用于无接触数据传输的EMV屏蔽的制作方法

用于无接触数据传输的emv屏蔽
技术领域
1.本发明涉及一种设备，
[0002]-其中设备具有第一部分和第二部分，
[0003]-其中这两个部分中的一个部分是相对于另一个部分围绕旋转轴线可转动的部分，
[0004]-其中设备具有用于无接触地传输数据的数据传输结构，
[0005]-其中数据传输结构包括布置在所述第一部分上的发送和/或接收器件以及布置在所述第二部分上的耦联器件，
[0006]-其中沿环周方向围绕旋转轴线看，发送和/或接收器件在小角度上延伸并且耦联器件在整圆上延伸，
[0007]-其中发送和/或接收器件与耦联器件之间的数据传输以传输频率进行。


背景技术：

[0008]
例如由de 10 2016 223 007 a1已知这种类型的设备。
[0009]
在设备的静止系统组成部分与旋转系统组成部分之间的数据传输能够根据需要有接触地(例如经由滑环)或无接触地进行。
[0010]
在无接触的数据传输中，工作原理基于在空间中传播的电磁交变场。在无接触的数据传输的某些情况下，仅需要在两个(在它们之间将进行数据传输的)系统组成部分上分别布置发送和/或接收器件，并且通过天线或类似物实现数据传输。由于空间中的扩散，电磁交变场也可以耦合输入到其他电导体中并且干扰那里的信息传输(关键词emv＝电磁兼容性)。这可能影响设备的其他部件和系统功能、或者影响布置在设备周围环境中的其他电磁器件。
[0011]
在某些情况下，电磁干扰可以被接受。在其他情况下，电磁干扰是无法忍受的。在这些情况下，数据传输通过如上所述的数据传输结构进行。在这种情况下，在第二部分上布置有另外的发送和/或接收器件。耦联器件与另外的发送和/或接收器件之间的数据传输可以根据需要无接触地或有接触地进行。
[0012]
在现有技术中，在布置在第一部分上的发送和/或接收器件的区域中存在局部覆盖。该覆盖经常与第二部分具有一定的距离(几毫米)。借助这种覆盖可以屏蔽mhz范围内的数据传输。
[0013]
最近，数据传输越来越多地以在ghz范围内的传输频率来执行，例如在3ghz与30ghz之间的范围内。在现有技术中使用的覆盖对于这种高的传输频率是不合适的。


技术实现要素：

[0014]
本发明的目的在于，提供如下可能性，借助于所述可能性，即使在ghz范围中的传输频率的情况下也能够实现可靠的屏蔽。
[0015]
该目的通过具有权利要求1的特征的设备来实现。根据本发明的设备的有利的设
计方案是从属权利要求2至12的主题。
[0016]
根据本发明，开头所述类型的设备通过以下方式来设计，即，
[0017]-所述第一部分和所述第二部分具有壁，所述壁一起完全包围完全围绕所述旋转轴线延伸的隧道内腔，
[0018]-数据传输结构布置在隧道内腔中或者伸入隧道内腔中，
[0019]-壁构造为导电结构，从而所述壁反射在传输频率的范围内的电磁交变场，并且
[0020]-至少在壁的一部分上朝向隧道内腔布置吸收结构，该吸收结构吸收在传输频率的范围内的电磁交变场。
[0021]
优选地，壁在从第一部分到第二部分的过渡区域中构造为具有两个端部的弹性结构，其中，弹性结构的一个端部紧固在布置在所述第一部分和所述第二部分上的相应保持结构上，并且所述弹性结构的另一端部压靠在所述第二部分或者所述第一部分上。由此避免了通道的间隙和类似的中断。因此，电磁交变场不能从隧道内腔中逸出。弹性结构例如可以构造为刷毛。
[0022]
优选地，保持结构关于旋转轴线轴向地和/或径向地彼此间隔开，并且跨接保持结构的承载板插入到保持结构中。该设计方案在结构方面可特别简单地实现。
[0023]
优选地，保持结构具有用于容纳承载板的容纳部并且在容纳部中布置有板片，借助于这些板片，容纳部相对于承载板在传输频率的范围中电磁地密封，并且承载板机械地固定在容纳部中。这种设计方案将相对简单的结构与可靠的屏蔽相结合。
