CH251521A

CH251521A - Elektrischer Kondensator.

Info

Publication number: CH251521A
Authority: CH
Inventors: Faber Adolf
Original assignee: Faber Adolf
Priority date: 1942-08-26
Filing date: 1944-10-31
Publication date: 1947-10-31

Description

Elektrischer Kondensator. Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Kondensator, dessen Kapazität durch geradlinige Versehiebung der Elektro den gegeneinander verstellt werden kann.

Eine bekannte Art solcher Kondensato- ren besteht .aus zwei Elektroden, von denen jede aus einer Mehrzahl von koaxial ange- ordneten Meta.llzydindern besteht, die an ihrem einen Ende von einer Scheibe zusam mengehalten werden. Die eine Elektrode ist am Kondensatorgehäuse befestigt,

die andere Elektrode jedoch ist mit einem Innengewinde versehen und kann auf einer Spindel hin und hergeschraubt werden. Eine Drehung der Spindel verursacht eine Verschiebung der beiden Elektroden gegeneinander, wodurch die zusammenwirkenden Zonen der Elektro den entspreehend .geändert werden,

was eine Kapazitätsänderung des Kondensators zur Folge hat.

Es ist auch ein mehrfacher Zylinderkon- densator bekannt, d'er aus, einer Anzahl fester zylindrisdher Elektroden bestellt, deren eine jedoch kürzer ist ads die andern und von einer Metallhülse .eng umsehlossen wird, welche auf der kürzeren festen Hülse gleiten kann, wodurch dann die,

Kapazität des Zylinder- kondensators geändert wird. Beim. Konden sator nach der Erfindung ist die eine Elek trode des Kondensators fest und die andere besteht aus mindestens zwei Teilen, die in Iquildisstanz von der ersten Elektrode ange ordnet sind, wobei der eine Teil fest ist,

während der andere in Längsrichtung gegen über der -erstgenannten Elektrode verschieb bar ist, so dass die Zone der Zusammenwir- kung dar beiden Elektroden und' damit die K cp.azität des gondensato@ns veränderbar ist.

In der beiliegenden Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegen standes dargestellt, und zwar zeigt: Fig. 1 einen senkrechten Schnitt eines Kondensators und Fig. 2 einen eenkrechten Schnitteines Dreifachkondensators.

In Fig. 1 ist ein variabler Kondensator dargestellt, dessen .eine Elektrode aus einem äussern Metallzylinder 1 besteht, der durch einen Zylinder-2 aus Isoliermaterial von der andern aus den Metallzylindern 3 und 4 be stehenden Elektrode getrennt ist.

Der Zylin der 3 ist in bezug auf .den Zylinder 1 fest, während der Zylinder 4 mit einem Gewinde- aneatz 5 versehen und in das entsprechende Innengewinde 6 des Zylinders 3 einsehraub- bar ist.

Ein echei'henförmiger Knopf 7 aus Isöli,erm,aterial ist am Ende des Zylinders 4 befestigt. Beim Drehen des Zylinders 4 mit iels des Knopfes 7 ergibt sich eine Länbsver- sühiebung des Zylinders 4 und damit eine Kapazitätsän derung. Die Kapazität setzt sich aus zwei Teilen zusammen. Derjenige Teil oberhalb der Linie X-Y in Fig. 1 stellt eine feste

Kapazität dar, während der Teil unter halb der Linie Y-Y eine variable Kapazität bedeutet, die sich je nach der Stellung, des Zylinders 4 gegenüber dem Zylinder 1 ver ändert.

Zwischen der Elektrode 1 und; dem Ge- windestück 5 der Elektrode 4 ist ebenfalls eine Kapazität vorhanden. Wenn der Zylin der 4 jedoch herausgeschraubt ist, dann ist diese Kapazität infolge dar relativ grossen Distanz zwischen dem Zylinder 1 und ,dem Ansatz 5 nur gering.

Ausserdem kann der Ansatz 5 auch aus Isoliermaterial hergestellt werden, obgleich es, vorzuziehen ist, ihn, zur Vereinfachung der Fabrikation aus dem glei chen Material wie das Stück 4 herzustellen.

Die Zylinder 1, 3 und 4 können, aus irgendwelchen. elektrisch leitenden Materia- lien hergestellt sein, z. B. aus Kupfer, am vorteilhaftesten jedoch werden sie aus dem später erwähnten Material hergestellt.

