DE4315259C1 - Contactless (non-contacting) rotary transmission coupling - Google Patents

Contactless (non-contacting) rotary transmission coupling

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DE4315259C1 DE19934315259 DE4315259A DE4315259C1 DE 4315259 C1 DE4315259 C1 DE 4315259C1 DE 19934315259 DE19934315259 DE 19934315259 DE 4315259 A DE4315259 A DE 4315259A DE 4315259 C1 DE4315259 C1 DE 4315259C1
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Abstract

In a rotary transmission coupling (1) for signal transmission between a stationary and a rotating part, provision is made for an arrangement such that a rotary capacitor (9) which is part of a high-pass filter is provided for contactless signal transmission. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Drehübertragungskupplung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 (DE 28 45 438 A1).The invention relates to a rotary transmission clutch according to the preamble of claim 1 (DE 28 45 438 A1).

Derartige Drehübertragungskupplungen dienen der Übertragung von Signalen zwischen einem stehenden und einem sich drehenden Teil. So werden beispielsweise bei der Ra­ darüberwachung des Luftraums Drehantennen eingesetzt, die über eine Drehübertragungskupplung angesteuert werden.Such rotary transmission couplings are used for transmission of signals between a standing and a rotating Part. For example, at Ra surveillance of the airspace used rotating antennas can be controlled via a rotary transmission clutch.

Bekannt sind hierzu gattungsgemäße Drehübertragungskupplun­ gen, die einer kontaktbehafteten Signalübertragung dienen, wobei hier üblicherweise Schleifbürsten und Schleifringe zum Einsatz kommen. Diese bekannten Kupplungen weisen den Nachteil auf, daß es aufgrund des ständigen Schleifvorgangs zwischen den Schleifbürsten und Schleifringen zu Abnut­ zungserscheinungen und daher zu Verschmutzungen kommt. Diese Veränderungen der geometrischen Gegebenheiten bei der Signalübertragung haben naturgemäß Schwankungen der elek­ trischen Parameter, beispielsweise der Dämpfung, zur Folge. Da dies aber zu einer Verschlechterung der Signalübertra­ gungseigenschaften führt, sind regelmäßig in kurzen Zeitab­ ständen Wartungen an der derartigen Kupplungen notwendig. Generic rotary transmission couplings are known for this purpose conditions that serve a contact-based signal transmission, here usually brushes and slip rings are used. These known couplings have the Disadvantage that it is due to the constant grinding process between the abrasive brushes and slip rings to Abnut signs of contamination and therefore contamination. These changes in the geometric conditions at the Signal transmission naturally have fluctuations in the elec trical parameters, such as damping. However, since this leads to a deterioration in the signal transmission Leading properties are regularly in a short time maintenance on such couplings would be necessary.  

Es ist auch schon eine berührungslos arbeitende Signalüber­ tragungseinheit bekannt, die auf induktiver Basis arbeitet. Diese bekannte Einheit weist zwei Ringspulen auf, die der­ art angeordnet sind, daß ein kleiner Luftspalt zwischen ih­ rem Außenumfang vorgesehen ist. Sobald es jedoch zu thermi­ schen Belastungen dieser Signalübertragungseinheit kommt, ändert sich die Geometrie des Luftspalts, was zu einer ne­ gativen Beeinflussung der Signalübertragungseigenschaften führt. Auch weist diese bekannte Einrichtung aufgrund unge­ nügender Dämpfungseigenschaften nur ein sehr eng begrenztes nutzbares Frequenzband auf.It is also a contactless signal known carrying unit that works on an inductive basis. This known unit has two ring coils that the are arranged that a small air gap between ih Rem outer circumference is provided. However, once it gets too thermi loads on this signal transmission unit, the geometry of the air gap changes, resulting in a ne negative influence on the signal transmission properties leads. This well-known device also has an unspecified sufficient damping properties only a very narrowly limited usable frequency band.

