DE1200949B

DE1200949B - Variable capacitor

Info

Publication number: DE1200949B
Application number: DEV10868A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Karl Funk
Original assignee: KARL FUNK DIPL ING
Current assignee: KARL FUNK DIPL ING
Priority date: 1956-07-04
Filing date: 1956-07-04
Publication date: 1965-09-16

Description

Drehkondensator Die Erfindung bezieht sich auf einen Drehkondensator mit einem aus Luft oder aus Luft und Keramik oder aus Luft und einem organischen Isolierstoff bestehenden Dielektrikum, bei dem die Dicke der Luftschicht vom Eindrehwinkel des Kondensators abhängig ist.Variable capacitor The invention relates to a variable capacitor with one of air, or of air and ceramic, or of air and an organic Insulating material existing dielectric, in which the thickness of the air layer depends on the angle of rotation of the capacitor depends.

Es ist bekannt, halbkreisförmige Platten für Rotor und Stator so anzuordnen, daß deren diametrale Begrenzungskanten keilförmig verlaufen. Beim Einstellen des Kondensators verändert sich der Abstand zwischen den Elektroden, d. h. der Luftspalt. Durch geeignete Bemessung dieses Abstandes erzielt man jeden gewünschten Kapazitätsverlauf. Ferner sind bereits Kondensatoren mit kreissektorförmigen Rotorplatten und keil- oder doppelkeilförmigem Querschnitt vorgeschlagen worden. Hierbei gibt es Maxima und Minima im Kapazitätsverlauf.It is known to arrange semicircular plates for the rotor and stator in such a way that that their diametrical delimiting edges are wedge-shaped. When setting the Capacitor changes the distance between the electrodes, i. H. the air gap. Any desired capacity profile can be achieved by appropriately dimensioning this distance. Furthermore, capacitors with sector-shaped rotor plates and wedge-shaped or double wedge-shaped cross-section has been proposed. There are maxima here and minima in the capacity curve.

Bei diesen Kondensatoren ist die Dicke des gasförmigen Dielektrikums vom Eindrehwinkel abhängig. Bei sehr dünnen Luftschichten treten jedoch Plattenschlüsse durch Verklemmen auf.In these capacitors, the thickness of the gaseous dielectric is depending on the screw-in angle. In the case of very thin layers of air, however, plate closures occur by jamming.

Sehr gebräuchlich sind auch Kondensatoren, deren enger Plattenabstand durch dünne Zwischenlagen erzielt wird. Letztere erhöhen jedoch durch zusätzliche Luftschichten die Kapazität nicht.Capacitors with a narrow plate spacing are also very common is achieved by thin intermediate layers. However, the latter increase by additional Layers of air do not have the capacity.

Es ist ferner bereits mit einem tellerförmigen Rotor, der an seinem Rande zusätzlich gelagert ist, ein Luftdielektrikum von nur wenigen Hundertstel Millimetern Dicke erreicht worden. Dieses zusätzliche äußere, ringförmige Lager bringt jedoch eine ungleichmäßige Reibung und einen erheblichen Verschleiß mit sich.It is also already with a plate-shaped rotor on his Rande is additionally stored, an air dielectric of only a few hundredths Millimeters thick. This additional outer, annular bearing however, it brings with it uneven friction and considerable wear.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei verschwindend dünnen gasförmigen Zwischenschichten, jedoch ohne feste Zwischenlagen bei geringen Anforderungen an die Präzision der Herstellung ein Verklemmen der Kondensatorplatten auszuschließen.The invention is based on the object with vanishingly thin gaseous intermediate layers, but without fixed intermediate layers with low requirements to exclude jamming of the capacitor plates due to the precision of manufacture.

Bei der Lösung dieser Aufgabe hat sich gezeigt, daß die Elektroden noch einer weiteren Forderung genügen müssen, da die schiefwinklige Lage der geraden Elektrodenkanten noch nicht die Berührungsgefahr bei sehr dünnen Zwischenschichten ausschließt.In solving this problem it has been shown that the electrodes still have to meet another requirement, since the oblique position of the straight Electrode edges do not yet reduce the risk of contact with very thin intermediate layers excludes.

Die Erfindung besteht darin, daß die geradlinige diametrale Begrenzungskante der Elektroden mit der Antriebsachse einen sehr wenig vom rechten Winkel abweichenden Winkel bildet, während die in der Ebene der Elektroden und senkrecht zur Begrenzungskante der Elektroden liegende Linie annähernd senkrecht zur Antriebsachse steht. Die Abweichung dieser Linie von der Senkrechten entspricht etwa der Hälfte der Dicke des Luftdielektrikums. Bei völligem Anschmiegen einer Elektrode an eine keramische Platte braucht diese nicht genauer auf die Welle aufgesetzt zu werden als die Elektroden der üblichen Metall-Luft-Drehkondensatoren.The invention consists in that the rectilinear diametrical delimiting edge between the electrodes and the drive shaft deviate very little from the right angle Forms angle, while those in the plane of the electrodes and perpendicular to the boundary edge of the electrodes is approximately perpendicular to the drive axis. The deviation this line from the vertical corresponds to about half the thickness of the air dielectric. If an electrode is completely nestled against a ceramic plate, it needs it not to be placed more precisely on the shaft than the electrodes of the usual ones Metal-air rotating capacitors.