Der Dreifachkondensator gemäss Fib. weist drei feststehende Zylinder 8, 9 und 10 auf, die durch Isolierzylinder 11, 12: und 13 von den festen Zylindern 14, 15 und 1,6 des Kondensators getrennt sind.

Die aus Isoliermaterial bestehende Scheibe 17 trägt die längsbeweglichen Zylinder 18, 19 und 20, von denen jeder mit einem Ansatz 2.1, 22 bezw. 2ss versehen ist, die mit den festen Zylindern 14, 15 und 1,6 zusammen- wirken. Der Ansatz 23 ist an seinem obern Ende mit einem Gewinde versehen,

welches in einem Gegengewinde des Zylinders 16 eingesehTaubt ist, so d-ass ein Drehen der Scheibe 17 eine Längsbewegung der Zylinder 18, 19 und 20 in bezog auf die Zylinder 14, 15 und 16 und damit -eine Änderung der Kapazität des Kondensators hervorruft.

Nach der Zeichnung sind die einzelnen Zylinder durch die Luftspalte 24 und 25 voneinander isoliert; es kann aber auch jedes andere Iso- liermaterial verwendet werden. Wenn es nötig ist, alle Lagen von der gleichen Kapa zität zu machen, dann können aus den äussern Zylindern Stücke herausgeschnitten werden, bis die Flächen der einzelnen Zylinder ein ander angeglichen sind.

Eine -besonders bewährte AuGführungs- form des beschriebenen Kondensators ergibt sieg, wenft eine bestimmte von Änlerungeü der Luftfeuchtigkeit oder der Temperatur usw. unabhängige Kapazität gefordert wird.

Bei einem solchen Kondensator mit un veränderlicher Kapazität wird der veränder- liehe Teil., der dem beweglichen Zylinder 4 der Fig. 1 entspricht, sehr klein gemacht und die Gesamtkapazität des Kondensators, ist dann gleich :der Summe, gebildet aus dem Anteil der festen Zylinder 1 und 3 und dem variablen kleinen Anteil der Zylinder 1 und 4.

Beim Hinein- oder Herausdrehen des Teils 4 kann die Gesamtkapazität des Kondensa- tors erhöht oder erniedrigt werden, wodurch es möglich wird, Kapazitätsänderungen, zu kompensieren, die durch -Feuchtigkeit, Tem- peratursehwankungen oder dergleichen her vorge:rufen werden.

Wie oben beschrieben, können rlie ver änderlichen Kondensatoren mit zylindrischen Elektroden ausgeführt sein; sie können aber auch irgendeine andere Form haben. Wesent- lidh ist dabei, dass die eine Elektrode fest ist, während die andere Elektrode aus zwei Tei len besteht, einem festen Teil, und einem be weglichen Teil.

Es können auch alles flache Platten verwendet werden, wobei die beweg- liehe Platte weggezogen werden kann.

Die Elektroden des Kondensators können aus irgendeinem geeigneten Material herge stellt werden. Vorzugsweise aber wird ein solches verwendet, das einen niedrigen Wä,rmeausdehnungskoeffiziente#n besitzt.

Ein solches Material kann erhalten werden, indem zwei Substanzen gemischt werden, wobei die eine Substanz eine metallische Leitfähigkeit und die andere Substanz .einen in bezog auf die erste Substanz niedrigeren Wärmeaus@deh- nungskaeffizienten des Substanzgemisches gewährleistet.

Substanzen der letztgenannten Art sind z. B. Kohle, Graphit, Silizium, deren Wärme- ausIdehnungskoeffizienten 0;

0121-0,5 . 1i" betragen, sowie ein Silikat, das unter der Schutzmarke "Go@ndensa" im Händel erhält lich ist und -,einen sehr kleinen Koeffizienten ha-t. Vorzugsweise werden beide Substanzen pulverisiert, dann im richtigen Verhältnis gemis-öht, um eine homogene Mischung zu erhalten, worauf sie in die gewünschte Form gepresst und endlich gesintert werden.

Nacli- fol@bend werden drei Beispiele solcher Sub- stanzgemische aufgeführt.

Beispiel 1: Ein Gemisch mit einem W:ärmeaussdeIi- nungskoeffizienten von ca.. 01,08.10-4 be steht aus 807o gepulverter Kohle und: 2,0 fein gepulvertem Kupfer.

