CH121917A - Elektrischer Kondensator. - Google Patents

Description

  Elektrischer     Kondensator.       In der Elektrotechnik (Starkstrom  technik,     Messtechnik,    Radiotechnik) werden  vielfach elektrische Kondensatoren, meist  Drehkondensatoren genannt, deren Kapazität  veränderbar ist, verwendet. Es sind nun  bereits Konstruktionen bekannt, bei denen  die Kapazität innerhalb gewisser Grenzen  linear veränderbar ist; jedoch mangelt es  bis heute an Konstruktionen, deren Kapa  zität genau zwischen dem Werte Null und  einem durch die Konstruktion gegebenen  Endwerte veränderbar ist. Der Wert Null  ist hier im strengsten Sinne aufgefasst. Auf  beiliegenden Zeichnungen sind beispielsweise  drei Ausführungsformen des Erfindungs  gegenstandes dargestellt.  



  In     Fig.    1 ist 1 eine Hauptbelegung;  zwischen ihr und der     Hauptbelegung    2  bildet sich im elektrisch erregten Zustande  des Kondensators das die Kapazität des  Kondensators bestimmende elektrische Feld  aus. Die Belegungen sind in der Figur als       Zylinderflächen    gedacht. Bekanntlich hängt  die Kapazität zwischen zwei konzentrischen  Zylinderflächen ausser von der     Dielektrizitäts-          konstante    des     Dielektrikums    und dem Ver-         hältnis    der Zylinderradien nur noch von der  Länge der Zylinder ab.

   Diese Länge wird  nun dadurch veränderlich gemacht und da  mit die Kapazität des Kondensators regu  liert, dass sich über den innern Zylinder,  durch einen kleinen Luftspalt davon ge  trennt, zwei Hilfsbelegungen 3     achsial    ver  schieben können. Berühren sich diese beiden  Hilfsbelegungen an ihren Kanten, so über  decken sie den innern Zylinder vollständig.  Es bildet sich jetzt das elektrische Feld  nur zwischen den Hilfsbelegungen 3 und  der Hauptbelegung 2 aus, wenn man dafür  sorgt, dass die Hilfsbelegungen auf dem  gleichen elektrischen Potentiale wie der von  ihnen umschlossene Zylinder sich befinden,  von diesem aber elektrisch isoliert sind.

    Auf die Hauptbelegung 1, welche durch den  Zuführungsdraht 5 mit der übrigen elektri  schen Einrichtung (Schaltung), in welcher  der Kondensator benutzt werden soll, in  Verbindung steht, fliesst jetzt keine Ladung,  die Kapazität zwischen ihr und der Haupt  belegung 2 ist also Null geworden.

   Dreht  man jetzt an dem Knopf e 9, welcher auf der  hohlen, mit Links- und Rechtsgewinde ver-           sehenen    Achse 4 sitzt" von welcher die  Hauptbelegung 1 durch die isolierenden  Zwischenstücke 8 elektrisch abgetrennt ist,  so bewegen sich die Hilfsbelegungen 3 mit  ihren Endkanten voneinander und geben so  mit eine gewisse Länge L der Oberfläche  der Hauptbelegung 1 frei, von der aus sich  in dieser neuen Stellung     dann    ein     elektri-          sches    Feld nach der Hauptbelegung 2 radial  ausbilden kann, dessen Ladungswert durch  ein Zuleitungsdraht 5 von aussen zugeführt  wird.

   Dieser Ladungswert     bezw.    die Ka  pazität des Kondensators ändert sich beim  Verschieben der Hilfsbelegungen 3 propor  tional mit dem Abstand der     Endkanten.     



  In     Fig.    1 bedeutet ferner noch 6 die  Zuleitungsstelle für die auf die Hilfs  belegungen 3, welche durch die Muttern 10  mit der Achse 4 leitend verbunden sind,  fliessenden Ladungen. Diesen Ladungen ent  spricht ein zwischen den Hilfsbelegungen 3  und der Hauptbelegung 2 sich erstreckendes  elektrisches Feld, welches aber lediglich als  ein Schirmfeld für das zwischen den Haupt  belegungen 1 und 2 sich erstreckende und  für die Kapazität dieses Kondensators allein  interessierende Feld anzusehen ist.

   Es soll  dieses Schirmfeld die     Ausbiegung    der elek  trischen Feldlinien, welche von der Haupt  belegung 1 nach der Hauptbelegung 2 sich  erstrecken, verhindern und dadurch einen  genau linearen Kapazitätsanstieg zwischen  den Hauptbelegungen 1 und 2 bei Erweite  rung des Kantenabstandes der Hilfsbelegun  gen 3 erzielen. Die Konstruktionsteile 11  bedeuten isolierende Tragstücke zwischen der  Hauptbelegung 2 und der Achse 4, während  12     isolierende"    an den Hauptbelegungen 2       befestigte    Arme sind, welche sieh in der.  Schlitzen der Hauptbelegung 2 bewegen und  an denen man die Entfernung der Hilfs  belegungen 2 ablesen kann.  