An Hand der in den A b b. 1 bis 12 schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele ist der Gegenstand der Erfindung näher erläutert. Es zeigen A b b. 1 und 2 einen Stator und Rotor, A b b. 3 und 4 die Kondensatoren in einem Gehäuse zusammengebaut, A b b. 5, 6 und 7 ein Gehäuse mit zwei Rotoren in verschiedenen Stellungen, A b b. 8 ein Gehäuse mit einem Abgleichschlitz, A b b. 9 ein Gehäuse mit zwei Abgleichsektoren, A b b. 10 Doppelrotoren mit gemeinsamer Nabe, A b b. 11 die Rotoren mit einem verbindenden Steg, A b b. 12 die Rotoren mit einigen Abgleichsektoren, deren äußerster als Anschlag gegen den gemeinsamen Steg dient. Der Steg verhindert ein überdrehen des Kondensators.On the basis of the A b b. 1 to 12 schematically illustrated embodiments the subject matter of the invention is explained in more detail. It show A b b. 1 and 2 one Stator and rotor, A b b. 3 and 4 the capacitors assembled in one housing, A b b. 5, 6 and 7 a housing with two rotors in different positions, A b b. 8 a housing with a calibration slot, A b b. 9 a housing with two adjustment sectors, A b b. 10 double rotors with a common hub, A b b. 11 the rotors with a connecting Bridge, A b b. 12 the rotors with some balancing sectors, the outermost of which is a stop serves against the common footbridge. The bridge prevents the capacitor from overwinding.

Nach der A b b. 1 schließt die geradlinige, diametrale Begrenzungskante 1 der Elektrode 2 mit der Welle einen sehr wenig vom rechten Winkel abweichenden Winkel 3 ein. Die in der Ebene der Elektrode 2 liegende, auf der geradlinigen Begrenzungskante senkrecht stehende Linie 4 steht annähernd senkrecht zur Antriebsachse. Auf ihr ist ein Rotor 5 befestigt, der mit dem Stator .6 eine Kapazität bildet. Die bei gasförmigem Dielektrikum zunächst nicht benutzten, anderen Seitenflächen der Platten können zwecks Kapazitätsabgleich noch zusätzlich metallisiert werden. Die A b b. 3 und 4 zeigen in ein Gehäuse 9 eingebaute Plattenpaare. Von diesen bilden jeweils zwei aufeinanderfolgende einen Keil B. Die A b b. 5 bis 7 stellen die nichtparallelen Platten in verschiedenen Stellungen dar. Nach den A b b. 9 und 8 bilden die Statorplatten 6 den Abschluß einer z. B. keramischen Wanne, die die Gestalt einer halbzylindrischen Hülse haben kann. Die A b b. 10 stellt dar, wie zwei aufeinanderfolgende Rotorplatten 5 durch eine gemeinsame Nabe 10 miteinander verbunden sind. In der A b b. 11 weisen die Rotorplatten außerdem noch einen gemeinsamen Steg 12 auf. Die Kondensatoren nach den A b b. 8, 9 und 12 haben in der Gehäusewand einen Abgleichschlitz 13. In der A b b. 9 sind zwei und in A b b.12 mehrere Abgleichsektoren 14 eingezeichnet. Nach den A b b. 10, 11 und 12 sind zwischen den beiden Rotorplatten Schlitze 15 für die Abgleichsektoren vorhanden.According to the A b b. 1, the straight, diametrical delimiting edge 1 of the electrode 2 forms an angle 3 with the shaft which deviates very little from the right angle. The line 4 lying in the plane of the electrode 2 and perpendicular to the straight delimiting edge is approximately perpendicular to the drive axis. A rotor 5 is attached to it, which forms a capacitance with the stator .6. The other side surfaces of the plates that are not initially used with gaseous dielectric can be additionally metallized for the purpose of capacitance adjustment. The A b b. 3 and 4 show pairs of plates built into a housing 9. Of these, two successive ones each form a wedge B. The A b b. 5 to 7 show the non-parallel plates in different positions. According to A b b. 9 and 8 form the stator 6 the conclusion of a z. B. ceramic tub, which can have the shape of a semi-cylindrical sleeve. The A b b. 10 shows how two consecutive rotor plates 5 are connected to one another by a common hub 10. In the A b b. 11, the rotor plates also have a common web 12. The capacitors according to A b b. 8, 9 and 12 have an adjustment slot 13 in the housing wall. In the A b b. 9 two and in A b b.12 several calibration sectors 14 are shown. According to A b b. 10, 11 and 12 are provided between the two rotor plates slots 15 for the balancing sectors.

Die nach der A b b. 7 völlig herausgedrehten Rotorplatten verlaufen X-förmig gegenüber den Statoren auseinander. Hierdurch wird eine geringe Anfangskapazität erzielt.According to the A b b. 7 completely unscrewed rotor plates run X-shaped opposite the stators apart. This results in a low initial capacity achieved.

Für den Drehkondensator werden sowohl gasförmige Dielektrika von nur wenigen Hundertstel Milimeter Dicke als auch keramische oder organische Werkstoffe verwendet.Both gaseous dielectrics of only a few hundredths of a millimeter thick as well as ceramic or organic materials used.

Claims

Claim: Rotary capacitor with a dielectric consisting of air or air and ceramic or air and an organic insulating material, in which the thickness of the air layer between the electrodes depends on the angle of rotation of the capacitor, characterized in that the straight diametrical delimiting edge (1) of the Electrodes (2) with the drive axis (7) forms an angle (3) which deviates very little from the right angle, while the line (4) lying in the plane of the electrodes and perpendicular to the boundary edge (1) of the electrodes is approximately perpendicular to the drive axis (7 ) stands. Documents considered: German Patent No. 722 736; French Patent Nos. 670 916, 784 860, 784 877; U.S. Patent No. 2,350,823.