[0024]
吸收结构优选布置在承载板上。由此，尤其能够以简单的方式朝向隧道内腔布置吸收结构。
[0025]
优选地，保持结构布置在第一部分上(即，不在第二部分上)。这种设计方案尤其能够实现相对于发送和/或接收器件的简单的电磁“密封”。
[0026]
吸收结构优选构造为泡沫。由此，吸收结构在电磁方面特别有效。
[0027]
优选地，布置在第一部分上的壁至少在其与发送和/或接收器件相邻的区域中由柔性材料构成。由此可以实现相对于发送和/或接收器件的特别好且可靠的电磁“密封”。柔性材料例如可以是可导电的材料或可导电的织物。在此重要的是，柔性材料至少优选不具有固有稳定性。由此，柔性材料尽管紧密地贴靠在发送和/或接收器件上，但不对发送和/或接收器件施加力。因此，尤其是发送和/或接收器件的调校不会受到柔性材料的影响。
[0028]
在与发送和/或接收器件相邻的区域外，布置在第一部分上的壁同样可以由这种柔性材料构成。但是备选地同样可能的是，布置在第一部分上的壁在与发送和/或接收器件相邻的区域外由固有稳定的材料制成，可能甚至由刚性的材料制成。当材料在没有外力作用下具有一定的形状并且保持该形状时，该材料是自身稳定的。这种材料通过力可以弹性变形，从而这种材料在取消力后重新具有其原始形状。备选地，这种材料也可以塑性变形，从而这种材料在力消失之后保持其通过力变形成的形状。
[0029]
只要需要，柔性材料与固有稳定材料的连接可以通过可松脱的连接进行，例如通过粘扣连接(魔术贴紧固件，商标名是魔术贴胶带)和/或带有压紧条的螺纹连接。其他的设计方案也是可行的。柔性材料与发送和/或接收器件的连接可以以类似的方式进行。但是在此其他设计方案也是可能的，例如通过橡胶带(o形环或类似物)或类似元件压紧。该橡胶带(如所使用的)可以例如被加工到该柔性材料中。
[0030]
优选地，发送和/或接收器件具有基本平行于壁在发送和/或接收器件附近延伸的凹陷。凹陷例如能够构造为环绕的凹槽。该凹陷尤其可以用于容纳该橡胶带(或类似物)。
附图说明
[0031]
本发明的上面描述的特性、特征和优点以及如何实现这些特性、特征和优点的方式和方法结合实施例的下面的描述变得更清楚并且更明白地可理解，所述实施例结合附图被更详细地阐述。在此，在示意图中：
[0032]
图1示出计算机断层造影设备，
[0033]
图2示出从前方看的第二部分，
[0034]
图3示出从侧面看的图2的第二部分，
[0035]
图4示出数据传输路径，
[0036]
图5示出图2的第二部分的部分区域，
[0037]
图6示出包括壁的图2的第二部分的部分区域，
[0038]
图7示出图6的截取部分的放大视图，
[0039]
图8示出从包括壁的侧面看的图2的第二部分，
[0040]
图9示出图7的细节，
[0041]
图10示出凹部和收发器，
[0042]
图11示出图10的元件，而在收发器的区域中没有壁，
[0043]
图12示出柔性材料的可能的设计方案。
具体实施方式
[0044]
根据图1，计算机断层造影设备1(还)具有基体2和围绕旋转轴线3可转动的部分4。基体2是固定部分。可转动的部分4是围绕旋转轴线3相对于固定部分可转动的部分。
[0045]
只要在下面使用概念“轴向”、“径向”和切向，则这些概念始终涉及旋转轴线3。“轴向”表示平行于旋转轴线3的方向。“径向”表示垂直于旋转轴线3、朝向或远离旋转轴线3的方向。“切向”表示既垂直于轴向方向又垂直于径向方向延伸的方向。因此，“切向”是在恒定的轴向位置中以距旋转轴线3恒定的径向距离围绕旋转轴线3圆形指向的方向。
[0046]
