-
Veränderbarer Vakuumkondensator Die Erfindung bezieht sich auf einen
veränderbaren Vakuumkondensator in einem beispielsweise zylindrischen Gehäuse. Er
enthält einen Satz beweg licher Elektroden, der axial gegen einen Satz fester Elektroden
verschiebbar und an einer zentrisch zum Gehäuse verlaufenden Stange befestigt ist.
Diese Stange ist an beiden Enden oder Stirnseiten des Gehäuses gleitend gelagert.
-
Bei einem bekannten Kondensator dieser Art erfolgt die Führung der
Stange unmittelbar an der Stirnseite, wodurch zwei Faltenbälge zum Abdichten des
Gehäuses notwendig werden, was eine größere Baulänge und einen komplizierten Aufbau
erfordert. Auch ist dieser Aufbau nicht sehr stabil, so daß bei Stößen oder Erschütterungen
Kapazitätsschwankungen oder Kurzschlüsse auftreten können.
-
Aufgabe der Erfindung ist es, . Maßnahmen zur Verbesserung dieses
veränderbaren Vakuumkondensators anzugeben. Die Erfindung besteht darin, daß der
Satz fester Elektroden unmittelbar an einer Stirnwand des Gehäuses befestigt ist
und in seiner Mitte ein isoliertes Lager trägt, in dem ein Ansatz der den beweglichen
Elektrodensatz tragenden Stange axial verschiebbar geführt ist. Die Stabilität und
die Sicherheit des beweglichen Elektrodensatzes wird dadurch wesentlich erhöht.
-
Bei anderen bekannten veränderbaren Vakuumkondensatoren werden diese
Eigenschaften noch weniger erreicht, ohne daß der Aufwand wesentlich erhöht wird,
denn bei ihnen ist die Verschiebeachse für den beweglichen Elektrodensatz nur an
einer Seite gelagert.
-
Die Erfindung wird mit Hilfe eines in den Zeichnungen dargestellten
Ausführungsbeispiels beschrieben. In den Zeichnungen zeigt F i g. 1 einen veränderlichen
Vakuumkondensator, teilweise im Schnitt und teilweise in Seitenansicht, und F i
g. 2 einen Schnitt eines zweiten Ausführungsbeispiels eines Trägers zum Halten der
beweglichen Elektrode.
-
Der veränderbare Vakuumkondensator nach der Erfindung enthält einen
keramischen Zylinder 10, der an seinen beiden Enden metallisiert und mit
zwei Dichtungsringen 11 dicht verbunden ist. Keramische Abschlußringe
12 sind mit nach außen verlaufenden Flanschen der Ringe 11 verlötet,
um diese Verbindung zu verstärken. An den freien Enden der Ringe 11 befinden sich
die Stirnwände 13 und 14. Diese Teile, wie auch alle anderen Metallteile des Kondensators,
werden vorzugsweise durch elektrisches Schweißen in einer Heliumatmosphäre miteinander
verbunden. Die Stirnwände 13 und 14 ergeben mit ringförmigen Rippen
15 und 16 je eine Einheit, und jede Rippe besitzt mehrere Gewindelöcher
zur Befestigung des Kondensators.
-
Die feste Elektrode enthält mehrere konzentrische, im Abstand voneinander
angeordnete Kondensatorringe oder -platten 17, von denen jeder bzw. jede mit der
inneren Fläche der Stirnseite 13 verlötet ist. Diese Ringe werden dadurch in ihrer
konzentrischen Lage gehalten, daß jeder Ring U-förmig an einem seiner Enden ausgebildet
ist. Dieses Teil enthält vorspringende Flansche 18 zur dichten Aufnahme der äußeren
Fläche des nächstfolgenden kleineren Ringes. Diese Form der Konstruktion ergibt
eine Elektrode von sehr starrer Bauart, die einen sehr hohen Grad konzentrischer
Genauigkeit zwischen den Kondensatorplatten gewährleistet. Die Ringe oder Platten
17
sind sehr dünn und liegen sehr dicht beieinander. In der Zeichnung lassen
sich diese Ringe nur mit einer größeren Dicke und einem wesentlich größeren Abstand
darstellen.