  Es ist ohne weiteres     einleuchtend,    da'  man auch die Hauptbelegung 2 von Hilfs  belegungen überdecken lassen könnte, welch  mit ihr auf gleichem Potential sich befinden.  In der     Fig.    1 ist diese Gruppe von     Hilf,-.          jlelegungen    nicht gezeichnet, da sie praktisch    in jedem Falle entbehrt werden können.  Für die     Erreichung    des gestellten Ziels ist  es immer nur nötig, eine der beiden     Haupt-          belegungen    durch verschiebbare Hilfsbelegun  gen überdecken zu lassen.  



  Eine konstruktive     Abart    der Ausfüh  rung nach     Fig.    1 ist in     Fig.    2 dargestellt.  Bei ihr ist nur ein Teil der Hilfsbelegungen 3  beweglich, der andere dagegen fest angeord  net. Diese     Ausführungsform    ist technisch  einfacher und geeigneter, wenn man durch  Parallelschaltung von mehreren Einzelkon  densatoren die Gesamtkapazität des Konden  sators besonders     gross    gestalten will, ohne in       achsialer        Richtung    auf zu     grossc    Längen zu  kommen. Die eingeschriebenen Bezugszah  len entsprechen     genarg    denen der     Fig.    1.

    Die     Hilfsbelegungen    3 sind natürlich auch  hier auf     gleiehcm    Potential mit den     zu-          @chörigen    Hauptbelegungen 1 und     \?.    Die  auf diese fliessende     Ladung    ist selbstver  ständlich isoliert von der auf die Hilfs  belegung 3     fliessenden    Ladung zuzuführen,  was durch die     Ableitungen    6 geschieht.  



  Die     Fig.    3 zeigt die Anwendung des Er  findungsgedankens auf einen     Drehkonden-          satortyp,    wie er in der     Radiotechnik    sich       cingebürgert    hat. Er besitzt gegenüber den  bekannten     Konstruktionen    eben jenen Vor  teil,     class    die     Kapazität    auf den exakten Wert  Null     herunterreguliert    werden kann. Die  Hilfsbelegungen 3 bestehen auch hier aus  einem festen und einem beweglichen Teile.  Durch die     Verschiebung    des letzteren wird  die Kapazität verändert.  



  Man kann diesen     Kondensatortyp    auch  für sehr hohe Spannungen oder für besonders  grosse     Kapazitäiswerte    herrichten. Zu die  sem Zwecke wird ein nach den     Fig.    1, 2  oder 3     konstruierter    Kondensator in ein     He-          ta.llgefässgesetzt    und vollkommen gas- und       flüssigkeitsdieht        naeli    aussen hin abgeschlos  sen.

   Die konstruktiven Massnahmen     hierfür     sind die allgemein     bekannten.    Will man  nun den     Kondensator    für hohe Spannungen  benutzen, so wird man in den Umhüllungs  mantel Druckluft     einpresen;    will man da  gegen einen besonders hohen     Kapazitätswert         erreichen, so wird man den Umhüllungs  zylinder mit Öl anfüllen.

   Dieses Öl gelangt  durch die in der Konstruktion des     Konden-          sators    enthaltenen     Offnungen    zwischen die  Hauptbelegungen 1 und 2 und erhöht durch  seine höhere     Dielektrizitätskonstante    den  Kapazitätswert     Aes    Kondensators.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: I#',hktrischer Kondensator, dessen Kapa zität vom genauen Werte Null bis zu einem durch die Konstruktion gegebenen Endwert reguliert werden kann, dadurch gekennzeich net, dass' die Einregulierung des absoluten Nullwertes der Kapazität dadurch erreicht wird, dass verschiebbare Gruppen von Hilfs belegungen, welche je mit einer der Haupt belegungen des Kondensators auf gleichem Potential sich befinden, in der Nullstellung die Belegungen gleichen Potentials so weit überdecken, dass auf diese weder Ladung fliessen, noch von ihnen ein elektrsiches Feld ausgehen kann. UNTERANSPRÜCHE: 1.

   Kondensator nach Patentanspruch,. da durch gekennzeichnet, dass die Gesamt kapazität des Kondensators durch Parallel schaltung mehrerer A inzelkondensatoren erhöht wird, deren Hilfsbelegungen von einer gemeinsamen Achse gleichzeitig ver stellt werden. Kondensator nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass' von der eine Hauptbelegung umschliessenden Hilfs belegung nur ein Teil beweglich, der andere Teil dagegen fest angeordnet ist.

   Kondensator nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass derselbe in ein allseitig metallisch abgeschlossenes Gefäss gas- und flüsigkeitsdicht eingebaut wird, zu dem Zwecke, den Kondensator für höhere elektrische Spannungen oder für die Erreichung höherer Kapazitäts werte geeignet zu machen.