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Die Erfindung betrifft einen Drehkondensator und insbesondere einen
keramischen Miniaturtrimmerkondensator.
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Bei einem Abstimmkondensator sollte das Verhältnis von maximaler Kapazität
zu minimaler Kapazität ungefähr 20: 1 sein, damit ein Rundfunkempfänger im Bereich
des gesamten Frequenzbandes abgestimmt werden kann. Keramische Kondensatoren sind
wegen ihrer Größe zwar für Miniaturrundfunkempfänger geeignet, bei ihnen beträgt
jedoch das normale Verhältnis von maximaler zu minimaler Kapazität ungefähr 5 :
1 bis 7 : 1. Ein derartiges Verhältnis reicht jedoch für Rundfunkempfänger nicht
aus. Bisher versuchte man das Kapazitätsverhältnis zur Verwendung von Keramiken
mit höherer Dielektrizitätskonstante zu steigern. Man kann auf diese Weise zwar
den maximalen Kapazitätswert erhöhen, jedoch steigt dabei auch der minimale Kapazitätswert
an, so daß das Verhältnis von maximaler zu minimaler Kapazität unverändert bleibt.
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Es ist bereits ein Drehkondensator bekannt, bei dem das Dielektrikum
einen Luftspalt aufweist und auf dem in der Nähe des Luftspaltes eine Kondensatorelektrode
angeordnet ist. Die andere Kondensatorelektrode ist in der Nähe der anderen Seite
des Dielektrikums angeordnet. Das die eine Kondensatorelektrode tragende Dielektrikum
ist relativ zur anderen Kondensatorelektrode zwischen einer Endstellung, in welcher
sich die beiden Elektroden überlappen, und einer Anfangsstellung, in welcher sich
die Kondensatorelektroden nicht überlappen, drehbar. In der Anfangsstellung ist
dabei der Luftspalt zwischen den beiden Elektroden wirksam, jedoch steht auch noch
das Dielektrikum mit beiden Kondensatorelektroden in Berührung.
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Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, das Verhältnis zwischen
Endkapazität und Anfangskapazität eines Drehkondensators zu erhöhen.
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Diese Aufgabe wird nun bei einem Kondensator mit einem Dielektrikum,
das aus zwei durch einen Luftspalt getrennten Teilen besteht, von dem auf der Oberfläche
des einen Teils die eine Kondensatorelektrode angebracht ist, während die andere
Kondensatorelektrode in der Nähe der der einen Kondensatorelektrode gegenüberliegenden
Oberfläche des Dielektrikums angeordnet und zwischen einer Endkapazitätseinstellung,
in welcher sich die beiden Kondensatorelektroden auf einander entgegengesetzten
Seiten des die eine Kondensatorelektrode tragenden Teils des Dielektrikums überlappen,
und einer Anfangskapazitätseinstellung verdrehbar ist, in welcher sich die beiden
Kondensatorelektroden nicht überlappen und durch einen Luftspalt getrennt sind,
erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die beiden Kondensatorelektroden durch den Luftspalt
physikalisch vollständig getrennt sind, wenn die Anfangskapazität des Kondensators
eingestellt ist und der Luftspalt jedoch keine Diskontinuität zwischen den beiden
Kondensatorelektroden ergibt, wenn die Endkapazität des Kondensators eingestellt
ist.
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Eine Ausführungform der Erfindung wird nun näher an Hand von Zeichnungen
erläutert, in denen zeigt F i g. 1 die auseinandergezogenen Teile eines Drehkondensators
nach der Erfindung, F i g. 2 einen Schnitt entlang der Achse des Kondensators, F
i g. 3 einen Schnitt zur Erläuterung der Maximaleinstellung und F i g. 4 einen Schnitt
zur Erläuterung der Minimaleinstellung.
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Der in den Zeichnungen dargestellte Dreh- oder Abstimmkondensator
10 enthält eine aus einem geeigneten Phenoplast bestehende Kappe 12 mit einem
Mittelloch 14, das zur Erzielung einer Schulter 16 aufgebohrt ist. In der Kappe
12 ist eine aus geeignetem elastischem Material, beispielsweise Gummi, bestehende
Beilagscheibe angeordnet. In der Bohrung sitzt eine Anschlußklemme 20, die ein mit
dem Loch 14 in der Kappe 12 fluchtendes Loch 22 aufweist. Die Anschlußklemme
20 besitzt einen Arm 24, der durch eine in der Schulter
16 befindliche Öffnung 26 hindurchgeführt ist und sich über die Beilagscheibe
18 hinaus erstreckt und diese gegen die Kappe 12 preßt.
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Ein aus geeignetem keramischem Material mit entsprechender Dielektrizitätskonstante
bestehender Läufer 28 besteht aus zwei getrennten Teilen 30 und 32. Zur Herstellung
dieser Teile wird ein scheibenförmiges keramisches Element entlang einer durch die
Mitte hindurchgehenden Linie geritzt und dann in zwei gleich große Teile auseinandergebrochen,
die dann in der Kappe 12 derart angeordnet werden, daß zwischen ihnen ein Luftspalt
34 verbleibt. Vor dem Auseinanderbrechen der keramischen Scheibe werden die Flächen
der Scheibe geschliffen, um eine bestimmte Glätte zu erzielen. Auf einer Fläche
wird dann eine Kondensatorelektrode 36 gebildet, indem eine bestimmte elektrisch
leitende Farbe in Form eines vorgegebenen Musters auf die Fläche aufgebracht wird.