Die aus der DE 28 45 438 A1 bekannte Drehübertra­ gungskupplung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 weist zwei beabstandet gegenüberliegende und um die­ selbe Achse herum gegenseitig verdrehbare Platten auf. Nachteilig ist bei diesem bekannten Drehkondensator, daß zur Erzielung eines bestimmten Signalübertragungsverhal­ tens, bei dem hohe Kapazitäten erforderlich sind, sehr große Platten verwendet werden müssen, was die Gesamtbau­ größe in unerwünschtem Maße erhöht. Bei begrenzten Außenab­ messungen kann dagegen nur ein relativ schmales Frequenz­ band mit gleichbleibender Qualität übertragen werden. Außerdem reagieren derartige Drehkondensatoren bezüglich ihrer Signalübertragungseigenschaften relativ empfindlich auf eine Änderung des Luftspalts.The rotary transmission known from DE 28 45 438 A1 Gungskupplung according to the preamble of claim 1 has two spaced opposite and around the the same axis around mutually rotatable plates. The disadvantage of this known variable capacitor is that to achieve a certain signal transmission behavior least, where high capacities are required, very much large panels must be used, which is the overall construction size increased to an undesirable extent. With limited outside In contrast, measurements can only be a relatively narrow frequency tape with consistent quality. Such rotary capacitors also react with respect their signal transmission properties relatively sensitive to a change in the air gap.

Der Erfindung liegt daher zur Beseitigung der geschilderten Nachteile die Aufgabe zugrunde, eine Dreh­ übertragungskupplung zu schaffen, die ein breites nutzbares Frequenzband besitzt, eine gleichförmige Dämpfung der über­ tragenen Signale gewährleistet und zudem eine hohe Stand­ zeit aufweist.The invention is therefore to eliminate the described Disadvantages the task of making a spin transmission clutch to create a wide usable Frequency band has a uniform attenuation of the over guaranteed signals and also a high level has time.

Die zur Lösung dieser Aufgabe geschaffene Erfindung weist die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale auf. Vorteilhafte Ausgestaltungen hiervon sind in den weiteren Ansprüchen be­ schrieben.The invention created to achieve this object has the features specified in claim 1. Beneficial  Refinements thereof are in the further claims wrote.

Bei der erfindungsgemäßen Drehübertragungskupplung besteht der Drehkondensator aus mehreren übereinander angeordneten Statorsegmenten sowie jeweils dazwischen angeordneten Ro­ torsegmenten.In the rotary transmission clutch according to the invention the variable capacitor consists of several superimposed Stator segments and Ro arranged in between door segments.

Vorteilhafterweise ist der Drehkondensator Teil eines Hoch­ paßfilters.The variable capacitor is advantageously part of a high pass filter.

In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Drehkondensator eine relativ hohe Kapazität aufweist, die derart gewählt ist, daß die Dämpfung des Hochpaßfilters ab einer Grenzfrequenz von etwa 1 MHz einen etwa konstanten Verlauf aufweist. Hierdurch wird erreicht, daß ein breites nutzbares Frequenzband zur Signalübertragung zur Verfügung steht. Auch wird die Kapazität des Drehkondensators vor­ teilhafterweise so gewählt, daß der Phasenwinkel der signalübertragenden Schwingung weitgehend asymptotisch ge­ gen die Frequenzachse verläuft. Dies heißt mit anderen Wor­ ten, daß eine hohe Phasenstabilität und damit Phasengenau­ igkeit erzielt wird.In a development of the invention it is provided that the Variable capacitor has a relatively high capacity, the is chosen so that the attenuation of the high-pass filter a cut-off frequency of approximately 1 MHz is approximately constant Has history. This ensures that a wide usable frequency band available for signal transmission stands. The capacitance of the variable capacitor is also pre partly chosen so that the phase angle of the signal-transmitting vibration largely asymptotically ge runs along the frequency axis. In other words, this means wor ten that a high phase stability and thus phase accuracy is achieved.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist ein zum Drehkondensator elektrisch paralleler Massedrehkon­ densator vorgesehen, welcher der Blockierung von Leckströ­ men dient. Dieser trägt in vorteilhafter Weise zur Erhöhung der Hochfrequenz-Dichtigkeit der Drehübertragungskupplung bei.According to an advantageous embodiment of the invention a mass rotating cone electrically parallel to the variable capacitor provided that the blocking of leakage currents serves. This contributes to the increase in an advantageous manner the high frequency tightness of the rotary transmission coupling at.

