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Gewindeführende Halterung für eine, insbesondere zum Einstellen der
Abstimmvorrichtung eines Hohlraumresonators dienende Gewindespindel Es ist bereits
eine gewindeführende Halterung für eine zum Einstellen der Abstimmvorrichtung eines
Hohlraumresonators dienende Gewindespindel bekanntgeworden, bei der die Halterung
in Form eines in die Wand des Resonators geschnittenen durchgehenden Gewindes ausgebildet
ist, in das die Gewindespindel unmittelbar eingeschraubt ist. Zusätzlich wird hierbei
die Gewindespindel an einer von der gewindeführenden Halterung abliegenden Stelle
meist noch in einem Gleitlager zur genauen, achsengerechten Führung gehalten. Diese
bekannte Ausführungsform besitzt den Nachteil, daß sie bei häufiger Betätigung entweder
ein unzulässig hohes mechanisches Spiel in der gewindeführenden Halterung bekommt
oder bei entsprechender Verspannung zu schwergängig wird. Infolge der Verspannung
tritt leicht ein Abtrieb auf, der zum vollständigen Klemmen der Spindel in der gewindeführenden
Halterung führen kann.
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Ferner ist eine gewindeführende Halterung für eine Gewindespindel
bekanntgeworden, bei der drei in einer Querschnittsebene der Spindel etwa um 120°
zueinander versetzte, an einer Platine angeordnete Lager zur axialen und radialen
Führung der Gewindespindel vorgesehen sind. Diese der Aufnahme größerer Kräfte dienende
Führung der Gewindespindel weist den Nachteil auf, daß sie infolge der Verwendung
von drei gleichartigen, je in das Gewinde der Spindel eingreifenden Haltegliedern
zu schwergängig und einem starken Verschleiß unterworfen ist und nicht die erforderliche
Einstellgenauigkeit gewährleistet.
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Die Erfindung bezweckt, diese Nachteile der bekannten gewindeführenden
Halterungen zu vermeiden. Sie geht von einer gewindeführenden Halterung für eine,
insbesondere zum Einstellen der Abstimmvorrichtung eines Hohlraumresonators dienende
Gewindespindel aus, die drei in einer Querschnittsebene der Spindel etwa um 120°
zueinander versetzte, an einer Platine angeordnete Lager für die Spindelführung
aufweist.
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Gemäß der Erfindung wird das mit ihr erstrebte Ziel dadurch erreicht,
d'aß das erste Lager lediglich außen an der Gewindespindel anliegend einen reinen
Radialanschlag ergibt, das zweite Lager in den Gewindegang der Spindel eingreifend
außer als Radialanschlag zur Axialführung der Spindel dient und das dritte Lager
die Gewindespindel an die beiden anderen Lager federnd radial und axial anpreßt.
Zur axialen Führung der Spindel kann in an sich bekannter Weise ein weiteres Lager,
beispielsweise ein Gleitlager, vorgesehen sein, das in einiger Entfernung von der
Gewindeführung die Spindel oder deren Fortsetzung umfaßt. Eine Gewindeführung gemäß
der Erfindung vereinigt in sich die Vorteile einer spielfreien leichtgängigen Lagerung
und einer hohen Wiederkehrgenauigkeit. Diese Führung ist daher ganz besonders für
die Abstimmvorrichtungen von Hohlraumresonatoren oder Topfkreisen geeignet, da dort
Forderungen an die Wiederkehrgenauigkeit auftreten, die beispielsweise in der Größenordnung
von einigen tausendstel Millimeter liegen. Diese Forderung muß vor allem dann genau
eingehalten werden, wenn mehrere Topfkreise in ihren A.bstimmorganen miteinander
gekuppelt sind, beispielsweise zur Erzielung eines Gleichlaufs der einzelnen Abstimmungen.
Hierbei ist in manchen Fällen eine Forderung an die mechanische Gleichlaufgenauigkeit
der einzelnen Spindeln, die die Abstimmorgane betätigen, zu stellen, die beispielsweise
eine maximale Abweichung von nur zwei Tausendstel Millimeter zuläßt. Gerade für
derartige Zweck stellt der Erfindungsgegenstand eine besonders zweckmäßige und mechanisch
zufriedenstellende Lösung dar, die mit den bisherigen Mitteln praktisch kaum realisiert
werden konnte.
