DE526299C

DE526299C - Veraenderlicher elektrischer Kondensator mit gasfoermigem oder fluessigem Dielektrikum, dessen Belegungen aus Teilen von Umdrehungskoerpern bestehen

Info

Publication number: DE526299C
Application number: DEB131403D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1927-04-08
Filing date: 1927-05-14
Publication date: 1931-06-09

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
9. JUNI 1931

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

JKi 526299 KLASSE 21 g GRUPPE

B131403 VIIIa\2ig Tag der Bekanntmachung über die Erteilung des Patents: 13. Mai

Raymond Braillard in Brüssel

Patentiert im Deutschen Reiche vom 14. Mai 1927 ab

Die Erfindung betrifft einen veränderlichen elektrischen Kondensator mit gasförmigem oder flüssigem Dielektrikum, dessen Belegungen aus Teilen von Umdrehungskörpern bestehen. Die Kapazitätsänderung wird durch Änderung der einander gegenüberliegenden Flächen der Belegungen und durch Abstandsänderung derselben erzielt.

Bei den bekannten Kondensatoren dieser Bauart wird das Entfernen und Nähern der Systeme erreicht, indem die Achse des beweglichen Systems in einer festen, mit den andern Systemen verbundenen Mutter verschiebbar angeordnet ist.

Diese Anordnung hat den Nachteil, daß sich nach gewisser Benutzungszeit ein axiales Spiel zwischen den Systemen einstellt, das genaue Einstellungen und die Erreichung eines niedrigsten zulässigen Luftspaltes und

ao infolgedessen der Höchstkapazität des Kondensators unmöglich macht.

Der Kondensator gemäß der Erfindung ermöglicht die gleichzeitige Änderung des dielektrischen Abstandes und der wirksamen gegenüberliegenden Flächen durch Anordnung der Drehachse des beweglichen Systems exzentrisch zur geometrischen Achse dieses Systems und zur geometrischen Achse des festen Systems. Diese konstruktiv sehr einfache Maßnahme kann mit größter Genauigkeit ausgeführt werden.

Dieser Kondensator bringt gegenüber den bekannten außerdem den Vorteil, bei vermindertem und gleichbleibendem Raumbedarf die Kapazitätsänderungen in weiten Grenzen variieren zu können, und zwar durch eine mechanisch sehr einfache Lösung, nämlich durch die Veränderung des Exzentrizitätsverhältnisses der Achsen in der Endschwenkung der Systeme.

Handelt es sich beispielsweise darum, eine lineare Änderung der Frequenz in den Grenzen Fo (Frequenz entsprechend dem Winkel o) und Fn (Frequenz entsprechend dem Winkel π) zu erhalten, so muß bei den Kondensatoren der üblichen Art mit parallelen

Fo

Belegungen das Verhältnis ψ- auf einen verhältnismäßig kleinen Wert beschränkt werden, um die Vergrößerung des Raumbedarfes des Kondensators zu vermeiden, die bei gleicher Maximalkapazität des Kondensators

Fo
und Anwachsen des Verhältnisses -=r- außer-

Γ1Ζ-

ordentlich schnell zunimmt.

Der Kondensator gemäß der Erfindung er-

möglichst eine sehr große Übereinstimmung mit der Kapazitätsänderung bei sehr veränderlichen und hohen Verhältnissen -ρς .

Ist 5¹ die Gesamtoberfläche eines Systems, C die Maximalkapazität für einen Drehungswinkel π, C₀ die Kapazität für einen Drehungswinkel o, C„ die Kapazität für einen Drehungswinkel α, β_Ύ der Abstand der ίο Systeme, der ein Minimum für den Drehungswinkel π ist, e die Vergrößerung des Abstandes der Systeme, wenn der Drehungswinkel von π auf ο abnimmt, so zeigt eine einfache Rechnung, daß

C_a =

Tt

4 π

K)

Die Maximalkapazität wird: r - ^{K S}

Sie hängt ausschließlich von 5 und en ab. Verändert man dagegen e oder allgemein den

Wert

so kann man für eine konstante

Höchstkapazität und für eine Anfangskapazität ο (unter Vernachlässigung der residuellen Kapazität) außerordentlich verschiedene Kurven für die Kapazität in Abhängigkeit vom Drehungswinkel erhalten.

Ein Verfahren, um gleichzeitig die wirksame Oberfläche der beiden Systeme und ihren Abstand zu ändern, ist in Abb. 1 schematisch dargestellt, zu der die Abb. 2 den Grundriß wiedergibt.

