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Elektrischer Schwingkondensator mit einem im wesentlichen außerhalb
des Gehäuses angeordneten elektromagnetischen Erregersystem Im Hauptpatent ist ein
elektrischer Schwingkondensator periodisch veränderbarer Kapazität mit einem in
einem vakuumdicht verschlossenen Gehäuse angeordneten Elektrodensystem unter Schutz
gestellt, bei dem das elektromagnetische Erregungssystem im wesentlichen außerhalb
des Gehäuses angeordnet ist und die Polschuhe des Erregungssystems die Kapselwandung
vakuumdicht durchdringen und bis in die unmittelbare Nähe der zu Schwingungen angeregten
Elektrode des Elektrodensystems geführt sind. Die Polschuhe des Erregungssystems
können konzentrisch angeordnet sein.
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Ein Erregungssystem mit konzentrisch angeordneten Polen liefert ein
eng begrenztes magnetisches Wechselfeld. Die Konzentration des magnetischen Anregungsfeldes
für die bewegliche Kondensatorplatte ist sehr erwünscht, damit im Plattensystem
des Schwingkondensators nicht durch magnetische Streufelder Spannungen induziert
werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Luftspalt zwischen den
konzentrischen Magnetpolen so zu gestalten, daß ein möglichst geringes magnetisches
Streufeld entsteht. Außerdem wird eine konstruktive Verbindung zwischen den beiden
konzentrischen Magnetpolen vorgeschlagen, die es gestattet, die beiden Pole vor
dem Einschmelzen in das Kondensatorgeh:iuse gegenseitig auszurichten.
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Die vorliegende Aufgabe wird bei einem elektrischen Schwingkondensator
mit einem im wesentlichen außerhalb des Gehäuses angeordneten elektromagnetischen
Erregersystem, dessen Pole konzentrisch und vakuumdicht die Gehäusewandung durchdringen
und bis in unmittelbare Nähe der Schwingelektrode geführt sind, nach Patent
1095 399 erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der innere stabförmige Pol mittels
einer unmagnetischen, vorzugsweise elektrisch leitenden Scheibe in dem ihn konzentrisch
umgebenden äußeren Pol gehaltert und vakuumdicht verbunden ist und daß das im Gefäß
befindliche Ende des Außenpols einen nach innen gerichteten Rand trägt, der einen
Luftspalt mit dem inneren Pol bildet.
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Mit Hilfe der unmagnetischen Scheibe, welche den inneren Pol in dem
ihn konzentrisch umgebenden äußeren Pol hält, können die beiden Pole schon vor dem
Einschmelzen des gesamten Polsystems in das Gehäuse des Schwingkondensators justiert
werden, so daß später in der Region des Luftspaltes keine Nacharbeit mehr erforderlich
ist. Der nach innen gerichtete Rand des äußeren rohrförmigen Pols gestattet eine
Ausbildung des anregenden elektromagnetischen Feldes mit möglichst wenig Streulinien.
Dadurch wird verhindert, daß in einer von den Kondensatorelektroden gebildeten Leiterschleife
eine Störspannung induziert werden kann.
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In einer Ausführungsform des konzentrischen Polsystems sind der rohrförmige
äußere Pol und ein stabförmiger Innenpol in eine Wand des evakuierten Gefäßes eingeschmolzen
oder eingelötet. Die Gefäßwand kann aus Glas, Keramik oder einem anderen unmagnetischen
Werkstoff bestehen. Es kann zweckmäßig sein, die den Innenpol am Außenpol abstützende
Scheibe durch einen überzug aus leitendem Material elektrisch leitfähig zu machen,
so daß Innen- und Außenpol das gleiche elektrische Potential aufweisen.
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Die vakuumdichte -Durchführung der beiden konzentrischen Pole ist
mit Schwierigkeiten verbunden. Vor allem, wenn erreicht werden soll, daß die Stirnfläche
des Innenpols mit dem konzentrischen Außenpol in einer Ebene liegt, ohne daß nach
dem Einschmelzen des Polsystems in die Gefäßwand eine Nachbearbeitung z. B. durch
Schleifen erfolgen muß.
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Besondere konstruktive Maßnahmen können diese Schwierigkeiten bedeutend
verringern. Die Maßnahmen können darin bestehen, daß der rohrförmige Außenpol mit
seiner äußeren Mantelfläche vakuumdicht mit der Gefäßwand verschmolzen oder verlötet
ist.
Auf dem Innenpol ist eine mit ihm vakuumdicht verbundene Scheibe aufgebracht. Diese
Scheibe besteht zweckmäßigerweise aus dem gleichen Material wie die übrige Gefäßwand.
