Brevet FR2004289A1 — publié le 19691121

La. présent* invention se rapport* à un Joint tournant de guida d'onde du typa à ligna coaxiale dont la eonductaur axtâriaur est compoeé par un* parti* inférieur* fixa «t un* partie supérieure pouvant tournar autour d'un eonductaur intérieur oraux fixa, las deux parties du eonductaur 5 extérieur «tant accouplées à l'aida d'un coupleur de quart d'onde, et comportant deux guida* d'ondes rectangulaires, chacun pourvu d'un transformateur d'impédance à l'aide duquel les guides d'ondes sont connectés perpendiculairement l'un à la partie inférieure et l'autre à la partie supérieure. 10 Des Joints tournants de oe genre sont camus et trouvant leur applloatlon dans las radars pourvu d'un système d'antenne disposé sur une platefonse rotative. Souvent ees plateformes portent également des éléments comme p. ex. des filtres de haute fréquence qu'il est nécessaire de refroidir. Généralement on utilise à cet effet un éehangeur de 15 température qui émet sa chaleur à 1 'atmosphère ambiante. Toutefois, lorsqu'il s'agit de radars de grandes puissance un tel refroidlssesmnt à air parait Insufflssnt, à moins que l'on ne puisse monter sur la plateforme tournante des échangeurs de température de grandes dimensions. Il est clair que cette solution implique de sérieuses difficultés quant 20 aux dimensions, poids, et espace disponible sur la plateforme. La préssnte invention a pour objet de pailler ees difficultés. Conformément à l'invention le conducteur intérieur creux du Joint tournant contient un tube à travers lequel un liquide réfrigérant est forcé vers lé haut et redescend par l'espace entre le conducteur Intérieur et le 25 dit tube, alors qu'en outre un organe relie la partie tournante du conducteur extérieur à un éehangeur de température disposé sur une plateforme tournante et, cet organe, circule le liquide réfrigéraat. Les mesures prises dans cette construction sont basées sur un* conception nouvcll* à savoir qu* 1* refroidlssaaMnt peut avoir lieu au moyen d'un 30 système de circulation du liquide réfrigérant passant par le Joint tournant tout en refroidisottt 1*® éléments disposés sur la plateforme tournante. L'invention et ses avantagea seront décrits plus explioiteammt k l'aide des figures annexées dont 35 La fig. 1 montre un schéma de principe d'un Joint tournant selon l'invention, La fig. 2 montre une partie du Joint tournant en coupe longitudinale ba°origiuac 6907812 2004289 Les parties correspondantes dans les deux fleures sont indiquées par les mm chiffres de référence. Sur la fig. 1 le conducteur extérieur de la li&ie coaxiale porte la réf. 1. Ce conducteur est constitué par deux parties dont l'une, 5 supérieure, peut exécuter, par rapport à la partie Inférieure, un mouvement rotatolr* autour d'un conducteur intérieur 2. Le conducteur Intérieur 2 est fixé à la partie inférieure du conducteur extérieur 1. Les deux parties du conducteur extérieur 1 sont accouplées l'une à l'autre par un coupleur de quart d'onde 3. Sur chacune des deux parties 10 du conducteur extérieur aboutit, perpendiculairement près de leur extrémité un guide d'ondes rectangulaire 4 : ou - 5 pourvu chacun d'un transformateur d'impédance 6 ou 7. L& partie supérieure du conducteur extérieur 1 est pourvue d'une pièce d'obturation 8. Afin que la partie supérieure du conducteur extérieur 1 puisse tourner facilement autour 15 du conducteur intérieur 2 ce coupleur de quart d'onde 3 *t la pièce d'obtmration 8 sont pourvus de roulements à billes non indiqués sur la figure. Confondent à l'invention le dispositif comprend dans le eonduetcur Intérieur 2 un tube concentrique 9 k travers lequel le liquide 20 réfrigérant est forcé vers le haut et redescend par 1'espace entre le conducteur Intérieur et le dit tube, alors qu'en outre un organe 10 relie la partie tournante du conducteur extérieur à un éehangeur de température 11 disposé sur uns plateforme tournante et via lequel organe circule le liquide réfrigérant. 25 L'organe 10 nommé ci-dessus est représenté sur la fig. 2. Cet organe en constitué par une boîte cylindrique 17 fixée à la partie supérieure du conducteur extérieur- par l'Intermédiaire de la pièce d'obturation 8, un manchon 12, un roulesnnt à billes 23, permettant la rotation de la boite, autour du manchon 12, et des bagues d'étanehélté 30 18 à 22. La boite cylindrique 17 comporte une tubulure de sortie 15 «t une tubulure d'entrée 16 à relier à 1'éehangeur de température 11. Utae partie du manchon 12 a un diamètre intérieur s ' adaptant exactement sur le conducteur Intérieur creux 2 dépassant la pièce d'obturation 8, - * alors qu'une autre partie du manchon forme le prolong meent du conducteur 35 intérieur 2. Utae clavette non représentée sur la figure empêche le manchon 12 de tourner autour du conducteur intérieur 2. La partie du tube 9 dépassant BAD ORIGINAL 6907812 2004289 - 3 - ^ le conducteur intérieur 2 aboutit dans un* chambre 13 alors que le prolongeant du conducteur intérieur 2 aboutit dans un* chambre 14. Le liquide réfrigérant forcé introduit au bas du tube 9 est amené par la chaabre 13 et la tubulure 15 vers 1*éehangeur de température 11 (fig. 1). 