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Kondensator.
Es ist vorgeschlagen worden, als Dielektrikum für Hoehfrequenzkondensatoren die neuerdings auf den Markt kommenden keramischen Werkstoffe zu verwenden, die eine hohe Dielektrizitätskonstante bei geringen Verlusten haben. Dieser Vorschlag ist einerseits gemacht worden, um die räumlichen
Abmessungen der Kondensatoren möglichst zu verkleinern und hiefür die hohe Dielektrizitätskonstante auszunutzen, anderseits, um den bisher verwendeten Glimmer, der im Preise sehr hoch ist, zu vermeiden.
Es ist aber nicht möglich, bei den bisher gebräuchlichen Kondensatorkonstruktionen einfach die Glimmer- zwischenlagen oder sonstige Zwischenlagen aus festem Dielektrikum, wie Hartpapier od. dgl., durch keramische Scheiben zu ersetzen. Der keramische Werkstoff erfordert vielmehr die Ausbildung be- sonderer Kondensatorformen, die insbesondere auf die mechanischen Eigenschaften dieses Werkstoffs
Rücksicht nehmen. Der einfache Ersatz der Dielektrikumszwisehenlagen durch keramische Zwischenlagen ist besonders deshalb nicht möglich, weil der keramische Werkstoff geringe Dickenunterschiede und vor allem geringe Unebenheiten hat und die Platten im allgemeinen etwas verzogen sind. Dies hängt mit dem Brennprozess zusammen, der bei diesen Werkstoffen angewendet werden muss.
Es sind bereits Kondensatoranordnungen bekannt, die derartiges keramisches Material verwenden. Jedoch dient dieses nur als Träger für die Beläge, nicht aber als Dielektrikum.
Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, den Kondensator aus Elementen aufzubauen, die aus beiderseitig mit Metall überzogenen keramischen Scheiben bestehen. Diese Elemente werden durch einen gemeinsamen Druckbolzen derartig zusammengehalten, dass die Beläge je zweier benachbarter Elemente leitend verbunden sind. Die keramischen Scheiben sind vorzugsweise so ausgebildet, dass sie in der Mitte am dicksten sind. Es ergibt sich dann eine Anordnung, welche einer Voltaschen
Säule oder den gebräuchlichen Troekengleiehrichtern ähnelt. Die keramischen Scheiben dienen also als Dielektrikum, wodurch sich die räumlichen Abmessungen des Kondensators wesentlich verkleinern.
Die Erfindung, welche sich ausschliesslich auf Kondensatoren bezieht, bei welchen als Dielektrikum keramisches Material (also nicht Luft) verwendet wird, sei im folgenden an einigen Beispielen erläutert :
Fig. 1 ist eine Schnittansicht eines dieser Beispiele, Fig. 2 eine Schnittansicht eines andern Beispiels, Fig. 3 zeigt einen Schnitt nach der Linie ici-111 der Fig. 2.
Der Kondensator nach Fig. 1 besteht aus keramischen Scheiben 1, die nebeneinander auf einem Bolzen 2 aufgereiht sind und mittels einer Schraubenmutter 3 zusammengehalten werden. Diese Scheiben haben ungefähr rautenförmigen Querschnitt, d. h. sie sind in der Mitte am stärksten. Ihre Seitenflächen sind mit Metallbelägen 4 versehen. Diese Beläge stossen an dem Scheibenrand 5 nicht zusammen und reichen zweckmässig nicht bis zur Durchbohrung der Scheiben 1, wie bei 6 zu sehen ist.
Der Metallbelag wird durch die an sich bekannten Verfahren aufgebracht. Er kann aufgespritzt oder aufgeschmolzen werden. Beim Aufschmelzen wird bekanntlich ein Metallüberzug aufgetragen und dann leicht eingebrannt. Es ist aber auch möglich, den Metallüberzug durch Kathodenzerstäubung oder ein diesem ähnliches Verfahren zu erzeugen. Jede dieser Scheiben bildet dann ein Kondensatorelement. An der Stelle 7 berühren die Beläge 4 einander, so dass die Kondensatorelemente hintereinander geschaltet sind. Es ist auch möglich, den Kondensator durch Metallstreifen 8 anzuzapfen, die zwischen den Belägen 4 vorgesehen sind. Die Streifen 8 sind durch einen Ring 9 von dem Bolzen 2 isoliert.
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Durch diese Bauart sind die erwähnten Schwierigkeiten, welche bisher in der Verwendung keramischen Werkstoffs ihren Grund gehabt haben, vermieden. Die Kondensatorelemente werden nur in der Mitte gegeneinander gepresst und sind daher nur auf Druck, nicht aber auf Biegung beansprucht.
Der Kondensator ist auch gut gekühlt, weil dank der besonderen Form der Kondensatorelemente die Kühloberfläche sehr gross ist.
In der Anordnung nach den Fig. 2 und 3 sind die Scheiben 1 flach und auf beiden Seiten in ihrer Mitte mit ringförmigen Wülsten 10 versehen, wie Fig. 2 zeigt. Die Ränder 5 der Scheiben 1 können ebenfalls wulstartig ausgebildet sein, um ein Sprühen der Beläge 4 in an sich bekannter Weise zu vermeiden. Die Beläge 4 bedecken nicht die wulstförmigen Scheibenräder 5 und reichen nicht bis zu dem Bolzen 2, auf dem die Scheiben 1 in derselben Weise sitzen, wie dies mit Bezug auf Fig. 1 beschrieben ist. Die Wülste 10 jedoch sind vollkommen mit den Belägen 4 bedeckt.
Wenn das keramische Material bei 10 und 5 von gleicher Dicke ist, befinden sich zwischen den Rändern 5 Luftschlitze, die der Dicke der Beläge 4 entsprechen. Da das Metall einen gewissen Grad von Weichheit hat, gibt es unter dem Druck, der auf die Kondensatorelemente ausgeübt wird, etwas nach, so dass ein guter Kontakt entsteht. Um den Lufteintritt zu erleichtern, könnten die Teile 5 etwas dünner sein, als die Zeichnung es zeigt. Aus Gründen des keramischen Verfahrens ist es aber vorteilhaft, die Teile 5 ebenso stark zu machen wie die keramischen Teile 10. Es ist dann nämlich möglich, die zu brennenden Scheiben 1 waagerecht in den Brennkapseln anzuordnen und sie hiedurch sowohl bei 5 als auch bei 10 zu stützen.
Auf diese Art wird verhütet, dass die Scheiben sich verziehen, während dies nicht gewährleistet ist, wenn die Randteile 5 während des Brennens nicht gestützt sind.
Auch dieser Bauart sind die Vorteile eigen, welche bezüglich der Bauart nach Fig. 1 genannt sind.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Kondensator mit keramischem Werkstoff geringer dielektrischer Verluste als Dielektrikum, welcher aus Elementen aufgebaut ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Elemente aus beiderseitig metallisch überzogenen Scheiben keramischen Werkstoffs bestehen, die in der Mitte ihre grösste Dicke haben und durch einen gemeinsamen Druckbolzen derart zusammengehalten werden, dass die Beläge je zweier benachbarter Elemente leitend verbunden sind.