Solche Hochfrequenz-Undichtigkeiten würden beispielsweise im Bereich der Lagerspalte eines Lagers auftreten, das an der berührungslos arbeitenden Drehübertragungskupplung zur Ermöglichung der Relativbewegung zwischen dem stehenden und drehenden Teil notwendig ist. Dieses Lager dient gleichzei­ tig der Herstellung des Massekontaktes der Drehübertra­ gungskupplung.Such high frequency leaks, for example occur in the area of the bearing column of a bearing that the non-contact rotary transmission coupling for Allowing the relative movement between the standing and rotating part is necessary. This camp serves at the same time  tig of making the ground contact of the rotary transmission clutch.

Zur Montageerleichterung sind die Statorsegmente in Form von hälftig geteilten Kreisringscheiben ausgebildet. Vor­ teilhafterweise besitzen die Rotorsegmente die Form von Kreisringscheiben, wobei auch die hälftige Ausbildung an den Rotorsegmenten vorsehbar ist. In diesem Fall sind dann die Statorsegmente in Form von Kreisringscheiben ausgebil­ det.The stator segments are in shape to make assembly easier formed by halves of circular washers. Before some of the rotor segments are in the form of Annular washers, with half the training the rotor segments can be provided. In this case, then the stator segments in the form of circular washers det.

Zweckmäßigerweise besitzt die Kupplung ein Gehäuse, das eine weitgehend rotationssymmetrische Ausbildung aufweist. Zwischen einem jeweils kreisringscheibenförmig ausgebilde­ ten unteren und oberen Deckel ist im Bereich des Außenum­ fangs ein Ringkörper vorgesehen. An der Innenseite ist das Gehäuse von einer Lagerringaußenschale begrenzt derart, daß durch diese Anordnung ein geschlossener Ringkanal gebildet wird.The coupling expediently has a housing which has a largely rotationally symmetrical design. Form between an annular disk The lower and upper cover is in the area of the outer circumference initially provided an annular body. It's on the inside Housing limited by a bearing ring outer shell such that a closed ring channel is formed by this arrangement becomes.

In Weiterbildung der Erfindung ist innerhalb dieses Ringka­ nals eine Schaltungsanordnung vorgesehen. Diese weist Schaltelemente auf, die der weiteren Linearisierung der Dämpfung und/oder des Phasenverlaufs des Hochpaßfilters da­ hingehend dienen, daß die Breite des zur Signalübertragung zur Verfügung stehenden Frequenzbandes und/oder die Phasen­ stabilität der Kupplung während der Drehbewegung erhöhbar ist.In a further development of the invention is within this Ringka nals provided a circuit arrangement. This points Switching elements on the further linearization of the Damping and / or the phase curve of the high-pass filter there serve that the width of the signal transmission available frequency band and / or the phases Stability of the coupling can be increased during the rotary movement is.

Da die erfindungsgemäße Drehübertragungskupplung eine Si­ gnalübertragung frei von signalübertragenden Kontaktflächen ermöglicht, sind Abnutzungserscheinungen oder Verschmutzun­ gen ausgeschlossen. Gleichzeitig ist aufgrund der ver­ schleißfreien Ausbildung der Wartungsaufwand minimiert. Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausbildung der Drehübertra­ gungskupplung sind Standzeiten von weit mehr als 70.000 Be­ triebsstunden zwischen zwei Wartungsintervallen möglich. Since the rotary transmission clutch according to the invention is a Si Signal transmission free from signal-transmitting contact surfaces signs of wear or soiling are possible excluded. At the same time, due to the ver wear-free training minimizes maintenance. Due to the design of the rotary transfer according to the invention The clutch is a service life of well over 70,000 loads operating hours between two maintenance intervals possible.  

Dies stellt gegenüber vergleichbaren Betriebszeiten von 10.000 Stunden bei der bekannten kontaktbehafteten Dreh­ übertragungskupplung einen deutlichen Vorteil dar. Zudem ist ein breites nutzbares Frequenzband möglich, das im Be­ reich von etwa 1 MHz bis 18 GHz, vorzugsweise im Bereich von etwa 1 MHz bis 10 GHz, liegt.This compares to comparable operating times of 10,000 hours at the well-known contact-making shoot transmission clutch is a significant advantage. In addition a wide usable frequency band is possible range from about 1 MHz to 18 GHz, preferably in the range from about 1 MHz to 10 GHz.