5 Le liquide réfrigérant dont la twpératur* a augmenté dans 1* dit éehangeur est évacué par 1* tubulure 16, la chaabre H et l'espace entre le conducteur intérieur 2 et le tube 9 comme l'indiquent les flèches sur les fig. 1 et 2. Vu la pression régnent dans les chaabr** 13 et 14, *t pour 10 emp*ch*r le liquide de l'une de se Mélanger à eelui de l'autre, il convient qu'une parfaite étanehélté «ntr* les deux eh—fer*■ 13 *t 14 soit assuré*. On utilise à eet effet les bagues d'étanehélté 18 et 19. Certes au bout d'un certain temps un* lnévltabl* usure apparaîtra sur les surfaces 4* contact d*s baguas 18 *t 19 «t du tube 9 ee qui se. constatera par un 15 changement de la différence de pression entre les chaaibres 13 et 14. Il conviendra alors de changer les bagues ou le tube* ou les deux. Afin d'éviter que le liquide de la chaabre 14 pénètre dans l'espace 24, où se trouve le roulement à billes 23, la boîte 17 doit aussi être parfait—«nt adapté* sur 1* aanehon 12 ce qui a lieu au aoyen d*s baguas d'étanehélté 20 20 et ël.Là aussi une usure sera inévitable aux endroits de frott—*nt, c* qui s* aanifsstera par 1 ' écoul—nt du liquide de la chaabre 14 par le petit canal 25 pratiqué dans la boîte 17* Les bagues 20 et 21 ou le aanehon 12 (ou les deux) devront alors être remplacés. Par ailleurs une autre bague 22 eapéche l'atmosphère extérieur* de péhetrer dans l'espace 24 25 où se trouve le roulew*nt à billes 23. On reaarquera enfin que la présence du aanehon 12,bien qu'avantageuse/n'est pas essentielle. En effet si l'on s'en passait, la rotation de la boîte 17 aurait lieu direct—nt sur le conducteur intérieur 2, à l'aide du roulement à billes 23, cela lapliqueralt un contact direct entre les 30 bagues d'étanchéité 20, 21 et 22 et le conducteur Intérieur 2. Après un certain teaps, îè aussi,une usure apparaîtrait sur les bagues et sur le conducteur 2 ce qui nécéssitérait le reaplaceaent du conducteur intérieur. Cette opération serait couteuse et dmanderait un teaps appréciable. Il faudrait en effet suoeessiveaent démonter le Joint tournant, le reaettre *n état et 1* raaontr. 35 I BAD ORIGINAL 6907812 2004289- 1. Joint tournant de guide d'onde du type à ligne coaxiale dont le conduoteur extérieur est composé par une partie inférieure fixe et une partie supérieure pouvant tourner autour d'un conducteur intérieur creux fixe, les deux parties du condueteur extérieur étant 5 accouplées à l'aide d'un coupleur de quart d'ondes, et comportant deux guides d'ondes rectangulaires, chacun pourvu d'un transformateur d*impédance à l'aide duquel les guides d'ondes sont oonneetés perpendiculairement, l'un k la partie Inférieure et l'autre k la partie supérieure, le dit Joint tournant étant caractérisé en ce que le conducteur intérieur 10 creux contient un tube k travers lequel un liquide réfrigérant est forcé vers le haut et redescend par l'espace entre le conducteur Intérieur et le dit tube, alors qu'en outre un organe relie la partie tournante du conducteur extérieure k un éehangeur de température disposé sur une plateforme tournant* et via lequel organe circule le liquide réfrigérant. 15 2. Joint tournant de guide d'onde selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie supérieure du conducteur extérieur est pourvu*d'un* pièce d'obturation de laquelle dépasse le conducteur intérieur *t 1* dit tub*. 20 3» Joint tournant d* guld* d'ond* scion la revendication 1, caractérise en ce que le dit organe est constitué par une boîte cylindrique fixée k la partie supérieur du conducteur extérieur par 1 ' intermédiaire de la pièce d'obturation *t un manchon dont un* parti* a un diamètre 25 intérieur s'adaptant exactement sur le conducteur intérieur creux dépassant la pièce d'obturation, alors qu'une autre partie du manchon forme le prolongement du conducteur intérieur» 4. Joint tournant de guide d'onde selon la revendication 3, 30 caractérisé en ce que la boîte cylindrique comporte une tubulure de sortie et une tubulure d'entrée et en ce que la dite boîte comporte une première chambre dans laquelle aboutit la partie du tube dépassant le conducteur intérieur et une deuxième chambre à travers laquelle passe le dit tube et dans laquelle aboutit le prolongement du conducteur intérieur 35 la tubulure de sortie et la tubulure d'entrée étant en canunication respectivement avec la première et la deuxième chambre. bad orig,nal 6907812 2004289 - 5 - 5. Joint tournant de suide d'onde selon la revendication 2 , caractérisé en ce qu'un roulaient à billes facilite la rotation de la boîte cylindrique autour du aanehon. 5 6. Joint tournant de guide d'onde selon la revendication 4 caractérisé en ce que la première et la deuxième chambre et l'espace où se trouve le roulement à billes sont séparés les uns des autres par des bagues d'étanchéité. 10 7» Joint tournant de guide d'onde selon la revendication 3 caractérisa en ce que la boîte cylindrique est pourvusd'un petit canal reliant l'espace où se trouve le roulement à billes à l'atmosphère ambiante permettant de constater la non-étanchéité entre la deuxième chambre et le dit espace. ORIGINAL*