-
Die zweite Stirnwand 14 enthält eine große mittlere öffnung,
und in dieser dichtend eingesetzt befindet
sich eine axial verlaufende
Muffe 19. In der Muffe 19 gleitet eine hohle Stange 20, die an ihrem
inneren Ende einen Ring 21 trägt, an dem eine massive Ringplatte
22 befestigt ist. Die Platte 22 besitzt zur dichten Aufnahme eines
Bundes an der Außenseite des Ringes 21 eine mittlere Aussparung.
-
Die bewegliche Elektrode enthält mehrere konzentrische und im Abstand
angeordnete Kondensatorringe oder ,-platten 23, die mit der Fläche der Platte
22 der gegenüberliegenden Stirnseite 13 verlötet sind und vorspringende
Flansche 24 besitzen. Die Ringe 23 sind den gegenüberliegenden Ringen
17 identisch und greifen in die Ringe 17 ein. Ein Satz von Kondensatorringen
ist vom anderen Satz von Kondensatorringen mit sehr kleinem Abstand angeordnet.
Da der bewegliche Satz von Ringen 23
an einer Stange 20 angebracht
ist, besteht die Neigung, diesen Satz in Abhängigkeit von der Lage und der Art,
in der der Kondensator montiert ist, und von physikalischen Stößen, die auftreten
können, dichter an die festen Ringe 17 zu bringen. Um das richtige Arbeiten
des Kondensators sicherzustellen, muß eine Radialbewegung der bewegbaren Ringe
23
ausgeschlossen sein.
-
Die Radialbewegung der beweglichen Elektrode wird durch eine Halterung
des inneren Endes der Stange 20 verhindert, die die beweglichen Ringe
23
trägt und führt. Diese Halterung enthält eine Halteachse 25, die
an dem mittleren Teil der Platte 22
befestigt ist und koaxial zur hohlen Stange
20 verläuft. Eine ringförmige Halterung 26 befindet sich am innersten
Ring 17 der festen Elektrode, und diese Halterung 26 dient zur gleitenden
Aufnahme der Welle 25. Der innerste Ring 17, an dem sich die Halterung 26 der Welle
befindet, kann derber ausgeführt sein als die anderen Ringe, um einen festen Träger
für diese Halterung zu ergeben. Es ist leicht zu erkennen, daß diese Konstruktion
eine Radialbewegung der beweglichen Ringe 23 ausschließt. Da die festen Ringe 17
mit der starren Stirnseite 13 verbunden sind, wird ein sicherer Abstand zwischen
den beweglichen Kondensatorringsätzen eingehalten.
-
Zwischen der zweiten Stirnwand 14 und der beweglichen Elektrode befindet
sich ein Balg 27, um ein Vakuum im veränderbaren Kondensator aufzubauen und zu halten.
Ein Ende des Balges 27 befindet sich an einem dünnen Ring 28, der
wiederum an einer ringförmigen Rippe 29 an der Platte 22 befestigt ist. Das andere
Ende des Balges 27 liegt an einem ähnlichen dünnen Ring 30, der wiederum
an dem ringförmigen Flansch 31 der Stirnwand 14 befestigt ist und
von seiner Mittelöffnung aus nach innen gerichtet ist. Der Balg dichtet also das
luftleere Gehäuse des Kondensators ab und dehnt sich mit der Bewegung der Elektrode,
mit der er verbunden ist, bzw. zieht sich mit ihr zusammen.
-
In die ringförmige Rippe 16 der zweiten Stirnseite
14 ist eine domähnliche Kappe 32 eingesetzt, die eine mittlere Öffnung
zur drehbaren Lagerung eines langen Gewindegliedes 33 besitzt. Ein Kugellager
34 in der Aussparung 35 der Kappe 32 greift an seinen Nabenteil 36 die Schraube
33 an. Die Drehbewegung der Schraube 33 erfolgt durch eine geeignete Antriebsvorrichtung,
die an die Nabe 36 angreift. Ein Ring 37 in einer Nut in der Kappe
32 dient zum Dichten der Kappe gegen die Stirnwand 14.
