DE1074156B

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Publication number: DE1074156B
Application number: DENDAT1074156D
Authority: DE
Publication date: 1960-01-28

Description

Regelkondensator in Form eines Scheiben-oder Rohrtrimmers Die Erfindung bezieht sich auf einen Regelkondensator in Form eines Scheibentrimmers, der eine vorzugsweise keramische Dielektrikumscheibe, deren Dielektrizitätskonstantenwert ein Mehrfaches des von Luft beträgt, und zwei elektrisch einander parallel geschaltete, gegeneinander und gegenüber dem feststehenden Kondensatorbelag um eine gemeinsame Achse drehbare Elektroden aufweist, von denen die eine auf der Dielektrikumscheibe angeordnet ist und zur Kapazitätsgrobregelung, bei der ausschließlich das feste Dielektrikum der Scheibe wirksam ist, und die andere zur Kapazitätsfeinregelung dient.Variable capacitor in the form of a disc or tube trimmer The invention refers to a variable capacitor in the form of a disc trimmer, the one preferably ceramic dielectric disk whose dielectric constant value is a multiple of air, and two electrically connected in parallel, against each other and against the fixed capacitor plate around a common Axis has rotatable electrodes, one of which on the dielectric disk is arranged and for coarse capacity control, in which only the fixed The dielectric of the disk is effective, and the other for fine-tuning the capacitance serves.

Es sind Regelkondensatoren dieser Art bekannt, bei denen die Elektrode für die Kapazitätsfeinregelung unmittelbar auf der Elektrode für die Grobregelung aufliegt. Durch Verstellen der Feinregelungselektrode läßt sich somit die wirksame Fläche der Grobregelungselektrode in ihrer Größe verändern. Bei diesem bekannten Kondensator treten aber zwischen den beiden verstellbaren Elektroden auf Grund der Oberflächenrauhigkeit und der nicht ganzflächigen Berührung beider Teile Sprüherscheinungen auf, welche den Gebrauch solcher Kondensatoren in der Praxis unmöglich machen.There are known variable capacitors of this type in which the electrode for fine capacity control directly on the electrode for coarse control rests. By adjusting the fine control electrode, the effective Change the size of the area of the coarse control electrode. With this well-known But capacitors occur between the two adjustable electrodes due to the Surface roughness and the not all-over contact of both parts spray phenomena which make the use of such capacitors impossible in practice.

Ferner sind Regelkondensatoren bekannt, bei denen beiderseits einer feststehenden Kondensatorplatte je eine drehbare, mit einer Elektrode versehene Dielektrikumscheibe angeordnet ist. Die eine Elektrode dient hierbei wieder zur Kapazitätsgrobregelung und die andere zur Kapazitätsfeinregelung. Bei diesem Kondensator müssen aber auf zwei relativ großen Flächen Scheiben aus dielektrischem Material, z. B. aus Keramik, zügig und ohne Luftspalt aufeinander gleiten; solche Teile lassen sich aber als Erzeugnisse der Massenfertigung mit den dort auftretenden Fertigungstoleranzen nicht ohne weiteres herstellen, sondern müssen durch umständliche und teure Nachbehandlung, z. B. Planschleifen, erst für diesen Zweck hergerichtet werden. Außerdem bereitet die Verstellung der Rotorscheiben Schwierigkeiten, da die untere Scheibe nicht ohne weiteres zugänglich ist.Furthermore, variable capacitors are known in which one on both sides fixed capacitor plate each one rotatable, provided with an electrode Dielectric disk is arranged. The one electrode is used here again for Coarse capacity control and the other for fine capacity control. With this capacitor however, disks of dielectric material must be placed on two relatively large surfaces, z. B. made of ceramic, slide quickly and without an air gap on each other; leave such parts however, as products of mass production with the manufacturing tolerances that occur there cannot be produced without further ado, but have to be carried out through laborious and expensive post-treatment, z. B. flat grinding, are only prepared for this purpose. Also prepares the adjustment of the rotor disks difficulties, since the lower disk is not without further is accessible.