Nachdem die Mi- sehung in die gewünschte Form gepresst und gesintert worden ist. können die Elektroden noch zur Erhöhung der Leitfähigkeit mit. Kupfer gespritzt werden.

Beispiel 2: 33% gepulvertes .Silikat, das unter der Schutzmarke "Condensa" bekannt ist, wer den mit6,6% gepulvertem Kupfer und 1 eines Bindemittels ,gemischt. Bevor diese 1llischung gesintert und geformt wird, müs sen die Elektroden, was in diesem Falle wesentlich ist, mit Kupfer gespritzt werden, um die Leitfähigkeit zu .erhöhen.

Beispiel 3: 90% gepulverte Kohle werden mit 10'% gepulvertem Kupfergemischt, welche Mi- sehung dann gesintert und geformt wird. Die Elektroden können noch. zur Verbesserung der Leitfähigkeit, mit Kupfer gespritzt werden.

Die Elektroden können gespritzt oder auf eine andere Weise mit einer Metallechicvt wie Kupfer, Silber oder Gold bedeckt wer den, um die Leitfähigkeit zu erhöhen, und wenn nötig kann -die Isolierschicht zwischen den Elektroden auf eine der Elektroden auf - gepresst werden.

Claims

PATENTANSPRUCH: Elektrischer Kondensator, dessen eine Elektrode fest ist, während die andere Elek trode aus mindestens zwei zur ersten Elek trode äquidzstanten Teilen besteht, wobei der eine Teil. fest und der andere Teil ,gegenüber der erstgenannten Elektrode läng versekieb- bar ist, so dass die Zone des Zusammenwir ken3 der beiden Elektroden und :damit die Kapazität des Kondensators veränderbar ist.

UNTERANSPRVCHE 1. Elektrischer Kondensator nach Patent- anspruch, gekennzeichnet @durch zwei zyl2n- drische koaxiale Elektroden, von denen die eine fest ist und die andere aus zwei koaxialen Zylindern besteht,

die äquidistant von der festen Elektrode angeordnet sind, wobei der eine Zylinder in bezug auf die erste Elek trode fest ist und der andere Zylinder .durch Schrauben axial verschiebbar und damit die Kapazität des Kondensators veränderbar ist.

2. Elektrischer Kondensator nasch Patent- anepruch und Unteranspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, lass der bewegliche Zylinder mit einem Gewindeansatz versehen ist, der mit einem Gewinde im festen Zylinder der zweiten Elektrode zusammenwirkt und so angeordnet ist, dass eine Drehung des beweg lichen Zylinders eine Längsverschiebung zwi schen ihm und der festen Elektrode bewirkt. 3.

Elektrischer Kondensator nach. Patent anspruch, gekennzeichnet durch .eine Mehr zahl fester Zylinder, die jeder von einem in bezug auf seinen Durchmesser kleineren festen Zylinder und von einem in bezug auf die festen Zylinder längsvers.öhiebbaren Zylinder durch Isoliermaterial .getrennt sind, wobei alle beweglichen Zylinder an ihrem einen Ende an einem gemeinsamen Halter aus Isoliermaterial befestigt sind,

so .dass. sie ge meinsam bewegt werden. 4. Elektrischer Kondensator nach Patent anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden aus einem Substanzgemisch be- stehen, dessen linearer Temperaturaus,deli- nungs,koeffizient kleiner ist aIs derjenige von Metall.

5. Elektrischer Kondensator nach Patent anspruch und Unteranspruch 4, dadurch ge kennzeichnet, dass die eine Komponente des Substanzgemisches ein Material mit einer metallischen Leitfähigkeit ist, während die andere Komponente ein Material mit einer grötenordnungsmässigen Leitfähigkeit, wie sie Kohle besitzt,

und einem in bezug auf die entgenanuteKomponente niedrigerenWärme- ausd:ehuungukoeffizienten ist. 6. Elektrischer Kondensator naGli Patent- anspruch und den Unteransprüchen 4 und 5, ,dadurch gekennzeichnet, dass die tlektroden mit Silber überzogen sind. 7.

Elektrischer Kondensator nach Patent- anspruch und den Unteransprüchen 4 und 5. dadurch gekennzeichnet, .dass die Elektroden mit Gold überzogen sind.