Weiterhin läßt sich die Gesamtbaugröße der erfindungsge­ mäßen Drehübertragungskupplung auch bei hohen Kapazitäten klein halten, wobei die Signalübertragungseigenschaften bei Luftspaltänderungen nur in geringem Maße beeinflußt werden.Furthermore, the overall size of the fiction moderate rotary transmission coupling even with high capacities keep small, with the signal transmission properties at Air gap changes can only be influenced to a small extent.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt inThe invention will now be described with reference to the drawing explained. This shows in

Fig. 1 schematisch im Schnitt die Drehübertragungskupp­ lung gemäß der Erfindung; Fig. 1 shows schematically in section the rotary transmission coupling according to the invention;

Fig. 2 in Draufsicht zwei Statorsegmente in auseinander­ gezogenem Zustand sowie eine Rotorscheibe und Fig. 2 in plan view two stator segments in the pulled-apart state and a rotor disk and

Fig. 3 eine Ansicht ähnlich Fig. 2 in zusammengebautem Zustand; Fig. 3 is a view similar to Figure 2 in the assembled state.

Fig. 4 schematisch in Seitenansicht mehrere übereinander angeordnete Drehübertragungskupplungen; Fig. 4 schematically shows a plurality of superimposed rotation transmission clutches in side view;

Fig. 5 schematisch den Kurvenverlauf der Dämpfung über der Frequenz; Fig. 5 schematically illustrates the curve of the attenuation versus frequency;

Fig. 6 schematisch den Kurvenverlauf des Phasenwinkels über der Frequenz und Fig. 6 shows schematically the curve of the phase angle over the frequency and

Fig. 7 ein Ersatzschaltbild des Hochpaßfilters. Fig. 7 is an equivalent circuit diagram of the high-pass filter.

Wie aus Fig. 1 der Zeichnung ersichtlich, weist die darge­ stellte Drehübertragungskupplung 1 ein Gehäuse 5 auf, das von einem unteren Deckel 2, einem oberen Deckel 3 und einem weitgehend an deren Außenumfang angeordneten Ringkörper 4 gebildet sowie nach innen von einer Lagerringschale 6 be­ grenzt ist.As can be seen from Fig. 1 of the drawing, the Darge provided rotary transmission coupling 1 has a housing 5 , which is formed by a lower cover 2 , an upper cover 3 and a largely arranged on the outer circumference of the ring body 4 and inwardly by a bearing ring shell 6 be is.

Der untere Deckel 2 und der obere Deckel 3 sind von kreis­ scheibenförmiger Ausbildung, so daß dann, wenn der Ringkör­ per 4 im Bereich des Außenumfangs des unteren Deckels 2 in eine dort vorgesehene Umlaufnut 7 eingesetzt und der obere Deckel 3 auf den Ringkörper 4 aufgebracht ist, ein Ringka­ nal 8 gebildet ist, der nach innen von der Lagerschale 6 begrenzt ist. The bottom lid 2 and the upper lid 3, so that when the Ringkör by 4 in the region of the outer periphery of the bottom cover 2 is inserted from a circular disc-shaped design, into a recess provided there circumferential groove 7 and the upper lid is applied to the ring body 4 3 , A Ringka channel 8 is formed, which is limited inwardly by the bearing shell 6 .

Im Ringkanal 8 sind ein Drehkondensator 9 sowie ein Masse­ drehkondensator 10 angeordnet. Die beiden Kondensatoren 9, 10 sind dabei jeweils aus mehreren Kondensatorsegmenten ge­ bildet, wobei diese Segmente jeweils eine kreisscheibenför­ mige Ausbildung aufweisen.A rotary capacitor 9 and a ground rotary capacitor 10 are arranged in the ring channel 8 . The two capacitors 9 , 10 are each formed from a plurality of capacitor segments ge, these segments each having a circular disk-shaped configuration.

Der Drehkondensator 9 setzt sich aus mehreren übereinander angeordneten Statorsegmenten 11 sowie jeweils dazwischen angeordneten Rotorsegmenten 12 zusammen, deren Ausbildung näher aus Fig. 2 ersichtlich ist.The variable capacitor 9 is composed of a plurality of stator segments 11 arranged one above the other and rotor segments 12 arranged between them, the design of which can be seen in more detail in FIG. 2.