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Nachstehend wird die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen näher
beschrieben.
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In den Zeichnungen zeigt Fig. 1 eine Vorderansicht und Fig. 2 eine
Seitenansicht einer Gewindeführung, die gemäß der Erfindung ausgebildet ist, während
Fig. 3, 4 und 5 die bei einer Gewindeführung entsprechend den Fig. 1 und 2 angewendeten
drei Lager schematisch in drei Teilansichten wiedergeben;
Fig. 6
und 7 zeigen in Vorderansicht und Seitenansicht eine weitere Ausführung des Erfindungsgegenstandes,
dessen einzelne Lager in den Fig. 8 und 9 wiedergegeben sind; Fig. 10 und 11 zeigen
die Anwendung von Gewindeführungen nach der Erfindung bei einem mehrkreisigen Filter
für Dezimeterwellen, deren Abstimmung durch Verschiebung eines Innenleiterteiles
erfolgt.
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In Fig. 1 ist mit P eine Platine bezeichnet, auf der die drei Lager
1, 2 und 3 angeordnet sind. Mit 4 ist die Gewindespindel bezeichnet; die bei Fig.1
als senkrecht zur Zeichenebene verlaufend angenommen ist. Das Lager 1 ist, wie aus
Fig. 3 ersichtlich, mit einem zylindrischen Außenmantel s versehen, an dem zwei
oder drei Spitzen des Gewindes der Spindel 4 aufliegen. Das Lager 2 besitzt einen
schmalen verrundeten Außenring 6 in Form eines Ringflansches, der in das Gewinde
der Spindel 4 derart eingreift, daß sich zwei im Gewindegang gegenüberliegende Angriffsstellen
7 und 8 ergeben. Der Außenring 8 kommt also an den Gewindeflanken zur Anlage. Die
Lager l und 2 sind mit der Platine P fest verbunden. Das Lager 3 trägt auf seinem
Außenmantel einen schmalen Keilring 9, der beispielsweise eine Schräge von 45° zur
Lagerachse besitzt, die auf der abgerundeten Spitze des Gewindes der Spindel 4 aufliegt.
Das Lager 3 ist in Achsrichtung verschiebbar an der Platine P gelagert und wird
mittels einer in der Fig. 2 sichtbaren Sattelfeder 10 verspannt. Die durch die Verspannung
hervorgerufene Kraft K überträgt sich über die Schräge des Keilringes 9 auf die
Gewindespindel in Form einer Radialkraft K 1 und einer Axialkraft K 2. Hierdurch
wird die Spindel in axialer und radialer Richtung in eine eindeutige Lage gebracht.
Die Lager 1 bis 3 werden zweckmäßig als Kugellager ausgebildet, wodurch sich eine
gute Leichtgängigkeit ergibt. Das mechanische Spiel der einzelnen Kugellager ist
infolge der erwähnten Ausbildung des Lagers 3 unwirksam. Es hat sich zur Erzielung
einer hohen Wiederkehrgenauigkeit der Spindel als zweckmäßig erwiesen, die Achse
des mit dem Führungsring versehenen Lagers 2, wie aus Fig. 2 ersichtlich, derart
zur Achse der Gewindespindel verschränkt anzuordnen, daß die Ebene des Außenringes
6 um den Steigungswinkel gegenüber der Normalebene zur Spindelachse geneigt ist.
In diesem Fall liegt die durch die Gewindesteigung in der Eingriffsstelle bestimmte
Gerade in der Ebene des Außenringes 6.
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Das an Hand der Fig. I bis 5 beschriebene Ausführungsbeispiel des
Erfindungsgegenstandes hat sich als besonders zweckmäßig erwiesen, wenn eine extrem
häufige Betätigung der Spindel zu erwarten ist. In der Praxis tritt indes manchmal
auch der Fall ein, daß eine weniger häufige Verstellung vorzunehmen ist. Der Aufbau
der gewindeführenden Halterung läßt sich dann vereinfachen, wie das in den Fig.
6 bis 9 dargestellte weitere Ausführungsbeispiel zeigt. In den Fig. 6 bis 9 sind
gleichartige Teile zum Ausführungsbeispiel der Fig. 1 bis 5 aus Vereinfachungsgründen
gleichartig wie dort bezeichnet.
