DE2931855C2

DE2931855C2 -

Info

Publication number: DE2931855C2
Application number: DE2931855A
Authority: DE
Inventors: John E. Boonton N.J. Us Johanson
Original assignee: Johanson Manufacturing Corp Boonton Nj Us
Current assignee: Johanson Manufacturing Corp Boonton Nj Us
Priority date: 1978-08-17
Filing date: 1979-08-06
Publication date: 1987-10-29
Also published as: GB2028586B; US4179722A; IL58018A0; IL58018A; FR2433823B1; YU43459B; JPS5585018A; YU202079A; DE2931855A1; FR2433823A1; GB2028586A

Description

Die Erfindung betrifft einen Drehkondensator nach dem Oberbe griff des Patentanspruchs 1.

Ein Drehkondensator nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ist aus der US-PS 37 01 932 bekannt. Bei dem bekannten Drehkon densator liegen die ortsfesten Elektroden, die allgemein aus dünnen metallischen Filmen oder Blechen bestehen, frei und sind Beschädigungen ausgesetzt, die während der Beförderung vom Her stellungsort bis zum Gebrauchsort, während des Zusammenbaus des Kondensators und der angrenzenden Bestandteile in dem Gerät und während des Gebrauchs des Geräts auftreten. Andere Bestandteile des Kondensators, wie etwa die federnden Anschlußklemmen und die Befestigung der Drehscheibe, sind in ähnlicher Weise Beschädi gungen infolge von Schlägen ausgesetzt. Außerdem wird gegen Verunreinigungen, wie etwa Staub, Öl und Feuchtigkeit, kein Schutz geboten.

Weiterhin ist aus der DE-OS 26 33 576 ein staubdichter Drehkon densator bekannt, bei dem eine kreisförmige Öffnung in dem Ge häuseoberteil durch einen Drehstopfen abgeschlossen wird, der einen Durchmesser aufweist, der kleiner ist als der Durchmesser der Öffnung in dem Gehäuseoberteil. Damit ist dieser Drehkon densator an dieser Stelle zwar dicht gegen Staub oder Schmutz, jedoch nicht gegen Luft, Gase oder Feuchtigkeit. Das Gehäuse unterteil ist an dem Gehäuseoberteil stumpf angeklebt oder ver schweißt und die federnden Anschlußklemmen ragen aus der Gehäu seunterseite heraus. Auch hier besteht die Gefahr, daß Luft, Gase oder Feuchtigkeit in das Innere des Drehkondensators ein dringen.

Schließlich offenbart das DE-GM 19 62 487 eine Staubschutzkappe für elektrische Schaltkreiselemente, insbesondere für keramische Trimmerpotentiometer, bei denen ein Gehäuseoberteil mit einem Gehäuseunterteil kraftschlüssig und formschlüssig verbunden wird.

Auch dieses Gehäuseoberteil ist staubdicht, jedoch nicht luft dicht angeordnet, da Lüftungsaussparungen für Kühlluft vorge sehen sind und auch Schlitze für federnde Nasen in den Seiten wänden des Unterteils vorgesehen sind. Außerdem werden bei einem eingesetzten Drehscheibenzapfen zum Einstellen des Potentiome ters keine besonderen Maßnahmen getroffen, um diesen nicht nur staubdicht sondern auch luft-, gas- und feuchtigkeitsdicht zu machen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Drehkondensator der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art zu schaffen, der in seinem Gehäuse luftdicht eingeschlossen und gegen Beschädigungen geschützt ist und dabei dennoch von außen abstimmbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im kenn zeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 gelöst. Eine Ausbil dung der Erfindung ist im Patentanspruch 2 enthalten.

Der Drehkondensator mit den beanspruchten Merkmalen ist voll kommen innerhalb eines abgedichteten Gehäuses eingeschlossen, so daß Luft, Gase, Feuchtigkeit, Staub und andere Verunreinigun gen nicht in die abgedichtete Vorrichtung eintreten oder ein dringen können, wobei der Drehkondensator trotzdem von außen abstimmbar ist, ohne die Abdichtung zu beschädigen oder in ande rer Weise deren Wirksamkeit zu beeinträchtigen. Es ist möglich, einen Kondensator vorzusehen, der derart kompakt ist, daß von Miniaturisierung gesprochen werden kann. Der Kondensator mit den beanspruchten Merkmalen ist insbesondere dann geeignet, wenn Temperaturwechsel, Schläge oder andere Umwelteinflüsse auftreten.