Diese Nachteile werden bei einem Regelkondensator in Form eines Scheibentrimmers, der eine vorzugsweise keramische Dielektrikumscheibe, deren Dielektrizitätskonstantenwert ein Mehrfaches des von Luft beträgt, und zwei elektrisch einander parallel geschaltete, gegeneinander und gegenüber dem feststehenden Kondensatorbelag um eine gemeinsame Achse drehbare Elektroden aufweist, von denen die eine auf der Dielektrikumscheibe angeordnet ist und zur Kapazitätsgrobregelung, bei der ausschließlich das feste Dielektrikum der Scheibe wirksam ist, und die andere zur Kapazitätsfeinregelung dient, gemäß der Erfindung dadurch beseitigt, daß die zur Kapazitätsfeinregelung dienende Elektrode über der zur Grobregelung dienenden Elektrode unter Belassung eines Luftspaltes angeordnet ist.These disadvantages are avoided with a variable capacitor in the form of a disc trimmer, the one preferably ceramic dielectric disk whose dielectric constant value is a multiple of air, and two electrically connected in parallel, against each other and against the fixed capacitor plate around a common Axis has rotatable electrodes, one of which on the dielectric disk is arranged and for coarse capacity control, in which only the fixed The dielectric of the disk is effective, and the other for fine-tuning the capacitance serves, eliminated according to the invention in that the capacity fine control serving electrode above the electrode serving for coarse control, leaving it in place an air gap is arranged.

Hierdurch ist es möglich, die verstellbaren Elektroden gemeinsam übereinander oberhalb des feststehenden Kondensatorteiles anzuordnen, wodurch die Betätigung der beiden Elektroden in einfachster Weise vorgenommen werden kann. Außerdem wird durch die Einschaltung eines Luftspaltes, dessen Dicke wenigstens annähernd gleich der Dicke der Dielektrikumscheibe sein soll, das Auftreten von Sprüherscheinungen vollständig verhindert.This makes it possible for the adjustable electrodes to be stacked together to be arranged above the fixed capacitor part, whereby the actuation of the two electrodes can be made in the simplest way. In addition, will through the inclusion of an air gap, the thickness of which is at least approximately the same the thickness of the dielectric disk should be, the occurrence of spray phenomena completely prevented.

Die Erfindung bezieht sich ferner auf einen Regelkondensator in Form eines Rohrtrimmers, der ein vorzugsweise keramisches Dielektrikumröhrchen, deren Dielektrizitätskonstantenwert ein Mehrfaches des von Luft beträgt, und zwei elektrisch einander parallel geschaltete, gegeneinander und gegenüber dem Dielektrikumröhrchen verschiebbare Elektroden aufweist, von denen die eine zur Kapazitätsgrobregelung, bei der ausschließlich das feste Dielektrikum des Röhrchens wirksam ist, und die andere zur Kapazitätsfeinregelung dient.The invention also relates to a variable capacitor in the form a tube trimmer, which preferably has a ceramic dielectric tube, whose Dielectric constant value is several times that of air, and two electrical connected in parallel, against each other and opposite the dielectric tube has displaceable electrodes, one of which for coarse capacity control, in which only the solid dielectric of the tube is effective, and the other is used to fine-tune the capacity.

Es sind Regelkondensatoren dieser Art bekannt, die nur eine Grobregelungselektrode aufweisen, welche als auf dem Dielektrikumröhrchen in Längsrichtung verschiebbare Hülse ausgebildet ist. Die Einstellgenauigkeit dieser Kondensatoren ist ungenau.There are known variable capacitors of this type that only have a coarse control electrode have, which can be displaced in the longitudinal direction as on the dielectric tube Sleeve is formed. The setting accuracy of these capacitors is imprecise.

