 17 auf, über die beide rohrförmigen Elemente 11, 12 drehbar und leitend miteinander verbunden sind. Bei dem in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiel des Drehelements 10 bestehen die Kontaktelemente 17 aus Kugeln, die über die Umfangsfläche der rohrförmigen Elemente verteilt nach Art eines Kugellagers ausgebildet sind. Die kugelförmigen Kontaktelemente 17 werden durch einen hier nicht dargestellten Käfig zur Aufnahme der Kugeln in Umfangsrichtung in Abstand voneinander gehalten, wobei der Käfig aus elektrisch nichtleitenden Werkstoff besteht. Die Kontaktelemente 17 bilden den eigentlichen elektrischen Kontakt zwischen den beiden rohrförmigen Elementen 11, 12.
  • Im Innenraum 21 der rohrförmigen Elemente 11, 12 ist ein Isolationsmittel 22 vorgesehen, das beispielsweise aus Polytetrafluoräthylen (Teflon) bestehen kann, und das die jeweiligen Leitungselemente 13, 14 einschließt. Das Isolationsmittel 22 wirkt somit als Befestigungsorgan bzw. Abstandshalter für die Leitungselemente 13, 14 im jeweiligen rohrförmigen Element 11, 12 und als Dielektrikum im Zusammenhang mit einer Übertragung hochfrequenter Signale über das Drehelement 10. Die beiden axialen Leitungselemente 13, 14 sind ebenfalls über an ihren einander zugewandten jeweiligen Endbereichen 18, 19 ausgebildete Kontaktelemente 20 drehbar verbunden, wobei diese Kontaktelemente 20, genau wie die äußeren Kontaktelemente 17, hier aus Kugeln bestehen, die ebenfalls über einen hier nicht dargestellten Käfig aus elektrisch nichtleitenden Werkstoff auf Abstand voneinander gehalten werden. Auch hier bilden die Kontaktelemente 20 in Form von Kugeln zusammen mit dem Käfig aus nichtleitenden Werkstoff, die insgesamt eine Art Kugellager bilden, die eigentlichen elektrischen Kontakte zwischen den beiden Leitungselementen 13, 14.
  • Die Kontaktelemente 17, 20 können aber auch aus zylindrischen oder kegeligen Rollen bestehen, wobei es ebenfalls möglich ist, die Kontaktelemente 17, 20 derart auszubilden, daß die jeweiligen Endbereiche 15, 18 der rohrförmigen Elemente 11, 12 und/oder der Leitungselemente 13, 14 axial geschlitzt sind. Die Endbereiche sind bei einer derartigen Ausgestaltung derart dimensioniert, daß sie beim jeweiligen Ineinandergreifen geringfügig aufgespreizt werden, so daß die aufgrund der damit verbundenen elastischen Verformung erzeugte Gegenkraft ausreichend groß ist, um fortwährend einen ausreichenden Andruck der Endbereiche gegeneinander zu gewährleisten mit dem Ziel einer fortwährenden guten Kontaktgabe für die Leitung hochfrequenter Video- und/oder Audiosignale und/oder die Leitung hochfrequenter Hochspannung.
  • Das gesamte Drehelement 10 kann grundsätzlich auf beliebige geeignete Weise in einem Kopf für die Bewegbarkeit einer Bild- und/oder Tonaufnahmeeinrichtung aufgenommen werden, so daß bei einer fortwährend einwandfrei axialen Ausrichtung beider rohrförmigen Elemente 11, 12 eine gegenseitige Verdrehbarkeit entsprechend der Pfeile 26 möglich ist. Um aber eine derartige konstant axiale Ausrichtung beider rohrförmigen Elemente 11, 12 mit einfachen Mitteln zu gewährleisten, können die rohrförmigen Elemente 11, 12 außen über Lager 23 in einem rohrförmigen Trägerelement 24 abgestützt werden, so daß schon herstellungsseitig für eine einwandfreie axiale Ausrichtung beider rohrförmigen Elemente 11, 12 gesorgt ist. Auch die Anzahl und die Art der Anordnung der Lager 23 in der einzigen Figur ist hier lediglich schematisch zu verstehen. Die Lager 23 gewährleisten die fortwährend erforderliche radiale Ausrichtung der rohrförmigen Elemente 11, 12 im Trägerelement 24 und stellen sicher, daß die Kontaktelemente 17, 20 unter keinen Umständen verkanten, d.h. mechanisch weder radial noch axial, sowie mit entsprechenden dazwischenliegenden Kraftkomponenten bei der Drehung der rohrförmigen Elemente 11, 12 belastet werden, außer der Belastung, die durch die erfindungsgemäß gewollte radiale Kraftkomponente zur Sicherstellung eines guten elektrischen Kontakts durch die Endbereiche 15, 16 bzw. die Endbereiche 18, 19 der rohrförmigen Elemente 11, 12 bzw. der Leitungselemente 13, 14 ausgeübt wird.