Anschließend wird dann die Scheibe eingeritzt und schließlich auseinandergebrochen.
Die Enden der Elektrode 36 liegen dann in der Nähe des Luftspaltes 34. Beim Einbau
der Teile 30 und 32 in die Kappe 12 wird eine geringe Menge einer leitenden Epoxydfarbe
38 zwischen die Anschlußklemme 20
und die Elektrode 36 gebracht, während
auf dem Läuferteil 32 ein Klumpen aus nichtleitendem Epoxydzement 39 angeordnet
wird. Die Läuferteile werden dann gegen die Gummibeilagscheibe 18 gepreßt, so daß
in der Beilagscheibe eine den Arm 24 aufnehmende Einbuchtung entsteht und die Beilagscheibe
eng an den Läuferteilen anliegt. Auf diese Weise wird die Elektrode 36 mit der Anschlußklemme
20 elektrisch verbunden und zwischen dem Läufer und der Kappe 12 eine mechanische
Verbindung erreicht.
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Innerhalb der Kappe 12 ist ein aus geeignetem elektrischem Isolationsmaterial,
beispielsweise Steatit, bestehender Stator 40 am Läufer 28 anliegend
angeordnet. Eine der Elektrode 36 entsprechende Elektrode 42 wird auf dem Stator
in ähnlicher Weise wie die Elektrode 36 aufgebracht. Die Dicke der Elektroden 36
und 42 ist in der Zeichnung stark vergrößert dargestellt. Tatsächlich handelt es
sich bei den Elektroden 36 und 42 um sehr dünne auf dem Läufer bzw.
Stator befindliche Filme.
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Im Stator 40 ist eine diametral verlaufende Nut 41
vorgesehen,
in der eine Klemme 44 mit Hilfe einer Öse 46 befestigt ist, die durch ein
im Stator 40 vorgesehenes Loch 48 hindurchgeführt ist. Das eine Ende der
Öse 46 ist an die Klemme 44 angelötet, während das andere Ende über einen elektrisch
leitenden Streifen 47 mit der Statorelektrode 42 in Verbindung steht, die
dadurch mit einer elektrischen Zuleitung (nicht gezeigt) verbunden werden kann.
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Ein aus einem Mittelteil 51 und drei im gleichen Abstand voneinander
angeordneten Armen 52 bestehendes
elastisches Element
50 liegt an der mit der Nut 41 versehenen Fläche des Stators
40 an. Einer der Arme 52 liegt in der Nut 41 und enthält eine
abstehende Klemme 54, mit der die andere elektrische Zuleitung (nicht gezeigt)
verbunden werden kann. Ein an einem Ende mit einer vorspringenden Schulter versehener
ösenbolzen 56 erstreckt sich durch den Stator, den Läufer, die elastische Beilagscheibe
und die Kappe und ist am anderen Ende über die Anschlußklemme 20 gebogen
und mit dieser verlötet, wodurch zwischen der Klemme 54 und der Anschlußkiemme
20 und auf diese Weise mit der Läuferelektrode 36 eine elektrische Verbindung
hergestellt wird. Der ösenbolzen 56 und das elastische Element 50 halten den Abstimmkondensator
10 zusammen, wobei auf den Stator, den Läufer und die elastische Beilagscheibe
ein vorgegebener Druck ausgeübt und diese Elemente gegen die Kappe 12 gedrückt
werden. Die Beilagscheibe 18 gewährleistet einen elastischen Sitz, so daß
die Tragflächen des Läufers und des Stators bei einer Relativbewegung zwischen Läufer
und Stator ihre Ausrichtung beibehalten und dadurch reproduzierbare Einstellungen
gewährleistet sind.
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Die Kappe 12 hält die Läuferelemente zusammen und dient zusätzlich
als Einstell- oder Abstimmknopf. Durch Verdrehen der Kappe 12 wird der Läufer 28
gedreht, wodurch auch die Elektroden 36 und 42 gegeneinander verdreht werden und
dadurch die Kapazität des Kondensators verändert wird. Falls die Elektroden fluchten
(F i g. 3), ist der Kondensator auf den maximalen Kapazitätswert eingestellt. Wird
nun der Läufer derart verdreht, daß die Elektroden um 180° gegeneinander versetzt
sind (F i g. 4), dann weist der Kondensator die geringste Kapazität auf. Im letzten
Fall befindet sich der Spalt 34 zwischen den Enden der Elektroden. Man kann
daher zur Erzielung der gewünschten höchsten Kapazität ein keramisches Material
mit einer bestimmten Dielektrizitätskonstante wählen und trotzdem einen geringen
Mindestkapazitätswert auf Grund des in der Minimumlage zwischen den Elektroden vorhandenen
Luftspaltes beibehalten. Die Elektrodenform kann gegebenenfalls zur Erzielung einer
bestimmten Abhängigkeit zwischen Kapazität und Drehung geändert werden. Beispielsweise
kann die gezeigte bogenförmig verlaufende Elektrodenform derart ausgebildet werden,
daß sie ungefähr einem 260° umfassenden Teil einer archimedischen Spirale folgt
oder entsprechend der Formel verläuft, die für frequenzlineare Luftkondensatoren
gilt.
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Die in den Zeichnungen dargestellte Ausführungsform der Erfindung
ist in einem vergrößerten Maß-Stab dargestellt. Tatsächlich besitzt ein erfindungsgemäß
ausgebildeter Kondensator beispielsweise einen Durchmesser von ungefähr 12,5 mm
und eine Dicke von ungefähr 5 mm.