Die US-PS 40 95 263 beschreibt einen Drehkondensator, der ein becherförmiges Gehäuseelement besitzt, das eine scheinbare Ähnlichkeit mit dem becherförmigen Gehäuseoberteil der vor liegenden Erfindung aufweist. Das bekannte Gehäuseelement trägt jedoch die eine der ortsfesten Platten auf seiner Außen oberfläche, wo es infolgedessen physikalischen Beschädigungen ausgesetzt ist, und die andere ortsfeste Platte weist die Form einer schalenförmigen Scheibe auf, die innerhalb des Bechers eingepaßt ist und demzufolge ebenfalls physikalischen Beschä digungen ausgesetzt ist. Gegenüber Verunreinigungen aller Art ist kein Schutz vorgesehen.

Während der Kraftschluß des Gehäuseunterteils des Kondensators mit den beanspruchten Merkmalen innerhalb des Gehäuseober teils im allgemeinen ausreichend ist, kann der Kondensator eine Beschichtung aus Epoxikleber an der Seite und am Kopf ende des Gehäuseunterteils aufweisen, um zusätzlich das Ge häuse gegen das Eindringen von Verunreinigungen abzudichten. Ein besonders geeigneter Epoxikleber ist ein Kalziumchlorid äthanol mit Nylon.

Die Schenkelabschnitte der Kontakte können in den Öffnungen des Gehäuses durch Kraftschluß abgedichtet werden. Falls eine weitere Abdichtung vorgesehen ist, wird ein Epoxikle ber verwendet, der die Schenkelabschnitte zusätzlich in den Öffnungen abdichtet. In gewissen Fällen, in denen die Öffnungen breiter sind als die Schenkelabschnitte, erfolgt eine Abdichtung nur durch den Epoxikleber.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 einen senkrechten Schnitt durch einen abgedichteten Drehkondensator in einem Kunststoffgehäuse;

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Innenseite des Gehäuseunter teils von Fig. 1, woraus der Bereich hervorgeht, der durch den Epoxikleber bedeckt wird, der zum Abdichten des Bodens des Ge häuses verwendet wird; und

Fig. 3 eine Draufsicht auf das Gehäuse von Fig. 1.

Fig. 1, die die einzelnen Bestandteile in ihrer Beziehung zuein ander darstellt und kein Querschnitt entlang einer einzigen Linie ist, zeigt einen abgedichteten Drehkondensator 10, der ein zylindrisches, umgekehrtes, becherförmiges, isolierendes Ge häuse 12 aufweist, das ein Gehäuseoberteil 14 und ein Gehäuseun terteil 16 besitzt. Beide Gehäuseteile 14, 16 sind aus einem harten, halbstarren Kunststoff hergestellt, z. B. aus Acetalharz, wie es beispielsweise unter dem Namen DELRIN ® verkauft wird.

Innerhalb des Gehäuses 12 ist der Drehkondensator angeordnet, der eine erste ortsfeste Scheibe 18, eine halbkreisförmige Dreh scheibe 20 und eine zweite ortsfeste Scheibe 22 aufweist, die in dieser Reihenfolge durch geformte, metallische, federnde An schlußklemmen 24, 26 als Elektroden unmittelbar übereinander ge stapelt gehalten werden. Die Unterseite der ersten ortsfesten Scheibe 18, die aus einem keramischen, dielektrischen Material hergestellt ist, ist mit einer halbkreisförmigen, hochleitfähigen Metallbeschichtung 28 metallisiert. Die zweite ortsfeste Scheibe 22 ist in ähnlicher Weise hergestellt mit der Ausnahme, daß dessen leitende Metallschicht 30 nach oben gerichtet ist. An stelle der Halbringform kann jede der Metallschichten 28, 30 auch eine andere Form aufweisen, z. B. die Form eines Kreisbogens, der sich um einen größeren oder kleineren Winkel als 180° um die Achse der Drehscheibe erstreckt.