计算机断层造影设备1作为整体是在本发明的意义上的设备。结合计算机断层造影设备1在下面更详细地解释本发明。因此，以下将计算机断层造影设备1总是称为设备并且也为此使用附图标记1。但是本发明不限于在计算机断层造影设备1中的应用。本发明也可以应用于具有第一部分和第二部分的另外的设备，其中，所述两个部分中的一个部分是相对于另一个部分围绕旋转轴线可转动的部分。这种设备的其他示例是坦克，坦克的机身可以被看作是固定部分并且坦克的炮塔可以被看作是可转动部分。这种设备的另外的示例是雷达装置，其中，旋转的雷达天线的承载结构可以视为旋转的部分，并且承载结构可旋转地支承在雷达装置的基体中。另外的示例是具有转子和定子的电机器、风力发电装置和涡轮机。其他的设计方案也是可行的。
[0047]
在本发明的范围内，下面将固定的基体2视为本发明意义上的第一部分，将围绕旋转轴线3可转动的部分4视为本发明意义上的第二部分。因此，以下对第一部分及第二部分也使用附图标记2和4。但是原则上相反的配设也是可能的。
[0048]
在根据本发明的设备1的许多设计方案中(例如在计算机断层造影设备1的情况下)，给出了可转动部分4围绕旋转轴线3的不受限制的可转动性。因此，不仅可以在有限的角度范围上实现较小的旋转运动，而且可以实现任意数量的完整回转以及例如5.29个回转的“曲线”回转。然而在一些设计方案中可能的是，例如在60
°
、180
°
或300
°
的角度上或者也在一次360
°
(或略低)的角度上仅给出有限的可转动性。
[0049]
应当进行从固定部分2到可旋转部分4(和/或反之亦然)的数据的无接触数据传输。为此，设备1根据在图2至图4中的示图具有相应的数据传输结构5。
[0050]
数据传输结构5首先包括(至少)一个发送和/或接收器件6，以下简称为收发器。收发器6布置在第一部分2上。在收发器6作为发送器的设计方案的情况下，虽然收发器6发送数据，但是不接收数据。在收发器6作为接收器的设计方案的情况下，虽然收发器6接收数据，但是不发送数据。在收发器6既作为发送器也作为接收器的设计方案的情况下，收发器6发送数据并且接收其他数据。此外，数据传输结构5包括耦联器件7。耦联器件7布置在第二部分4上。此外，在第二部分4上布置有另外的收发器8，可以说作为收发器6的配合件。另外的收发器8可以根据需要与耦联器件7无接触地或有接触地通信。
[0051]
在当前情况下，重要的是设备1的几何设计方案和布置。对于设备1的几何设计方案，另外的收发器的布置和在耦联器件7与另外的收发器8之间的数据传输的方式和方法是次要的。因此，下文将不对另外的收发器8进行更详细的讨论。在本发明的意义上，另外的收发器8也不被视为数据传输结构5的组成部分。
[0052]
在收发器6和耦联器件7之间的数据传输可以以原则上任意的传输频率f进行。然而，通过根据本发明的设计方案尤其可能的是，数据传输相应于图4中的图示可以以在千兆赫范围中的传输频率f进行，例如以在3ghz和20ghz之间的、部分甚至直至30ghz的传输频率f进行。
[0053]
如图2和3所示，收发器6在切线方向上仅以小角度α延伸。角度α大多在15
°
或以下的范围内，例如10
°
左右。而所属的耦联器件7在切线方向上在整圆上延伸，即在整个360
°
上延伸。耦联器件7例如可以根据图5构造为同轴电缆，该同轴电缆嵌入第二部分4的为此设置的凹槽或沟槽中。在这种情况下，在当在轴向径向平面中观看时面向收发器6的区域中，可以去除同轴电缆的屏蔽物和外部导体。由此，根据数据传输的方向，数据从收发器6耦联输入或耦联输出到耦联器件7中或者反过来是可能的。
[0054]
此外，尤其在图2中可以看到两个较大的圆形凹部和两个较大的细长延伸的凹部。在第二部分4的具体设计方案中，两个圆形的凹部作为容纳x射线源的计算机断层造影设备1的卷筒(drum)。这两个细长延伸的凹部用于容纳x射线检测器。虽然这种事实在作为计算机断层造影设备1的具体设计方案的范围内是相关的，但是对于本发明的核心思想来说不太重要。