In ähnlicher Weise setzt sich der Massedrehkondensator 10 aus einzelnen jeweils schichtweise übereinander angeordne­ ten Rotorsegmenten 13 sowie Statorsegmenten 14 zusammen. Wie aus Fig. 1 ersichtlich, sind dabei die jeweiligen Ro­ torsegmente 12, 13 auf einem im Ringkanal 8 vorgesehenen Rotor 15 angeordnet, so daß sie sich jeweils gegenüber den Statorsegmenten 11, 14 drehen können.In a similar way, the rotating mass capacitor 10 is composed of individual rotor segments 13 and stator segments 14 which are arranged in layers one above the other. As can be seen from Fig. 1, the respective Ro gate segments 12 , 13 are arranged on a rotor 15 provided in the annular channel 8 , so that they can each rotate relative to the stator segments 11 , 14 .

Die Statorsegmente 11 des Drehkondensators 9 sind über einen Träger 16 am unteren Deckel 2 angeordnet. In entspre­ chender Weise sind die Statorsegmente 14 des Massedrehkon­ densators 10 über einen Träger 17 am oberen Deckel 3 befe­ stigt. Zwischen den einzelnen Stator- bzw. Rotorsegmenten 11, 14, 12, 13 sind Abstandsrollen angeordnet, und zwar zu dem Zweck, daß eine Berührung der schichtweise angeord­ neten Kondensatorsegmente während deren Relativdrehung zu­ einander ausgeschlossen ist.The stator segments 11 of the variable capacitor 9 are arranged on the lower cover 2 via a support 16 . In a corresponding manner, the stator segments 14 of the Mass Drehreh capacitor 10 are BEFE Stigt via a carrier 17 on the upper cover 3 . Spacer rollers are arranged between the individual stator or rotor segments 11 , 14 , 12 , 13 , for the purpose that contact with the layered capacitor segments is excluded during their relative rotation to one another.

Wie Fig. 1 weiterhin zeigt, ist an der Mitte des Gehäuses 5 ein Wälzlager 19 angeordnet, dessen Lagerschale 6 die in­ nenseitige Begrenzung des Ringkanals 8 bildet. An der La­ gerschale 6 ist eine Keilnut 20 vorgesehen, die der Auf­ nahme eines nicht dargestellten Mitnehmers dient. As shown in Fig. 1 further shows, 5 a roller bearing 19 is disposed at the center of the housing, the bearing shell forming in nenseitige boundary of the annular channel 8 6. At the La gerschale 6 a keyway 20 is provided, which serves to take on a driver, not shown.

Am Außenumfang des Ringkörpers 4 ist ein Stecker 21 vorge­ sehen, der zum Anschluß eines Signalkabels dient. Die über den Drehkondensator 9 übertragenen Signale können von den Rotorsegmenten 12 des Drehkondensators 9 über ein Kabel 22 abgegriffen werden. Hierzu ist beispielsweise am Träger 18 der Rotorsegmente 12 des Drehkondensators 9 ein nicht dar­ gestellter Anschlußstecker vorgesehen.On the outer circumference of the ring body 4 , a plug 21 is easily seen, which is used to connect a signal cable. The signals transmitted via the variable capacitor 9 can be tapped from the rotor segments 12 of the variable capacitor 9 via a cable 22 . For this purpose, a connector, not shown, is provided, for example, on the carrier 18 of the rotor segments 12 of the variable capacitor 9 .

Wie aus Fig. 2 der Zeichnung ersichtlich, weisen die Sta­ torsegmente 11 und die Rotorsegmente 12 des Drehkondensa­ tors 9 jeweils eine kreisringscheibenförmige Ausbildung auf. Die Statorsegmente 11 sind dabei hälftig geteilt, so daß sie nach Anordnung der Rotorsegmente 12 am Träger 18 zwischen die Rotorsegmente 11 eingeführt werden können. Zur Befestigung am Träger 16 weisen die Statorsegmente 11 an deren Außenumfang jeweils im 30° Winkel verteilt angeord­ nete Durchgangsbohrungen 23 auf, über die sie am Träger 16 verschraubt werden können. In ähnlicher Weise besitzen die Rotorsegmente 12 an deren Innenumfang angeordnete Durchgangsbohrungen 24 zur Verschraubung am Träger 17.As can be seen from Fig. 2 of the drawing, the Sta gate segments 11 and the rotor segments 12 of the rotary capacitor 9 each have an annular disk-shaped configuration. The stator segments 11 are shared equally, so that they can be introduced after assembly of the rotor segments 12 on the carrier 18 between the rotor segments. 11 For attachment to the carrier 16 , the stator segments 11 have on their outer circumference distributed at 30 ° angle angeord designated through holes 23 through which they can be screwed to the carrier 16 . In a similar manner, the rotor segments 12 have through bores 24 arranged on their inner circumference for screwing on the carrier 17 .