Die Drehscheibe 20, die aus einem hochleitfähigen Metall be steht, weist einen dünnen, halbkreisförmigen Plattenabschnitt 32 auf, der einen zentralen, konzentrisch angeordneten, zylindri schen Zapfen 34 aufweist, dessen oberes Ende mit einer quadra tischen Ausnehmung 36 zum Einstellen des Drehkondensators ver sehen ist. Anstelle der Halbkreisform kann der Plattenabschnitt auch eine andere Form aufweisen, z. B. einen spiralförmigen Umfang oder einen Kreisbogen, der sich um einen größeren oder kleineren Winkel als 180° um die Achse der Drehscheibe erstreckt. Das un tere Ende des Zapfens 34 ist mit einer konzentrischen kreisför migen Ausnehmung 38 gebildet, deren Zweck noch beschrieben wird. Die ortsfesten Scheiben 18, 22 sind mit runden zentralen Öff nungen versehen, die zur gleitenden Aufnahme des oberen und des unteren Teils des Zapfens 34 während des Zusammenbaus dienen. Die Innendurchmesser der leitenden Metallschichten 28, 30 sind größer als der Außendurchmesser des Zapfens 34, so daß die orts festen Scheiben von der Drehscheibe 20 elektrisch isoliert bleiben. Die erste federnde Anschlußklemme 24, die aus einem hochleitfähigen Material hergestellt wird, dient nicht nur zum federnden Befestigen der scheibenähnlichen Teile des Drehkonden sators 10, sondern auch zum elektrischen Verbinden der Metall schichten 28, 30, so daß diese einen einzigen elektrischen "Stator" bilden, zwischen denen sandwichartig der halbkreisför mige Plattenabschnitt 32 der Drehscheibe 20 angeordnet ist. Die Anschlußklemme 24 ist mit einem oberen Fingerabschnitt 42, der gabelartig mit zwei Fingern ausgebildet ist, die sich allgemein horizontal nach innen und geringfügig nach unten erstrecken, mit einem sich nach unten erstreckenden, vertikalen Schenkelabschnitt 44 , mit einem sich seitlich erstreckenden Basisabschnitt 46 und mit einem sich senkrecht nach unten erstreckenden, in der Senk rechten versetzt angeordneten Schenkelabschnitt 48 ausgebildet, der beim Zusammenbau durch einen rechteckigen Schlitz 66 im Umfang des Gehäuseunterteiles 16 paßt. Alle Bestandteile der Anschlußklemme 24 sind einstückig geformt und bilden eine Ein heit. Die Finger des Fingerabschnittes 42 berühren die Metall schicht 30 der zweiten ortsfesten Scheibe, und der horizontale Basisabschnitt 46 berührt die Metallschicht 28 der ersten orts festen Scheibe, um einen elektrischen Kontakt zu dem senkrechten Schenkelabschnitt zu bilden, der als Statorleiter dient. Die Finger des Fingerabschnittes 42 drücken an einer zentralen Stelle federnd gegen die Metallschicht 30. Da der sich seitlich erstreckende Basisabschnitt 46 der ersten Anschlußklemme 24 die Metallschicht 28 berührt, werden beide Metallschichten 28, 30 elektrisch mit der ersten Anschlußklemme 24 verbunden, die als ein gemeinsamer Statoranschluß für den abgedichteten Drehkonden sator 10 dient.

Die zweite als Elektrode dienende Anschlußklemme 26, die eben falls hoch leitfähig ist, dient auch der federnden Befestigung der scheibenähnlichen Teile des abgedichteten Drehkondensators 10 an gegenüberliegenden Seitenteilen und stellt außerdem eine elektrische Verbindung mit der Drehscheibe 20 her. Die zweite Anschlußklemme 26 ist mit einem quer verlaufenden flachen Basis abschnitt 52 ausgebildet, der einstückig mit einem Paar einwärts verlaufenden Fingern vorgesehen ist, die in einem sich nach oben erstreckenden Kontaktabschnitt 56 enden, der nach oben und außen in die Drehscheibenausnehmung 38 vorsteht, um einen elektrischen Kontakt mit der Basis der Ausnehmung herzustellen. Das andere Ende des flachen Basisabschnittes 52 ist einstückig mit nach oben versetzt angeordneten, nach unten gebogenen Fingerabschnitten 58 ausgebildet, die die scheibenähnlichen Teile gegen den ent sprechenden Basisabschnitt 52 halten. Alle diese Bestandteile der zweiten federnden Anschlußklemme 26 sind ebenfalls mit einem zentral nach unten sich erstreckenden Schenkelabschnitt 60 aus gebildet, der durch einen rechteckigen Schlitz 68 am Umfang des Gehäuseunterteiles 16 paßt, wobei der Schlitz gegenüberliegend dem Schlitz 66 für die erste federnde Anschlußklemme 24 ange ordnet ist (Fig. 2). Die zweite Anschlußklemme 26 hat keinen elektrischen Kontakt mit den Metallbeschichtungen 28, 30, was aus Fig. 1 nicht ersichtlich ist, da diese keine einheitliche Schnittdarstellung ist.