[0055]
根据在图3中的图示(补充地也参见图5)，收发器6和耦联器件7处于相同的轴向位置，但是径向地彼此间隔开。从收发器6到耦联器件7的连接线因此仅具有径向分量。同样相反地也可行的是，收发器6和耦联器件7虽然处于相同的径向位置，但是轴向地彼此间隔开。在这种情况下，从收发器6到耦联器件7的连接线仅具有轴向分量。同样，在收发器6和耦联器件7的适当布置和定向的情况下也可能的是，从收发器6到耦联器件7的连接线不仅具有轴向分量而且具有径向分量。在这种情况下，收发器6的轴向位置和径向位置都将不同于耦
联器件的轴向位置和径向位置。
[0056]
为清楚起见，还要提到的是，在图3中示出多个耦联器件7，具体来说是三个耦联器件7。此外，也针对耦联器件7中的两个耦联器件示出多个收发器6。
[0057]
为了屏蔽在收发器6和耦联器件7之间的数据传输的范围内出现的电磁波，第一部分2和第二部分4相应于在图6、图7和图8中的示图具有壁9。壁9限定隧道内腔10。隧道内腔10在切线方向上在整圆上延伸。因此，隧道内腔完全围绕旋转轴线3延伸。在轴向径向平面中看，壁9完全包围隧道内腔10。因此，在切线方向上看，壁9也在整圆上延伸，即完全围绕旋转轴线3延伸。这在图8中可以特别清楚地看出。在这种情况下应指出的是，稍后还要对能够在图8中看出的凹部11进行探讨。数据传输结构5(即在本发明的范围内的收发器6和耦联器件7，但不是另外的收发器8)布置在隧道内腔10中或伸入隧道内腔10中。凹部11大于收发器6。这使得能够根据需要相对于收发器6的相应耦联器件7调节该收发器。
[0058]
壁9构造为导电结构。例如，壁可以由金属制成或涂覆有金属。这(尽管不是排他地，但此外)也适用于至少在限定隧道内腔10的区域中的第二部分4。由于壁9构造为导电结构，该壁至少在传输频率f的范围内反射电磁交变场。此外，吸收结构12至少在壁9的一部分上朝向隧道内腔10布置。吸收结构12吸收至少在传输频率f的范围内的电磁交变场。吸收结构12尤其可以构造为泡沫。这在图7中通过吸收结构12的相应的点状部示出。吸收结构12优选同样切向地完全围绕旋转轴线3延伸。
[0059]
壁9在轴向径向平面中看无间隙地包围隧道内腔10。为此目的，壁9在从第一部分2到第二部分4的过渡区域中构造为具有两个端部的弹性结构13。弹性结构13的一个端部紧固在相应的保持结构14上。保持结构14又布置在第一或第二部分2、4上。弹性结构13的另一个端部被压到相应的另一部分4、2上。因此，当保持结构14布置在第一部分2上时，弹性结构13被压靠到第二部分4上。这种设计方案是通常情况并且是优选的。当(作为例外)保持结构14布置在第二部分4上时，弹性结构13被压靠到第一部分2上。弹性结构13尤其可以相应于图9中的图示构造为刷毛。刷毛任选地彼此紧密排列并且优选地布置成多行。纯示例地，在图9中示出三排刷毛。
[0060]
保持结构14相应于在图6至图8中的图示在轴向上彼此间隔开。然而，在相应地布置数据传输结构5的情况下，备选地或附加地也可以彼此存在径向距离。为了跨接在保持结构14之间的中间空间，将承载板15插入到保持结构14中。只要需要，承载板15可附加地通过固定元件16(参见图8)固定。按照在图7中的图示，吸收结构12布置在承载板15上。这种设计方案是优选的，但不是强制的。
[0061]
保持结构14(尤其参见图9)为了容纳承载板15优选具有相应的容纳部17。在这种情况下，优选将板片18布置在容纳部17中。借助于板片18，容纳部17相对于承载板15至少在传输频率f的范围中被电磁密封。此外，承载板15通过板片18机械地固定在容纳部17中。