Bei einem Regelkondensator in Form eines Rohrtrimmers, der ein vorzugsweise keramisches Dielektrikumröhrchen, deren Dielektrizitätskonstantenwert ein Mehrfaches des von Luft beträgt, und zwei elektrisch einander parallel geschaltete, gegeneinander und gegenüber dem Dielektrikumröhrchen verschiebbare Elektroden aufweist, von denen die eine zur Kapazitätsgrobregelung, bei der ausschließlich das feste Dielektrikum des Röhrchens wirksam ist, und die andere zur Kapazitätsfeinregelung dient, wird dieser Nachteil gemäß der Erfindung dadurch behoben, daß die. Grobregelungselektrode in an sich bekannter Weise eine auf dem Röhrchen in Längsrichtung verschiebbare, federnde, vorzugsweise längsgeschlitzte metallische Hülse ist und die Feinregelungselektrode als koaxial unmittelbar auf der Grobregelungselektrode verschiebbar angeordnete federnde, vorzugsweise längsgeschlitzte metallische Hülse nach Art der Grobregelungselektrodenhülse ausgebildet ist.In the case of a variable capacitor in the form of a tube trimmer, which is preferably a ceramic dielectric tube whose dielectric constant value is a multiple of air, and two electrically connected in parallel against each other and having electrodes displaceable with respect to the dielectric tube, of which the one for coarse capacity regulation, in which only the fixed The dielectric of the tube is effective, and the other for fine-tuning the capacitance serves, this disadvantage is eliminated according to the invention in that the. Coarse control electrode in a manner known per se a displaceable on the tube in the longitudinal direction, resilient, preferably longitudinally slotted metallic sleeve and the fine control electrode as a coaxially arranged displaceable directly on the coarse control electrode resilient, preferably longitudinally slotted metallic sleeve in the manner of the coarse control electrode sleeve is trained.

Bei den Kondensatoren nach der Erfindung besteht das Dielektrikum, welches bei der Kapazitätsfeinregelung wirksam ist, aus der Reihenschaltung des festen Dielektrikums und des Dielektrikums Luft @(Zweischichten-Dielektrikum). Da aber der Dielektrizitätskonstantenwert des festen Dielektrikums ein Mehrfaches des von Luft beträgt, ist bei der Reihenschaltung für die Feinregelungskapazität praktisch nur das Dielektrikum Luft von Bedeutung, so daß hierbei das feste Dielektrikum, welches bei der Kapazitätsgrobregelung ausschließlich wirksam ist, außer Betracht gelassen werden kann.In the capacitors according to the invention, the dielectric consists which is effective for the fine capacity control, from the series connection of the solid dielectric and the dielectric air @ (two-layer dielectric). There but the dielectric constant value of the solid dielectric is a multiple of that of air is useful when connected in series for the fine control capacity only the dielectric air is important, so that the solid dielectric, which is only effective in the coarse capacity regulation, disregarded can be left.

Die- Erfindung wird an Hand zweier in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert.The invention is illustrated with reference to two in the drawing Embodiments explained in more detail.

Fig. 1 zeigt einen keramischen Scheibentrimmer finit einer Feinregelungselektrode nach der Erfindung und Fig. 2 die Draufsicht auf die Feinregelungselektrode nach Fig. 1; in Fig. 3 ist im Schnitt und in der Draufsicht eine andere Feinregelungselektrode dargestellt; Fig. 4 zeigt einen Rohrtrimmer mit zwei verschiebbaren Elektroden nach der Erfindung und Fig. 5 einen Längsschnitt und die Seitenansicht einer Elektrode nach Fig. 4.Fig. 1 shows a ceramic disc trimmer finite with a fine control electrode according to the invention and FIG. 2 shows the plan view of the fine control electrode according to FIG Fig. 1; in Fig. 3 is another fine control electrode in section and in plan view shown; Fig. 4 shows a pipe trimmer with two displaceable electrodes according to of the invention and FIG. 5 shows a longitudinal section and a side view of an electrode according to Fig. 4.