  • Durch hier im einzelnen nicht dargestellte Maßnahmen muß sichergestellt sein, daß die Lager 23 gegenüber dem Trägerelement 24 elektrisch isoliert ausgebildet sind.
  • Das erfindungsgemäße Drehelement 10 gestattet eine Übertragung von Video- und/oder Audiosignalen bis in den Giga-Hertz Bereich und ist auch zur Übertragung hochfrequenter Hochspannung geeignet. Das Drehelement 10 kann ebensogut auch zur Übertragung von niederfrequenten Signalen oder zur Übertragung von Gleich- und Wechselspannung und dergleichen benutzt werden. Bei der Übertragung hochfrequenter Signale stellt das Drehelement 10 einen Leiter mit konstantem Wellenwiderstand dar.
    • Bezugszeichenliste
    • 10
    Drehelement
    11
    rohrförmiges Element
    12
    rohrförmiges Element
    13
    Leitungselement
    14
    Leitungselement
    15
    Endbereich rohrförmiges Element
    16
    Endbereich rohrförmiges Element
    17
    Kontaktelement
    18
    Endbereich Leitungselement
    19
    Endbereich Leitungselement
    20
    Kontaktelement
    21
    Innenraum
    22
    Isolationsmittel
    23
    Lager
    24
    Trägerelement
    25
    Achse
    26
    Pfeil

Claims (10)

  1. Drehelement für koaxiale Verbindungen, insbesondere für hochfrequenzleitende und/oder hochspannungsleitende Verbindungen, gekennzeichnet durch zwei rohrförmige, gegeneinander drehbare und leitend verbundene Elemente (11, 12) mit im wesentlichen kreisförmigem Querschnitt, wobei in den rohrförmigen Elementen (11, 12) axial jeweilige Leitungselemente (13, 14) angeordnet sind, die ebenfalls gegeneinander drehbar und leitend verbunden sind.
  2. Drehelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden rohrförmigen Elemente (11, 12) über ihren jeweiligen einander zu gewandten Endbereichen (15, 16) ausgebildete Kontaktelemente (17) drehbar verbunden sind.
  3. Drehelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden axialen Leitungselemente (13, 14) über an ihren jeweiligen einander zugewandten Endbereichen (18, 19) ausgebildete Kontaktelemente (20) drehbar verbunden sind.
  4. Drehelement nach einem oder beiden der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktelemente (17; 20) aus Rollen bestehen.
  5. Drehelement nach einem oder beiden der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktelemente (17; 20) aus Kugeln bestehen.
  6. Drehelement nach einem mehreren der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktelemente (17; 20) aus axial geschlitzten Endbereichen (15; 18) der rohrförmigen Elemente (11, 12) und/oder der Leitungselemente (13, 14) bestehen.
  7. Drehelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der von den Leitungselementen (13, 14) nicht eingenommene Innenraum (21) der rohrförmigen Elemente (11, 12) mit einem Isolationsmittel (22) angefüllt ist.
  8. Drehelement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Isolationsmittel (22) Polytetrafluoräthylen (Teflon) ist.
  9. Drehelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein rohrförmiges Element (11, 12) außen über ein oder mehrere Lager (23) an einem Trägerelement (24) abgestützt wird.
  10. Drehelement auch Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerelement (24) rohrförmig mit im wesentlichen kreisförmigem Querschnitt ausgebildet ist.
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