Fig. 3 zeigt eine der Fig. 2 entsprechende Anordnung, bei der die Statorsegmente 11 des Drehkondensators 9 zusammengeschoben wurden, wie dies dem eingebauten Zustand des Drehkondensators 9 entspricht. FIG. 3 shows an arrangement corresponding to FIG. 2, in which the stator segments 11 of the variable capacitor 9 have been pushed together, as corresponds to the installed state of the variable capacitor 9 .

Fig. 4 zeigt eine Anordnung, bei der mehrere Drehübertra­ gungskupplungen 1 übereinander angeordnet sind. Die Anord­ nung der Drehübertragungskupplungen 1 ist derart gewählt, daß jeweils der untere Deckel 2 am oberen Deckel 3 einer darunter angeordneten Drehübertragungskupplung 1 aufliegt. Diese Anordnung ist dann von Vorteil, wenn mehrere Signale zu übertragen sind, wie dies beispielsweise beim Schiffsra­ dar notwendig ist. Wie aus Fig. 4 ersichtlich, werden zu diesem Zweck eine der Anzahl der zu übertragenen verschie­ denen Signale entsprechende Anzahl von Drehübertragungs­ kupplungen 1 übereinander angeordnet. Der an der Unterseite dieser Gesamtanordnung vorgesehene Stecker 25 dient dem Masseanschluß der Drehübertragungskupplungen 1. Fig. 4 shows an arrangement in which a plurality of rotary transmission clutches 1 are arranged one above the other. The arrangement of the rotary transmission couplings 1 is chosen such that the lower cover 2 rests on the upper cover 3 of a rotary transmission coupling 1 arranged below it. This arrangement is advantageous if several signals are to be transmitted, as is necessary, for example, in the case of the ship's cabin. As can be seen from Fig. 4, one of the number of different signals to be transmitted corresponding number of rotary transmission clutches 1 are arranged one above the other for this purpose. The connector 25 provided on the underside of this overall arrangement is used for the ground connection of the rotary transmission couplings 1 .

Fig. 5 der Zeichnung zeigt einen schematisierten Verlauf der Dämpfung über der Signalübertragungsfrequenz. Wie leicht ersichtlich, weist die Drehübertragungskupplung 1 einen breiten, zur Signalübertragung zur Verfügung stehen­ den Frequenzbereich auf. Die Kapazität des Drehkondensators ist dabei so gewählt, daß oberhalb einer Grenzfrequenz von etwa 1 MHz eine annähernd lineare Dämpfung erzielt ist. Fig. 5 of the drawings shows a schematic curve of the attenuation over frequency of the signal transmission. As can be easily seen, the rotary transmission coupling 1 has a wide frequency range, which is available for signal transmission. The capacitance of the variable capacitor is selected so that an approximately linear attenuation is achieved above a cut-off frequency of approximately 1 MHz.

In Fig. 6 ist eine ähnliche Darstellung hinsichtlich des Verlaufs des Phasenwinkels ϕ über der Frequenz dargestellt. Die Drehübertragungskupplung 1 zeigt im Bereich ihres Fre­ quenzbandes eine große Phasenstabilität bzw. Phasengenauig­ keit. Oberhalb der Grenzfrequenz von etwa 1 MHz verläuft der Phasenwinkel ϕ annähernd asymptotisch gegen die Frequenzachse.In Fig. 6 is a similar view with regard to the course of the phase angle φ is shown over frequency. The rotary transmission coupling 1 shows a large phase stability or phase accuracy in the area of its frequency band. Above the cut-off frequency of approximately 1 MHz, the phase angle ϕ runs almost asymptotically against the frequency axis.