Die quadratische Ausnehmung 36 im oberen Teil des Zapfens 34 ist für den Gebrauch eines schraubenzieherähnlichen, dielektrischen Werkzeuges vorgesehen, das einen Einsatz mit entsprechendem quadratischen Querschnitt aufweist, um die Drehscheibe 20 in be zug auf den Rest des Kondensators zu drehen und dadurch die Ka pazität zu verändern oder einzustellen, indem der Plattenab schnitt 32 in bezug auf die ortsfesten Metallschichten 28, 30 bewegt wird. Der erste und zweite Schenkelabschnitt 48, 60 werden als Verbindungsanschlüsse verwendet.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Gehäuse 12 des abgedichteten Drehkondensators 10 hat das Gehäuseoberteil 14 eine allgemein zylindrische Form, weist Seitenwandungen und ein Oberteil auf, und ist aus einem halbstarren Kunststoff hergestellt. Das Gehäu seunterteil 16 ist aus dem gleichen Material hergestellt. Nachdem der Kondensator zusammengebaut worden ist, wird er in das Gehäu seoberteil 14 eingesetzt. Wie in Fig. 3 dargestellt, weist das Oberteil 62 des Gehäuseoberteils 14 eine zentral angeordnete, kreisförmige Öffnung 64 auf, die einen Durchmesser besitzt, der geringfügig kleiner als der Außendurchmesser des oberen Zapfens 34 ist. Der obere Teil des Zapfens 34 ist kraftschlüssig inner halb der Öffnung 64 eingepaßt, so daß er geringfügig einge schnürt innerhalb des Oberteiles 62 und gut schließend darin an geordnet ist. Diese kraftschlüssige Einpassung macht einen Zu gang zu der Ausnehmung zum Einstellen von der Außenseite des Gehäuses 12 her möglich, ohne Beschädigung oder anderweitige Verschlechterung der Abdichtung.

Das in Fig. 2 dargestellte Gehäuseunterteil 16 hat einen Außen durchmesser, der geringfügig größer ist als der Innendurchmesser des Gehäuseoberteils 14, so daß das Gehäuseunterteil 16 kraft schlüssig innerhalb des Gehäuseoberteils 14 eingesetzt werden kann, um den Boden des abgedichteten Drehkondensators 10 zu bilden (Fig. 1). Das Gehäuseunterteil 16 besitzt darüber hinaus zwei gegenüberliegende rechteckige Schlitze 66, 68, um die senk rechten Schenkelabschnitte 48, 60 der entsprechenden ersten und zweiten federnden Anschlußklemmen 24, 26 aufzunehmen. Das Gehäuseunterteil 16 ist außerdem gegen das Gehäuseoberteil 14 und den Kondensator durch eine Epoxikleberbeschichtung 70 abge dichtet, wie etwa Kalziumchloridäthanol mit Nylon, um eine Ab dichtung gegen Luft, Feuchtigkeit und Staub sicherzustellen. Die Form des Epoxiklebers 70 ist in Fig. 1 dargestellt, wobei er sichelförmig in der Nähe des Umfanges der Vorrichtung darge stellt ist. Der Bereich auf dem Gehäuseunterteil 16, der mit dem Epoxikleber abgedichtet wird, ist in Fig. 2 gezeigt.

Das Gehäuse 12 ist ein komplett abgedichtetes Gehäuse für einen Drehkondensator, das einen vollständigen Schutz gegen uner wünschten Eintritt jeglicher Verunreinigungen bietet.