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Zur Lagerung der Spindel 4 dienen hier zwei normale Kugellager 1 und
3' und ein das Lager 2 nachbildender Stahlstift 2', der, wie aus Fig. 9 ersichtlich,
an seiner Spitze abgerundet ist und mit dieser Kuppe 11 an den Flanken des Gewindeganges
der Spindel 4 anliegt. Die beiden Kugellager 1 und 3' und der Stift 2' sind ähnlich
dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 bis 5 um 120° gegenseitig versetzt in einer
Querschnittsebene der Spindel an dieser angreifend angeordnet. Die Lager 1 und 3'
besitzen einen kreiszylindrischen Außenmantel, der, wie in Fig. 8 gezeigt; beispielsweise
an zwei oder drei Spitzen des Gewindes an der Spindel 4 anliegt. Das Kugellager
1 ist starr an der Platine P befestigt, ebenso wie der Stift 2'. Das zweite Kugellager
3' ist an der Stelle 12 in einer Querschnittsebene der Spindel drehbar gelagert
und wird mittels einer Blattfeder 13, die ihrerseits an der Halterung des Stiftes
2' befestigt ist, über den um 12 schwenkbaren Lagerträgerarm 14 gegen die Gewindespitzender
Spindel 4 angepreßt.
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Zur eindeutigen axialen Führung ist bei den Ausführungsbeispielen
nach Fig. 1 bis 5 und 6 bis 9 fernerhin angenommen, d'aß, wie nicht näher dargestellt,
die Spindel an einer weiter entfernt liegendene Stelle rein axial geführt ist, beispielsweise
mit Hilfe eines Gleitlagers. Durch Drehen der Spindel um ihre Längsachse wird somit
eine Verschiebung der Spindel in Richtung ihrer Längsachse erzielt, die sich durch
Leichtgängigkeit und vernachlässigbar geringes mechanisches Spiel auszeichnet, -im
Sinne der einleitend geschilderten Aufgabe also praktisch spielfrei ist.
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In den Fig. 10 und 1.1 ist noch die Anwendung einer Gewindeführung
nach der Erfindung, beispielsweise gemäß dem Ausführungsbeispiel der Fig. 6 bis
9; bei einem mehrkreisigen Filter mit Koaxialleitungsresonatoren gezeigt. Es sind
drei Resonatoren 15, 16, 17 mit ihren Breitseiten aneinander gesetzt, die jeweils
- wie aus der Schnittdarstellung des Resonators 15 ersichtlich - aus einem Außenleiter
18, 18' bestehen und einem festen Innenleiterabschnitt 19, der durch einen längsverschiebbaren
Innenleiterabschnitt 20 in seiner Länge veränderbar ausgebildet ist. Der längsverschiebbare
Innenleiterabschnitt 20 ist an seinem dem Hochfrequenzraum zugewandten Ende in einem
Gleitlager 21 aus dielektrischem Material in axialer Richtung zügig bewegbar geführt.
Am anderen Ende geht der verschiebbare Innenleiterabschnitt 20 in eine Gewindespindel
22 über, die in einer gemäß der Erfindung ausgebildeten gewindeführenden Halterung
23 gelagert ist. Die gewindeführende Halterung 23 ist als gleichartig zu der in
den Fig. 6 bis 9 dargestellten Führung ausgebildet angenommen. Über die Führungsstelle
hinaus ist die Spindel 22 noch fortgesetzt und mittels federverspannter Zahnräder
mit den Spindeln 22' und 22" der weiteren Koaxialleitungsresonatoren 16; 17 derart
gekuppelt, daß beispielsweise bei einer Bewegung im Sinne einer Verlängerung des
Innenleiterabschnittes 19 durch den Innenleiterabschnitt 20 auch die entsprechende
Verlängerung in den Koaxiälleitungsresonatoren 16 und 17 vorgenommen wird. Es wird
auf diese Weise erreicht, daß bei hoher Gleichlaufgenauigkeit und mechanischer Leichtgängigkeit
in der Einstellung zugleich eine hohe Wiederkehrgenauigkeit sichergestellt ist.
Es ergibt sich auf diese Weise zugleich ein gewichts- und raumsparender Aufbau gegenüber
den bisherigen, vergleichbaren Anordnungen.