Wie aus dem Ersatzschaltbild gemäß Fig. 7 ersichtlich, ist der Drehkondensator 9 ein Element eines Hochpaßfilters.As can be seen from the equivalent circuit diagram according to FIG. 7, the variable capacitor 9 is an element of a high-pass filter.

Durch diese Anordnung ist es möglich, daß die Drehübertra­ gungskupplung 1 ein breitbandiges Verhalten aufweist. Mit anderen Worten heißt dies, daß die Drehübertragungskupplung 1 einen weiten, zur Signalübertragung nutzbaren Frequenzbe­ reich aufweist.With this arrangement, it is possible that the rotary transmission coupling 1 has a broadband behavior. In other words, this means that the rotary transmission coupling 1 has a wide frequency range that can be used for signal transmission.

Claims (18)

1. Drehübertragungskupplung mit einem Drehkondensator (9) zur berührungslosen Signalübertragung zwischen einem stehenden und einem drehenden Teil, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehkondensator (9) aus mehreren übereinander ange­ ordneten Statorsegmenten (11) sowie jeweils dazwischen an­ geordneten Rotorsegmenten (12) besteht.1. Rotary transmission clutch with a variable capacitor ( 9 ) for contactless signal transmission between a stationary and a rotating part, characterized in that the variable capacitor ( 9 ) consists of a plurality of stator segments ( 11 ) arranged one above the other and each in between on ordered rotor segments ( 12 ). 2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehkondensator (9) Teil eines Hochpaßfilters ist.2. Coupling according to claim 1, characterized in that the variable capacitor ( 9 ) is part of a high-pass filter. 3. Kupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Drehkondensator (9) eine Kapazität auf­ weist, die derart gewählt ist, daß die Dämpfung des Hoch­ paßfilters ab einer Grenzfrequenz von etwa 1 MHz einen etwa konstanten Verlauf aufweist.3. Coupling according to claim 1 or 2, characterized in that the variable capacitor ( 9 ) has a capacitance which is selected such that the attenuation of the high pass filter has an approximately constant course from a cut-off frequency of approximately 1 MHz. 4. Kupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehkondensator (9) eine Kapazität aufweist, die derart gewählt ist, daß der Phasen­ winkel der signalübertragenden Schwingung weitgehend asymptotisch gegen die Frequenzachse verläuft. 4. Coupling according to one of the preceding claims, characterized in that the variable capacitor ( 9 ) has a capacitance which is selected such that the phase angle of the signal-transmitting oscillation runs largely asymptotically against the frequency axis. 5. Kupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen zum Drehkondensator (9) elek­ trisch parallelen Massedrehkondensator (10) zur Blockierung von Leckströmen.5. Coupling according to one of the preceding claims, characterized by a to the variable capacitor ( 9 ) elec trically parallel rotating capacitor ( 10 ) for blocking leakage currents. 6. Kupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ihr zur Signalübertragung nutz­ bares Frequenzband im Bereich von etwa 1 MHz bis 18 GHz, vorzugsweise im Bereich von etwa 1 MHz bis 10 GHz, liegt.6. Coupling according to one of the preceding claims, characterized in that you use for signal transmission bar frequency band in the range from about 1 MHz to 18 GHz, preferably in the range of approximately 1 MHz to 10 GHz. 7. Kupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Statorsegmente (11) in Form von hälftig geteilten Kreisringscheiben ausgebildet sind.7. Coupling according to one of the preceding claims, characterized in that the stator segments ( 11 ) are designed in the form of halves divided in half. 8. Kupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotorsegmente (12) in Form von Kreisringscheiben ausgebildet sind.8. Coupling according to one of the preceding claims, characterized in that the rotor segments ( 12 ) are designed in the form of annular disks. 9. Kupplung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Massedrehkondensator (10) in Form von mehreren übereinander angeordneten Kondensatorsegmenten (13, 14) ausgebildet ist.9. Coupling according to one of claims 5 to 8, characterized in that the rotating mass capacitor ( 10 ) is designed in the form of a plurality of capacitor segments ( 13 , 14 ) arranged one above the other. 