Claims

1. Drehkondensator mit

1. einem Paar äußerer, dielektrischer Scheiben,
2. einer zentralen, elektrisch leitenden Drehscheibe, die sich unmittelbar zwischen den äußeren Scheiben in gestapelter Anordnung befindet,
3. einem elektrisch leitenden Abschnitt auf der Außen seite der entsprechenden äußeren Scheiben, wobei die leitenden Abschnitte parallel, im Abstand zueinander angeordnet sind,
4. einer federnden Anschlußklemmenanordnung, die die äußeren dielektrischen Scheiben gegenseitig, in einer im wesentlichen festen Anordnung und in un mittelbarer, gestapelter Anordnung mit der Drehschei be festhält, wobei die Drehscheibe
2₁. einen flachen Plattenabschnitt und
2₂. Einrichtungen aufweist, um die Drehscheibe auf eine koaxiale Drehbewegung in bezug auf die dielektrischen Scheiben zu beschränken und wobei die federnde An schlußklemmenanordnung
4₁. eine als Elektrode dienende, erste, elektrisch lei tende, federnde Anschlußklemme, die einen Basisab schnitt besitzt, der elektrisch und mechanisch mit dem elektrisch leitenden Abschnitte der einen der elektrischen Scheiben verbunden ist,
4₂. einen Fingerabschnitt, der elektrisch und mechanisch mit dem elektrisch leitenden Abschnitt der anderen der Scheiben verbunden ist, und
4₃. eine als Elektrode dienende, zweite, elektrisch lei tende, federnde Anschlußklemme aufweist, die
4₃₁. einen Kontaktabschnitt, der an einem zentralen Ab schnitt der Drehscheibe anliegt und durch eine zen trale Öffnung in einer der dielektrischen Scheiben verläuft,
4₃₂. einen Fingerabschnitt umfaßt, der in einem von dem elektrisch leitenden Abschnitt entfernten Bereich an den äußeren Flächenabschnitten der anderen der elek trischen Scheiben überlagert und daran anliegt, wobei
4₃₃. jede der federnden Anschlußklemmenanordnungen einen Schenkelabschnitt als Kontakt aufweist, wobei
5. eine zentrale Öffnung in der anderen der dielektrischen Scheiben aufweist, wobei
6. die Drehscheibe einstückig geformt ist und einen
6₁. zentralen Zapfenabschnitt, der
6₁₁. einen ersten, sich axial nach außen erstreckenden Abschnitt, der in der Öffnung einer der dielek trischen Scheiben drehbar gelagert ist,
6₁₂. einen zweiten sich axial nach außen erstreckenden Abschnitt, der in der Öffnung der anderen der dielek trischen Scheiben drehbar gelagert ist, und
6₂. eine Ausnehmung in dem äußeren Ende einer der sich nach außen erstreckenden Abschnitte des Drehscheiben zapfenabschnittes aufweist, die Einrichtungen zum gleitenden Eingriff eines geeigneten Werkzeuges vor sieht, das einen Schraubeneinsatz mit entsprechendem Querschnittsprofil aufweist,

gekennzeichnet durch

7. ein luftdicht abgeschlossenes Gehäuse, welches eine allgemein zylindrische Form besitzt, mit
7₁. einer zylindrischen Seitenwandung und
7₂. einem Gehäuseoberteil (14), in dem
7₂₁. eine kreisförmige Öffnung (64) angeordnet ist, die einen geringfügig kleineren Durchmesser aufweist als der Außendurchmesser des sich nach außen erstreckenden Abschnittes des Drehscheibenzapfenabschnittes (34), in dem die Ausnehmung (36) sich befindet, wobei der sich nach außen erstreckende Abschnitt kraftschlüssig in der Öffnung (64) eingepaßt und innerhalb des Gehäu seoberteiles eingeschnürt ist, um einerseits eine Abdichtung des Zapfens (34) innerhalb des Gehäuse oberteiles durch Reibung zu bilden und andererseits den Zugang zu der Zapfenausnehmung zu ermöglichen, und
7₃. ein Gehäuseunterteil (16) umfaßt, um den Drehkondensator (10) innerhalb des Gehäuses abzudichten, wobei das Gehäuseunterteil (16) im unbelasteten Zustand einen Außendurchmesser aufweist, der geringfügig größer ist als der Innendurchmesser des Gehäuseoberteils, und wobei das Gehäuseunterteil (16) kraftschlüssig innerhalb des Gehäuseoberteils eingepaßt ist, und
7₃₁. zwei gegenüberliegende Schlitze (66, 68) an dessen Umfang aufweist, um die Schenkelabschnitte (48, 60) der federnden Anschlußklemmen (24, 26) in abdichtendem Eingriff aufzunehmen, wobei die Schenkelabschnitte (48, 60) in den Öffnungen mindestens teilweise durch Reib schluß und/oder durch Epoxikleber abgedichtet sind, und
7₃₂. eine Beschichtung aus Epoxikleber (70) an seinem Rand und seiner dem Drehkondensator abgewandten Fläche auf weist, um das Gehäuse (12) zusätzlich gegen Eindringen von Verunreinigungen abzudichten, wobei
8. das Gehäuseoberteil und Gehäuseunterteil aus einem halbstarren, nicht leitenden Plastikmaterial hergestellt sind.

2. Drehkondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Epoxikleber ein Kalziumchloridäthanol mit Nylon ist.