Der Scheibentrimmer nach Fig. 1 besteht aus einem feststehenden, z. B. aus -Keramik angefertigten Unterteil 1 mit einem festen, aufgebrannten segmentartigen Kondensatorbelag 2, der über einen Hohlniet 3 mit einem Anschlußdraht 4 verbunden ist. Auf dem Unterteil 1 liegt eine Keramikscheibe 5 auf, die verstellbar ist und als Tragorgan für eine Elektrode 6 dient, welche aus einem auf die Scheibe 5 aufgebrannten teilkreisförmigen Silberbelag besteht. Die Scheibe 5 weist in der Mitte einen Ansatz 11 auf, der mit einer kegelförmigen Aussparung- versehen ist, deren Oberfläche eine feine Verzahnung trägt. Die Scheibe 5 ist an einer metallischen Einstelldrehachse 7 fest gehaltert, welche im Unterteil 1 drehbar gelagert und mit einer Anschlußfahne 8 versehen ist; zu diesem Zweck ist die Einstelldrehachse 7 mit einem kegelförmigen Ansatz 9 versehen, der eine feine Verzahnung aufweist und in die kegelförmige Aussparung des Ansatzes 11 der Scheibe 5 eingreift und gegebenenfalls mit der Scheibe 5 durch Lötung verbunden ist. Um Überschläge zwischen der Elektrode 6 und dein festen Belag 2 zu vermeiden, besitzt die Scheibe 5 einen ringförmigen Randwulst 10.The disc trimmer according to Fig. 1 consists of a fixed, z. B. made of ceramic base 1 with a solid, burned-on segment-like Capacitor coating 2, which is connected to a connecting wire 4 via a tubular rivet 3 is. On the lower part 1 is a ceramic disc 5 which is adjustable and serves as a support element for an electrode 6, which consists of a burnt onto the disk 5 Partly circular silver coating consists. The disc 5 has an approach in the middle 11, which is provided with a conical recess, the surface of which is a fine toothing. The disk 5 is on a metallic adjustment axis of rotation 7 firmly supported, which rotatably mounted in the lower part 1 and with a terminal lug 8 is provided; for this purpose the adjustment axis of rotation 7 is conical Approach 9 provided, which has a fine toothing and in the conical recess of the approach 11 of the disc 5 engages and optionally with the disc 5 through Soldering is connected. About flashovers between the electrode 6 and your solid surface 2, the disk 5 has an annular edge bead 10.

Durch Drehen der Einstelldrehachse 7 und damit der Scheibe 5 läßt sich die Kapazität des Kondensators grob einstellen. Zum Zwecke der Kapazitätsfeinregelung ist auf dem Ansatz 11 der Scheibe 5 eine aus steifem Metall bestehende Feinregelungselektrode 12 angebracht, welche um die Einstelldrehachse 7 frei drehbar ist. Durch den Ansatz 11 ist zwischen der Scheibe 5 und der Elektrode 12 ein Luftspalt 19 entstanden. Die Form der Feinregelungselektrode 12 ist kreisseginentartig (Fig. 2). Das äußere Ende der Elektrode - 1,2 liegt auf dem Randwulst 10 der Scheibe 5 auf; hierdurch wird eine mechanische stabile Anordnung erzielt. Aus der Elektrode 12 ist eine Einstellnase 13. herausgebogen, welche zum Angreifen eines Einstellwerkzeuges dient. Mit Hilfe der Tellerfedern 14 und 15 werden die einzelnen Teile derart fest zusammengepreßt, daß bei Drehung der Achse 7 die Elektrode 12 mitgenommen wird, dagegen beim Drehen der Elektrode 12 um die Achse 7 die Scheibe 5 in ihrer Lage verbleibt. Die Feder 15 muß also eine größere Spannkraft aufweisen als die Feder 14.By turning the adjusting axis of rotation 7 and thus the disk 5 can be adjust the capacitance of the capacitor roughly. For the purpose of fine-tuning the capacity is on the extension 11 of the disc 5, a fine control electrode made of rigid metal 12 attached, which is freely rotatable about the adjustment axis of rotation 7. Through the approach 11, an air gap 19 is created between the disk 5 and the electrode 12. The shape of the fine control electrode 12 is like a segment of a circle (FIG. 2). The outer The end of the electrode - 1, 2 rests on the edge bead 10 of the disk 5; through this a mechanically stable arrangement is achieved. From the electrode 12 is an adjusting nose 13. bent out, which is used to grip an adjustment tool. With help of the disc springs 14 and 15, the individual parts are pressed together so tightly, that when the axis 7 is rotated, the electrode 12 is entrained, but when it is rotated of the electrode 12 around the axis 7, the disk 5 remains in its position. The feather 15 must therefore have a greater tension force than the spring 14.

Durch Betätigung der Einstelldrehachse 7 wird die Scheibe 5 gegenüber dem Unterteil 1 verstellt und eine Grobeinstellung der gewünschten Kapazität erreicht, wobei die Scheibe 5 als Kondensator-Dielektrikum wirkt. Nunmehr wird die Feinregelungselektrode, die mit dem festen Belag 2 und einem Schichtdielektrikum, welches aus der Scheibe 5 und der zwischen der Elektrode 12 und der Scheibe 5 befindlichen Luft besteht, einen Kondensator bildet, so lange verstellt, bis der gewünschte Kapazitätswert genau erreicht ist. Die Dicke des zwischen der Elektrode 12 und der Scheibe 5 liegenden Luftspaltes ist etwa gleich der Dicke der Scheibe 5. Da das Material der Scheibe 5 einen sehr viel höheren Dielektrizitätskonstantenwert als Luft hat, wirkt bei dieser Reihenschaltung praktisch nur die Luft als wirksames Dielektrikum.By actuating the adjustment axis of rotation 7, the disk 5 is opposite adjusted to the lower part 1 and a coarse setting of the desired capacity is achieved, the disk 5 acting as a capacitor dielectric. Now the fine control electrode, the one with the solid coating 2 and a layer dielectric, which is made of the disk 5 and the air located between the electrode 12 and the disc 5, forms a capacitor, adjusted until the desired capacitance value is exactly achieved. The thickness of the lying between the electrode 12 and the disk 5 The air gap is approximately equal to the thickness of the disk 5. As the material of the disk 5 has a much higher dielectric constant value than air, contributes this series connection practically only the air as an effective dielectric.

An Stelle der steifen Metallplatte 12 als Feinregelungselektrode kann auch ein Tragorgan 16 aus Isolierstoff, z. B. Keramik, Verwendung finden (Fig. 3), das mit einer elektrisch leitenden Schicht 17 als Elektrodenbelag versehen ist. Zum Angreifen eines Einstellwerkzeuges weist das Tragorgan 16 zwei Löcher 18 auf. Das Tragorgan 16 kann entweder mit der leitenden Schicht 17 nach unten oder nach oben auf die Scheibe 5 aufgebracht werden. Im ersteren Fall erfolgt die Kapazitätsfeinregelung durch ein Zweischichten-Dielektriküm und im zweiten Fall durch ein Dreischichten-Dielektrikum.Instead of the rigid metal plate 12 as a fine control electrode also a support member 16 made of insulating material, for. B. Ceramic, find use (Fig. 3), which is provided with an electrically conductive layer 17 as an electrode coating. The support member 16 has two holes 18 for engaging an adjusting tool. The support member 16 can either with the conductive layer 17 down or after be applied to the top of the disc 5. In the first case, the capacity is fine-tuned by a two-layer dielectric and in the second case by a three-layer dielectric.

Der feste Kondensatorbelag 2 erstreckt sich z. B. über einen Winkel von 210°,-während die verstellbare Elektrode 6 einen Winkel von etwa 150° und die Feinregelungselektrode 12 einen Winkel von etwa 120° aufweist. -Bei dem Regelkondensator nach Fig. 4 besteht das feste Dielektrikum aus einem keramischen Röhrchen 20 mit einem Innenbelag 21 mit Anschlußdraht 22 und einem Gegenbelag 23 mit Anschlußdraht 24. Auf dem Röhrchen 20 ist eine federnde, vorzugsweise längsgeschlitzte metallische Hülse 25 (Fig. 5) angeordnet, welche mit dem Belag 23 in ständiger Berührung steht. Durch Verschieben der Hülse 25 läßt sich die Kapazität des Kondensators grob einstellen. Auf der Hülse 25 ist teleskopartig eine der Hülse 25 ähnliche Elektrodenhülse 26 verschiebbar angebracht, welche zur Kapazitätsfeinregelung dient, wobei wiederum hauptsächlich der zwischen dem Röhrchen 20 und der Elektrodenhülse 26 liegende Luftspalt 27 als Dielektrikum wirksam ist. Die Klemmkraft der auf dem Röhrchen 20 sitzenden Grobregelungshülse 25 ist hierbei größer als die Klemmkraft der auf der Grobregelungshülse 25 verschiebbar angeordneten Feinregelungshülse 26; die Hülse 26 wird also beim Verschieben der Hülse 25 mitgenommen, während beim Verschieben der Feinregelungshülse 26 die Grobregelungshülse 25 in ihrer Lage verbleibt. Der Regelkondensator nach Fig. 4 kann auch als Differentialkondensator mit zwei festen Gegenbelägen ausgeführt werden.The solid capacitor plate 2 extends z. B. over an angle of 210 °, while the adjustable electrode 6 has an angle of about 150 ° and the Fine control electrode 12 has an angle of about 120 °. -By the regulating capacitor 4, the solid dielectric consists of a ceramic tube 20 with an inner lining 21 with connecting wire 22 and a counter-lining 23 with connecting wire 24. On the tube 20 is a resilient, preferably longitudinally slotted metallic one Sleeve 25 (Fig. 5) is arranged, which is in constant contact with the lining 23. By moving the sleeve 25, the capacitance of the capacitor can be roughly adjusted. An electrode sleeve 26 similar to the sleeve 25 is telescopically mounted on the sleeve 25 slidably attached, which is used to fine-tune the capacity, in turn mainly the air gap between the tube 20 and the electrode sleeve 26 27 is effective as a dielectric. The clamping force of those sitting on the tube 20 Coarse control sleeve 25 is greater than the clamping force on the coarse control sleeve 25 displaceably arranged fine control sleeve 26; the sleeve 26 is so when Moving the sleeve 25 taken while moving the fine control sleeve 26 the coarse control sleeve 25 remains in its position. The regulating capacitor after Fig. 4 can also be designed as a differential capacitor with two fixed opposing linings will.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Regulating capacitor in the form of a disc trimmer, the one preferably ceramic dielectric disk whose dielectric constant value is a multiple of air, and two electrically connected in parallel, against each other and against the fixed capacitor plate around a common Axis has rotatable electrodes, one of which on the dielectric disk is arranged and for coarse capacity control, in which only the fixed The dielectric of the disk is effective, and the other for fine-tuning the capacitance is used, characterized in that the electrode used for fine adjustment of the capacitance (12) above the electrode (6) used for coarse control, leaving an air gap (19) is arranged.

2. Control capacitor according to claim 1, characterized in that that the thickness of the air gap (19) is at least approximately equal to the thickness of the dielectric disk (5) is.

3. Control capacitor according to Claims 1 and 2, characterized in that that the rotatable electrodes (6 and 12) or the dielectric disk (5) on one common metallic adjustment axis of rotation (7) are supported and the dielectric disk with the coarse control electrode (6) on this setting axis of rotation and the fine control electrode (12) is arranged rotatably about the adjustment axis of rotation.

4. Regulating capacitor according to the Claims 1 to 3, in which the dielectric disk on its periphery with a perpendicular is provided standing to its base ring-shaped approach, characterized in that that the fine control electrode (12) or its support member with its from the adjustment axis of rotation (7) the opposite end is supported on the annular projection (10).

5. Control capacitor in the form of a tube trimmer, which has a preferably ceramic dielectric tube, whose dielectric constant value is several times that of air, and two electrically connected in parallel, against each other and opposite the dielectric tube has displaceable electrodes, one of which for coarse capacity control, in which only the solid dielectric of the tube is effective, and the other is used for fine control of the capacitance, characterized in that the coarse control electrode (25) in a manner known per se a on the tube (20) displaceable in the longitudinal direction, resilient, preferably longitudinally slotted metallic sleeve and the fine control electrode (26) as a coaxially arranged displaceable directly on the coarse control electrode resilient, preferably longitudinally slotted metallic sleeve in the manner of the coarse control electrode sleeve is trained.

6. Control capacitor according to claim 5, characterized in that the clamping force of the coarse control sleeve (25) seated on the tube (20) is greater than the clamping force of the fine control sleeve (26) located on the coarse control sleeve. Considered publications: German Patent Specifications No. 706 977, 869 819; British Patent Nos. 452 573, 454 845, 574 596, 717 731; U.S. Patent Nos. 2,535,367, 2,591,717, 2639315.