[0062]
如已经提到的那样，弹性结构13、保持结构14和承载板15是壁9的组成部分。因此，它们被构造成导电的，例如涂覆有金属。同样的情况适用于第二部分4，至少就这点而言该第二部分限制了隧道内腔10。
[0063]
如已经提到的，壁9具有凹部11。凹部11用于使收发器6(或相应数量的收发器6)可以伸入隧道内腔10中。图10示例性地示出包括所属的收发器6的这种凹部11，并且示出在凹部11和收发器6的区域内也实现隧道内腔10的完全的电磁密封或屏蔽的方式和方法。
[0064]
根据图10，只要壁9布置在第一部分2上，该壁至少在壁9与收发器6相邻的区域中由柔性材料19构成。柔性材料19例如可以是可导电的材料或可导电的织物。特别优选的是，柔性材料19不具有固有稳定性。因此，没有力从柔性材料19力施加到收发器6上。收发器6相对于耦联器件7的事先调校因此不受影响。然而，在壁9的与收发器6相邻的区域外，布置在第一部分2上的壁9可以容易地由固有稳定的材料制成。例如，柔性材料19可以在其背离收发器6的端部上与承载板15连接。
[0065]
柔性材料19与固有稳定材料(例如承载板15)的连接可以根据需要进行。该连接优选是可松脱的。例如，连接可以包括粘扣连接(魔术贴紧固件)和/或螺纹连接。在螺纹连接(这种螺纹连接的一部分在图11中示出)的情况下，螺纹连接将柔性材料优选经由相对大的压紧条(未示出)压紧到固有稳定的材料上。
[0066]
柔性材料19与收发器6的连接可以以与柔性材料19与固有稳定材料的连接相同的方式和方法进行。备选地，该连接可以以其他方式和方法来进行。优选地，通过可拉伸的、闭合的元件20(参见图12)例如橡胶带、o形环或类似元件来进行压紧。尤其可行的是，可拉伸的、闭合的元件20相应于在图12中的图示加工到柔性材料19中。在收发器6上的固定例如可以通过如下方式来确保，即，收发器6相应于在图11中的图示(尤其是在其离隧道内腔10最远的区域中)具有凹陷21。在这种情况下，凹陷21基本平行于收发器6附近的壁9延伸。凹陷用于容纳可拉伸的、闭合的元件20。凹陷例如可以被构造为环绕的凹槽或者环绕的沟槽。
[0067]
此外，图10和图11还示出收发器6的机械固定和电连接。然而，这在本发明的范围内是次要的。
[0068]
备选于柔性材料19和固有稳定材料(例如承载板15)的组合，也可以由柔性材料19制造壁9的大部分。该设计方案具有的优点是，即使复杂的结构、例如干扰区域也可以基于其他结构元件以简单的方式被屏蔽。
[0069]
因此，总的来说，本发明涉及以下内容：
[0070]
设备1具有第一部分2和第二部分4，其中，一个部分4相对于另一个部分2围绕旋转轴线3可转动。设备1具有用于无接触地传输数据的数据传输结构5，所述数据传输结构包括布置在第一部分2上的发送和/或接收器件6和布置在第二部分4上的耦联器件7。在围绕旋转轴线3的环周方向上看，发送和/或接收器件6在小角度α上延伸并且耦联器件7在整圆上延伸。发送和/或接收器件6与耦联器件7之间的数据传输以传输频率f进行。两个部分2、4具有壁9，这些壁一起完全包围完全围绕旋转轴线3延伸的隧道内腔10。数据传输结构5布置在隧道内腔10中或者伸入隧道内腔中。壁9是导电结构，该导电结构反射在传输频率f的范围内的电磁交变场。至少在壁9的一部分上，朝向隧道内腔10布置有吸收结构12，该吸收结构吸收传输频率f的范围内的电磁交变场。
[0071]
本发明具有许多优点。尤其是可以以简单的方式围绕数据传输结构5形成完全闭合的隧道。这实现在ghz范围内进行屏蔽。
[0072]
尽管通过优选的实施例详细例示并描述了本发明，但是本发明不受所公开的示例的限制并且本领域技术人员可以从中导出其他变形，而不脱离本发明的保护范围。