Mit dem Außenrand dieser Scheibe wiederum ist ein zweites Rohr verschmolzen oder
verlötet, das den Innenpol ebenfalls konzentrisch umgibt. Dieses Rohr hat einen
Außendurchmesser, der kleiner ist als der Innendurchmesser des Außenpols. Das Rohr
mit Innenpol wird in den Außenpol eingesetzt und kann dann genau justiert werden,
so daß die Stirnfläche des Innenpols mit dem Außenpol in einer Ebene liegt. Nach
der Justierung kann das den Innenpol tragende Rohr mit dem Außenpol auf der außerhalb
des Gefäßes liegenden Seite vakuumdicht verschweißt werden, ohne daß dadurch Verschiebungen
zwischen Innen- und Außenpol eintreten. An Stelle der Schweißung können die beiden
Rohrenden natürlich auch verlötet werden. Das innere, den eigentlichen Innenpol
tragende Rohr kann aus einem magnetischen oder urmagnetischen Werkstoff bestehen.
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Bei einer dritten Ausführungsform des konzentrischen Polsystems ist
wie bei den bisherigen Formen der Außenpol wieder an seiner äußeren Wandfläche mit
dem umgebenden Material der Gefäßwand verschmolzen oder verlötet. Der Innenpol trägt
bei dieser Ausführungsform wiederum eine Scheibe, welche aus einem urmagnetischen
Werkstoff, z. B. Metall oder Keramik, besteht. Diese Scheibe kann den Luftspalt
ausfüllen oder in einem Abstand von der Stirnfläche des Innenpols, welcher sich
im Vakuumraum befindet, der der Dicke des eingezogenen Randes des Außenpols entspricht,
oder auch in beliebiger Höhe der beiden Pole angebracht sein. Die Verschmelzung
oder Verlötung des Außenpols mit der Gefäßwand geschieht zweckmäßig nach der Verlötung
von Außenpol mit Scheibe und Innenpol. Auf diese Weise ist gewährleistet, daß die
Stirnfläche des Innenpols und der eingezogene Rand des Außenpols in einer Ebene
liegen. Falls die Scheibe aus Metall besteht, ist auch dafür gesorgt, daß Innen-
und Außenpol gleiches elektrisches Potential haben.
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Eine das Polsystem erregende Wicklung kann außerhalb des Gefäßes vorgesehen
sein. Es ist auch möglich, durch einen in das Polsystem außerhalb des Gefäßes eingebauten
Permanentmagneten eine aus verschiedenen Gründen vorteilhafte Vormagnetisierung
des Luftspaltes zu erzeugen.
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Die Erfindung wird an Hand von vier Figuren, welche vier Ausführungsbeispiele
zeigen, näher erläutert.
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Fig. 1 stellt ein Ausführungsbeispiel dar, bei dem mit 1 eine
Gefäßwand, beispielsweise aus Glas oder Keramik, bezeichnet ist. Die Gefäßwand hat
eine kreisrunde Öffnung, in die ein im wesentlichen rohrförmiger Außenpo12 vakuumdicht
eingeschmolzen ist. Ein Innenpol 3 trägt eine Scheibe 4 aus einem urmagnetischen
Material, beispielsweise dem der Gefäßwand. Innenpol 3 und Scheibe 4 sind ebenfalls
vakuumdicht miteinander verbunden. Das obere Ende des Außenpols 2 weist einen eingezogenen
Rand 5 auf. Durch eine Öffnung 6 ragt der Innenpol 3. Die Stirnfläche des Innenpols
schneidet genau mit der Oberfläche des eingezogenen Randes 5 ab.
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In Fig. 2 ist eine Ausführungsform gezeigt, welche das Ausrichten
des Innenpols mit dem Außenpol erleichtert. Die mit der Fig. 1 übereinstimmenden
Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Bei der Ausführungsform nach
Fig. 2 ist die Scheibe 4 mit ihrem Außenrand nicht direkt mit dem Inneren des Außenpols
verbunden, sondern vakuumdicht in ein zweites Rohr 7 eingeschmolzen oder eingelötet.
Das Rohr 7 hat einen um weniges geringeren Außendurchmesser, als die lichte Weite
des Außenpols 2 beträgt. Bei der Montage wird das Rohr 7 mit der Scheibe
4 und dem Innenpol 3 in den Außenpol 2 eingeführt und, wenn die Stirnfläche
des Innenpols 3 mit der Oberfläche der Einziehung 5 abschließt, an dem Umfang 8
mit dem Außenpol verlötet oder verschweißt.
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Eine dritte Ausführungsform ist in Fig. 3 gezeigt. Auch in dieser
Figur sind die mit den beiden anderen Ausführungsformen übereinstimmenden Bauteile
mit den gleichen Bezugsziffern versehen. Bei der Ausführungsform nach der Fig. 3
ist der Innenpol 3 durch eine Scheibe 9 aus urmagnetischem Werkstoff, z. B. Metall
oder Keramik, mit dem Außenpol vakuumdicht verbunden.
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Fig.4 stellt eine Variation der in Fig. 3 gezeigten Ausführung dar.
Hier ist der Luftspalt durch das Material der Scheibe 9 gefüllt.