In der Abb. 1 sind zwei Mantelelektroden 8 und 9 im Schnitt dargestellt, welche voneinander isoliert sind. Diese Mäntel können zylindrisch, kegelstumpfförmig oder sonst irgendwie ausgebildet sein. Sie können eine kreisförmige Bewegung entsprechend π ausführen, wobei die eine oder die andere oder beide beweglich angeordnet sein können.

Das innere System 9 ist an einer in dem äußeren Mantel 8 gelagerten Achse befestigt und mit dieser beweglich.

11 ist die geometrische Achse des festen äußeren, 12 die geometrische Achse des beweglichen inneren Mantels; es sei angenommen, beide Achsen seien parallel.

Wenn nach Konstruktion die Drehachse 10 ebenfalls parallel mit den erwähnten ist und einen festen Abstand e von jeder von ihnen besitzt, wie in Abb. 2 dargestellt ist, beschreibt der Mittelpunkt 12 des Mantels 9 einen Halbkreis mit dem Radius e um die Achse 10 und für einen Drehwinkel π fallen die geometrischen Achsen ii und 12 zusammen.

Wenn man in diesem Falle mit en den Abstand der Systeme bezeichnet, wenn die Kapazität am größten ist und die Systeme sich vollkommen gegenüberstehen, so sieht man, daß sich der Abstand von e„ -\~ ze in e„ verändert, wenn der Drehwinkel sich von ο in π verwandelt.

Man kann leicht nachrechnen, daß die Kapazität Ca entsprechend einem Drehwinkel a gleich ist:

„ α

Diese Formel ist identisch mit der, die ein Schraubensystem ergibt, und das Gesetz der

Änderung hängt nur von der Größe—, von

der Exzentrizität der Systeme bei ihrem Endabstand ab.

Schließlich ist zu bemerken, daß die Form oder das Profil der Systeme nach Belieben geändert werden kann, um jedes Gesetz der gewünschten Kapazitätsänderung. zu erhalten oder zu korrigieren.

Um die Vorteile dieser Anordnungen zu zeigen, wird angenommen, daß man einen Kondensator konstruieren will, der dem Gesetz gehorcht.

Ca=z γ I-

— π

Dieses Gesetz charakterisiert die Kondensatoren, die allgemein in Radioapparaten verwendet werden, wo man eine lineare Veränderlichkeit der Frequenz der Sende- oder Empfangswelle in den Grenzen zwischen F₀, der Frequenz beim Winkel o, und Fn, der Frequenz beim Winkel π, erhalten will, wo-

bei der Ausdruck -ψ— bei α und y gleich ist, wenn unter γ die residuelle Kapazität für die Frequenz F₀ verstanden wird.

Es ist bekannt, daß bei derartigen Konden- no satoren mit parallelen Platten dieses Gesetz dadurch erhalten wird, daß man den festen oder beweglichen Platten ein geeignetes Profil gibt. Dies Profil ist derart, daß bei Zunahme des Wertes a => -=ß- sich der Raum-

bedarf des Kondensators sehr schnell bei gleicher Höchstkapazität vergrößert, so daß man in der Praxis diesen Wert klein machen muß.

Mit den beschriebenen Vorrichtungen ist es möglich, bei einer gleichen Oberfläche 5 der Mäntel einen gleichen Endabstand en und

infolgedessen bei einer gleichen Höchstkapazität sehr genau die Änderungsgesetzmäßigkeit zu erhalten, wobei die Ausdrücke

Fo a — -et- stark veränderlich sind und sogar

^Fn - e

sehr groß werden und den Ausdruck — beeinflussen.

Eine vollkommene Übereinstimmung wird leicht erhalten, wenn man das Profil der Systeme ein wenig ändert. Man kann den Kondensator aus Elektroden zusammensetzen, die fest oder beweglich um dieselbe Achse in beliebiger Zahl angeordnet sind, wobei der Gesamtdrehwinkel entsprechend reduziert werden muß.

Claims

Patentanspruch:

Veränderlicher elektrischer Kondensator mit gasförmigem oder flüssigem Dielektrikum, dessen Belegungen aus Teilen von Umdrehungskörpern bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse des beweglichen Systems exzentrisch zur geometrischen Achse dieses Systems und zur geometrischen Achse des festen Systems angeordnet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen