DE1257996B

DE1257996B - Mechanical filter, process for its manufacture and device for carrying out the process

Info

Publication number: DE1257996B
Application number: DE1966T0031091
Authority: DE
Inventors: Werner Plomteux
Original assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Current assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Priority date: 1966-05-04
Filing date: 1966-05-04
Publication date: 1968-01-04

Description

Mechanisches Filter, Verfahren zu seiner Herstellung und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens Die Erfindung betrifft. ein mechanisches Frequenzfilter mit zu Torsions- oder Longitudinalschwingungen anregbaren, an ihren Stirnflächen miteinander verschweißten Resonatoren und Koppelelementen, die längs einer gemeinsamen Achse alternierend aufeinanderfolgen, wobei die Koppelelemente einen geringeren Querschnitt aufweisen als die Resonatoren.Mechanical filter, method of its manufacture and device for carrying out the method The invention relates to. a mechanical frequency filter with torsional or longitudinal vibrations that can be excited at their end faces welded together resonators and coupling elements along a common Axis alternately follow one another, with the coupling elements a smaller one Have cross-section than the resonators.

Ein derartiges mechanisches Frequenzfilter ist durch die deutsche Patentschrift 40 243 des Amtes für Erfindungs- und Patentwesen in der sowjetischen Besatzungszone Deutschlands bekannt. Nachteilig bei den bekannten Filtern ist es, daß sich bei ihrer Herstellung durch die thermische und mechanische Belastung die häufig recht dünnen Koppelelemente leicht verformen und daß ihre wirksame Länge im fertigen Filter in Abhängigkeit von der Temperatur an der Schweißstelle und vom Anpreßdruck beim Schweißvorgang starken Schwankungen unterworfen ist. Diese Verformungen der Koppelelemente führen naturgemäß zu stark schwankenden Filtereigenschaften.Such a mechanical frequency filter is by the German Patent specification 40 243 of the Office for Inventions and Patents in the Soviet Zone of occupation known in Germany. The disadvantage of the known filters is that that in their production by the thermal and mechanical stress often deform quite thin coupling elements and that their effective length in the finished filter depending on the temperature at the welding point and on Contact pressure during the welding process is subject to strong fluctuations. These deformations of the coupling elements naturally lead to strongly fluctuating filter properties.

Ziel der Erfindung ist es, die Nachteile der bekannten mechanischen Filteranordnung dieser Bauart, insbesondere deren hohe Ausschußquote und den damit verbundenen hohen Preis, zu vermeiden.The aim of the invention is to overcome the disadvantages of the known mechanical Filter arrangement of this type, in particular their high reject rate and thus associated high price, to avoid.

Das erfindungsgemäße mechanische Frequenzfilter ist dadurch gekennzeichnet, daß die Koppelelemente einen Kern und einen Mantel aufweisen und daß der Mantel eine höhere Wärmeleitfähigkeit besitzt als der Kern.The mechanical frequency filter according to the invention is characterized in that that the coupling elements have a core and a jacket and that the jacket has a higher thermal conductivity than the core.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung nachstehend näher erklärt.The invention is explained in more detail below with reference to the drawing.

F i g. 1 zeigt eine bekannte mechanische Filteranordnung; F i g. 2 zeigt ein Koppelelement einer erfindungsgemäßen Filteranordnung; F i g. 3 zeigt die Durchlaßkurve eines erfindungsgemäßen Filters.F i g. 1 shows a known mechanical filter arrangement; F i g. 2 shows a coupling element of a filter arrangement according to the invention; F i g. 3 shows the transmission curve of a filter according to the invention.

In F i g. 2 sind die Resonatoren 1 und die Koppelelemente 2 Teile eines einzigen rotationssymmetrischen Körpers. Der Versuch, ein solches Filter durch Schweißung aus einzelnen hergestellten Resonatoren 1 und Koppelelementen 2 herzustellen, scheitert daran, daß die Erwärmung der in der Praxis sehr dünnen Koppelelemente 2 beim Schweißvorgang und der gleichzeitig auf sie durch die Schweißvorrichtung ausgeübte Druck eine Deformation der Koppelelemente mit sich bringt. Mit deformierten Koppelelementen lassen sich jedoch Frequenzfilter nicht mehr mit der erforderlichen Genauigkeit herstellen. Ein Längsschnitt durch ein Koppelelement, wie es in erfindungsgemäßen Frequenzfiltern vorzugsweise Verwendung findet, ist in F i g. 2 dargestellt. Die für das fertige Filter erforderliche Länge des Koppelelementes ist mit c, die Höhe der kegelförmig ausgebildeten Enden des Kerns a des Koppelelementes ist mit h bezeichnet. Mit einem derartigen Koppelelement lassen sich die im Zusammenhang mit F i g. 1 erläuterten Schwierigkeiten bei der Herstellung eines aus Einzelteilen zusammengeschweißten Filters vermeiden. Durch die höhere Wärmeleitfähigkeit des Mantels b wird in diesem die an der Schweißstelle auftretende Wärme schneller abgeführt als im Kern, was zur Folge hat, daß der Kern vor dem Mantel schmilzt und außerhalb der Schweißstelle durch den festen Mantel gegen Deformationen geschützt ist.In Fig. 2, the resonators 1 and the coupling elements 2 are parts a single rotationally symmetrical body. Trying to do such a filter To produce a weld from individually manufactured resonators 1 and coupling elements 2, fails because the heating of the coupling elements, which are very thin in practice 2 during the welding process and simultaneously on it by the welding device exerted pressure brings a deformation of the coupling elements with it. With deformed However, coupling elements can no longer be used with the required frequency filter Establish accuracy. A longitudinal section through a coupling element as it is in the invention Frequency filtering is preferably used is shown in FIG. 2 shown. the The length of the coupling element required for the finished filter is with c, the height the conical ends of the core a of the coupling element is denoted by h. With such a coupling element, in connection with FIG. 1 explained difficulties in the production of a welded together from individual parts Avoid filters. Due to the higher thermal conductivity of the jacket b is in this the heat generated at the weld is dissipated faster than in the core, what has the consequence that the core melts in front of the jacket and outside of the weld is protected against deformation by the solid jacket.

Bei der Herstellung der Schweißverbindung zwischen den Resonatoren 1 und Koppelelementen 2 wird das Koppelelement unter definiertem Druck und unter Zuführung einer genau bestimmten Energiemenge so an den Resonator angepreßt, daß das kegelförmige Ende schmilzt und sich dadurch nach beidseitiger Verschweißung des Koppelelementes die für die Filtereigenschaften erforderliche Länge c des Koppelelementes ergibt.When making the welded connection between the resonators 1 and coupling elements 2, the coupling element is under a defined pressure and under Supply of a precisely determined amount of energy so pressed onto the resonator that the conical end melts and thus after welding on both sides of the coupling element the length c of the coupling element required for the filter properties results.

Diese Art der Verschweißung wird vorzugsweise mit einer Vorrichtung erreicht, die einen Anschlag aufweist, der die Bewegung des Koppelelementes gegenüber dem Resonator beim Schweißvorgang auf eine bestimmte Länge begrenzt. Die für den Schweißvorgang erforderliche Energie wird, wie es für Punkt-Schweiß-Verfahren allgemein bekannt ist, mittels eines Impulsgenerators erzeugt. Als geeignetes Material für die Koppelelemente wurde in umfangreichen Versuchen ein mit etwa 15 Gewichtsprozent nickelplatierter Flußstahldraht gefunden, während für die Resonatoren Chrom-Nickel-Stahl oder Molybdän-Nickel-Stahl verwendet wird.This type of welding is preferably carried out with a device achieved, which has a stop that opposes the movement of the coupling element the resonator is limited to a certain length during the welding process. The for the Welding process requires energy as is common for spot welding processes is known, generated by means of a pulse generator. As a suitable Material for the coupling elements was tested in extensive tests with about 15 Weight percent nickel-plated mild steel wire found while for the resonators Chromium-nickel steel or molybdenum-nickel steel is used.

Die Durchlaßkurve für ein erfindungsgemäßes Filter, bei dem für die Koppelelemente nickelplatierter Flußstahldraht und für die Resonatoren Chrom-Nickel-Stahl verwendet wurde, zeigt F i g. 3. Die Durchlaßkurve, bei der die Dämpfung äB über der Frequenz -kHz aufgetragen ist, zeigt, daß sich das erfindungsgemäße Filter durch geringe Durchlaßdämpfung und kleine Welligkeit im Durchlaßbereich auszeichnet.The transmission curve for an inventive filter in which for the Coupling elements nickel-plated mild steel wire and for the resonators chrome-nickel steel was used is shown in FIG. 3. The transmission curve in which the attenuation äB over the frequency -kHz is plotted, shows that the filter according to the invention by low transmission attenuation and small ripple in the transmission range.

Claims

Claims: 1. Mechanical frequency filter with too torsional or Longitudinal vibrations can be excited, welded together at their end faces Resonators and coupling elements that alternate along a common axis successive, wherein the coupling elements have a smaller cross section than the resonators, characterized in that the coupling elements (2) have a core (A) and a jacket (b) and that the jacket (b) has a higher thermal conductivity possesses as the core (a).

2. Method of manufacturing a mechanical frequency filter according to claim 1, characterized in that the coupling elements (2) at their ends be freed from the coat (b) that the stripped ends on the end faces of the Resonators (1) are pressed and that the contact point of the coupling element (2) and resonator (1) is heated to a temperature in a manner known per se, in which at least the material of one of the components in contact with one another is allowed to flow softened.

3. A method for producing a mechanical frequency filter according to claim 2, characterized in that the resonators (1) prior to welding with the Coupling elements (2) aged and to the band center frequency of the frequency filter be matched.

4. Method of manufacturing a mechanical frequency filter according to claim 2 and 3, characterized in that the coupling elements (2) in on are known to be conically pointed at their ends.

5. Procedure for the production of a mechanical frequency filter according to claim 4, characterized in that that for the conical ends of the coupling elements (2) an opening angle of 90 ° is chosen.

6. Process for the production of a mechanical frequency filter according to Claim 2 to 5, characterized in that the length of the jacket (b) is for the coupling elements (2) prepared for welding the intended distance of the Corresponds to resonators (1) in the finished frequency filter.

7. Device for implementation of the method according to claim 2, characterized by a stop that controls the welding pressure catches as soon as the stripped end of the coupling element (2) is fused. B. Apparatus for performing the method according to claim 2, characterized by a pulse generator that delivers a defined amount of energy for each welding process. Documents considered: Patent No. 40,243 of the Office for Invention and Invention Patent system in the Soviet zone of occupation in Germany.