-
Die Drehbewegung der Schraube 33 erteilt der Stange 20 mit
der beweglichen Elektrode eine Axialbewegung durch Verändern der Kapazität. Die
Stange 20 und die Ringe 23 können sich mit der Schraube 33 wegen des
Balges 27 nicht drehen, der mit einer Seite an der Platte 22 und mit der
anderen Seite an der Stirnseite 14 liegt.
-
Die maximale Kapazität wird nach dem Zusammenbau der Einheit mittels
einer Schraube 38 eingestellt, die mit der Schraube 33 durch ein Gewinde und durch
ein Gewindeteil 39 mit der Innenseite der Stange 20 verbunden ist.
Die Einstellschraube 38 enthält einen Flansch 40, dessen Fläche an
das äußere Ende der Muffe 19 angreift. Dieser Flansch wirkt als Anschlag
zum Begrenzen der inneren Bewegung der Stange 20 und deren bewegbaren Elektrode.
Eine Einstellschraube 41, die in eine Bohrung im Flansch 40 eingeschraubt
ist, dient zum Feststellen der Einstellmuffe auf der Stange 20. Dies erfolgt
durch Reibund des Endes der Einstellschraube 41 auf dem äußeren Ende der
Stange 20.
-
Die maximale Kapazität des Kondensators wird in folgender Weise eingestellt:
Nachdem der Kondensator vollkommen zusammengebaut ist, jedoch bevor die Kappe 32
und die Schraube 33 sich an ihrem Platz befinden, werden die beweglichen Kondensatorringe
23 in die festen Ringe 14 eingeschoben, wo sie die Stellung der größten
Kapazität einnehmen. Dies kann durch Drehen der Einstellschraube 38 erreicht
werden, während ihr Flansch 40 im Eingriff mit dem Ende der Muffe
19 gehalten wird. Wenn die Ringe 23 sich in ihrer gewünschten Lage befinden,
wird die Einstellschraube 41 durch ein geeignetes Werkzeug gedreht, bis ihre
Spitze das Ende der Stange 20 erfaßt. Mit der Einstellmuffe 38 und ihrem
Flansch 40 an der Stange 20 wirkt dieser Flansch als Anschlag zur Begrenzung
einer weiteren nach innen gerichteten Bewegung der Stange 20 und der bewegten
Ringe 23. Wenn sich also die Schraube 33 und die Kappe 32 an ihrem Platz befinden,
wird ein Drehen der Schraube 33 in einer Richtung den Flansch 40 in Eingriff mit
der Muffe 19 bringen und eine genaue Einstellung der Maximalkapazität ergeben.
Zwei Röhrchen oder Abschmelzungen dienen zum Abdichten des Gehäuses des Kondensators
nach dem Auspumpen. Eine Abschmelzung 42 ist in eine Öffnung in der zweiten
Stirnseite 14 eingeschraubt. Eine Umhüllung 43 aus Gummi oder ähnlichem
Material dient zum Schutz dieser Abschmelzspitze. Eine zweite Abschmelzung
44 befindet sich in der Mittelöffnung der ersten Stirnwand 13. Sie
besitzt einen Durchmesser, der für einen angemessenen ringförmigen Raum um die Tragwelle
25 ausreicht. Eine Umhüllung 45, ähnlich der Hülle 43, dient
als Schutz für die Abschmelzung 44. Es sind zwei Abschmelzungen erwünscht,
um Reinigungslösungen durch den Kondensator vor dem Entleeren und Abdichten fließen
lassen zu können. Nach der Reinigung des Kondensators wird eine erste Abschmelzung
abgedichtet, der Kondensator ausgepumpt und dann die andere Abschmelzung abgedichtet.