10. Kupplung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß einzelne Kondensatorsegmente als Statorsegmente (14) und einzelne als Rotorsegmente (13) ausgebildet sind.10. Coupling according to claim 9, characterized in that individual capacitor segments are designed as stator segments ( 14 ) and individual as rotor segments ( 13 ). 11. Kupplung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Statorsegmente (14) in Form von hälftig geteilten Kreisringscheiben ausgebildet sind.11. Coupling according to claim 10, characterized in that the stator segments ( 14 ) are designed in the form of halves of circular ring discs. 12. Kupplung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Rotorsegmente (13) in Form von Kreisring­ scheiben ausgebildet sind. 12. Coupling according to claim 10 or 11, characterized in that the rotor segments ( 13 ) are designed in the form of circular discs. 13. Kupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung (1) ein Gehäuse (5) aufweist, das von einem unteren und oberen, jeweils kreisringscheibenförmig ausgebildeten Deckel (2, 3), einem zwischen den Deckeln (2, 3) weitgehend an deren Außenumfang angeordneten Ringkörper (4) und einer Lagerringschale (6) gebildet ist derart, daß im Gehäuse (5) ein geschlossener Ringkanal (8) ausgebildet ist.13. Coupling according to one of the preceding claims, characterized in that the coupling ( 1 ) has a housing ( 5 ) which of a lower and upper, each annular disk-shaped cover ( 2 , 3 ), one between the covers ( 2 , 3rd ) largely arranged on the outer circumference of the ring body ( 4 ) and a bearing ring shell ( 6 ) is formed such that a closed ring channel ( 8 ) is formed in the housing ( 5 ). 14. Kupplung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehkondensator (9) und der Massedrehkondensator (10) im Ringkanal (8) angeordnet sind.14. Coupling according to claim 13, characterized in that the variable capacitor ( 9 ) and the ground variable capacitor ( 10 ) are arranged in the ring channel ( 8 ). 15. Kupplung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekenn­ zeichnet, daß innerhalb des Ringkanals (8) eine Schaltungs­ anordnung vorgesehen ist, die Schaltelemente zur weiteren Linearisierung der Dämpfung und/oder des Phasenverlaufs des Hochpaßfilters aufweist.15. Coupling according to claim 13 or 14, characterized in that a circuit arrangement is provided within the ring channel ( 8 ), the switching elements for further linearization of the damping and / or the phase profile of the high-pass filter. 16. Kupplung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß am Ringkörper (4) ein Anschlußstecker (21) für ein Signalübertragungskabel vorgesehen ist.16. Coupling according to one of claims 13 to 15, characterized in that on the ring body ( 4 ) a connector ( 21 ) is provided for a signal transmission cable. 17. Kupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an den Rotorsegmenten (12) des Drehkondensators (9) ein Anschlußstecker für ein Kabel zum Abgreifen der vorn Drehkondensator (9) übertragenen Signale vorgesehen ist.17. Coupling according to one of the preceding claims, characterized in that on the rotor segments ( 12 ) of the variable capacitor ( 9 ) a connector for a cable for tapping the front rotary capacitor ( 9 ) signals is provided. 18. Kupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Drehübertragungskupp­ lungen (1) übereinander angeordnet sind derart, daß ein un­ terer Deckel (2) jeweils am oberen Deckel (3) einer darun­ ter angeordneten Drehübertragungskupplung (1) anliegt, wo­ bei die derart angeordneten Drehübertragungskupplungen (1) über einen an ihrer Achsmitte vorgesehenen Mitnehmer gleichlaufgekoppelt sind.18. Coupling according to one of the preceding claims, characterized in that a plurality of rotary transmission couplings ( 1 ) are arranged one above the other in such a way that a lower cover ( 2 ) is in each case on the upper cover ( 3 ) of a rotary transmission coupling arranged therefrom ( 1 ), where in the case of the rotary transmission couplings ( 1 ) arranged in this way, are synchronously coupled via a driver provided at their center axis.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE102012202922A1 (en) * 2012-02-27 2013-08-29 Schleifring Und Apparatebau Gmbh Capacitive power transmission with segmented coupler

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2845438A1 (en) * 1977-10-19 1979-04-26 Renault CIRCUIT FOR TRANSMISSION OF ELECTRICAL ENERGY TO A ROBOT

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