-
Elektrischer Kondensator, insbesondere für extrem hohe Frequenzen,
mit symmetrisch zueinander und zu einer zentralen Klammervorrichtung innerhalb eines
Isolierbehälters angeordneten Stapelabschnitten Die Erfindung bezieht sich auf eine
vorteilhafte Bauweise von elektrischen Kondensatoren, insbesondere für extrem hohe
Frequenzen, mit svmmetrisch zueinander und zu einer zentralen Klammervorrichtung
innerhalb eines Isolierbehälters angeordneten Stapelabschnitten. Bei derartigen
Kondensatoren spielt bei extrem hohen Frequenzen die Anordnung der Zuleitungen,
der Verbindungen zwischen den Kondensatorabschnitten und der Klammern eine überaus
wichtige Rolle, da diese Teile leicht wellen von übermäßigen Wärmeverlusten bilden
können.
-
ach der Erfindung werden diese Verluste dadurch möglichst gering gehalten,
daß sowohl die Außenstromzuführungen wie auch die elektrischen Verbindungen zwischen
den Kondensatorabschnitten derart angeordnet sind, daß die Hochfrequenzströme nicht
durch die oder höchstens über die Außenoberflächen der metallischen Klammerorgane
verlaufen. Diese Bedingung wurde bis jetzt beim Bau von aus mehreren Stapeln bestehenden
Kondensatoren mit einem deren Zusammenpressung vermittelnden Zentralbolzen nicht
befolgt, und das verursachte außer den starken Wärmeverlusten in diesem Bolzen noch
seine Wärmeausdehnung und das Nachlassen der Preßspannung. Ferner ist es wichtig,
für eine möglichst gleichmäßige Verteilung der Belastungen verschiedener Zweige
zu sorgen. Hierfür muß zweckmäßigerweise die Anordnung so getroffen werden, daß
die äußeren Stromwege gleich lang sind und symmetrisch verlaufen.
-
Ferner ist es von Bedeutung, daß die extrem hochfrequenten Ströme
in den Zuleitungen und Verbindungen ihre Richtung möglichst nicht ändern. Es müssen
daher die vorkommenden massiven Teile so angeordnet werden, daß ihre Außenflächen
(falls es nicht zu vermeiden ist, daß diese massiven Teile sich an der Stromleitung
beteiligen) sich möglichst der allgemeinen Richtung, in welcher die Stromleitung
zu erfolgen hat, anpassen, damit der Tendenz der extrem hochfrequenten Ströme, Richtungsänderungen
zu vermeiden, Genüge geleistet wird. Es empfiehlt sich, zur Entlastung von metallischen
Klammerorganen vom Strom zwischen den Kondensatorabschnitten besonders gut leitende
Stromzuführungen vorzusehen.
-
Ferner muß dafür Vorsorge getroffen werden, daß die Klammer keine
Schleife um die Zuführungen bildet.
-
Das unbefriedigende Arbeiten der bis jetzt verwendeten Kondensatorkonstruktion
mit symmetrisch zu einem zentralen Spannbolzen angeordneten
Stapelabschnitten
ist darauf zurückzuführen, daß sie gegen die oben angegebenen Gesichtspunkte verstoßen.
-
Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform des Kondensators nach
der Erfindung ist in der Zeichnung abgebildet. Hier ist C ein röhrenförmiger Isolierbehälter,
der mit zwei metallischen Endkappen oder Deckeln E, E versehen ist. Zwischen diesen
Deckeln und den Endrändern des röhrenförmigen Isoliergliedes C sind elastische Polsterringe
D, D aus Kork, Gummi oder ähnlichem elastischem Material eingelegt, deren
Zweck ist, den Druck der erwähnten metallischen Deckelplatten zu verteilen und den
Innenraum des Behälters C zum Schutz gegen die Feuchtigkeit der Außenluft u. dgl.
abzudichten. Die innerhalb des Behälters C angeordneten Kondensatorstapel F, F und
G, G sind zwischen gemeinschaftlichen Klammerorganen P, P' mittels eines in der
Mitte zwischen ihnen durchgehenden Schraubenbolzens H zusammengepreßt. Die Kondensatorstapel
F, F und G, G werden auf diese Weise fest zusammengehalten und bilden eine komplette
Kondensatoreinheit, die zwischen den Endverschlußgliedern E, E befestigt ist; zur
Befestigung dienen leitende Streifen A, A mit Schraubenansätzen, die mit
den Schraubenmutternaben B, B der Verschlußplatten E, E zusammengeschraubt
werden. Wenn erwünscht, können zusätzliche leitende Metallstreifen T, T
zwischen
den Kondensatorstapeln F, F und G, G angelötet werden, um eine zuverlässige elektrische
Verbindungzwischendiesen Stapeln-unabhängig von den durch die Druckplatten P, P'
gebildeten Kontakten - vorzusehen. Somit sind je zwei an demselben Verschlußdeckel
E angeschlossene Kondensatorstapel parallel und mit dem anderen Paar in Reihe geschaltet.
Der vom oberen Stromzuführungsdeckel E kommende Strom gelangt über den Streifen
A zur Mitte der Stapel F, F, verzweigt sich hier in zwei parallele Wege über diese
Stapel, Verbindungsstreifen T, T, äußere Zuleitungen der Kondensatorstapel
G, G, weiter durch diese Stapel bis zur Wiedervereinigung am unteren Zuführungsstreifen
A und fließt über diesen zum unteren Stromzuführungsdeckel E. Jeder Köndensatorstapel
F, F und G, G kann in bekannter Weise aus aufeinandergelegten dielektrischen und
leitenden Schichten gebildet sein und kann, wenn erwünscht, auch aus mehreren in
Reihe oder parallel verbundenen Sektionen bestehen. Ferner kann auch jede Sektion
mit zwischen dielektrischen Lamellen blind verlegten Folien versehen sein., wie
sich dies empfiehlt, wenn die Kondensatoren für besonders hohe Radiofrequenzen bestimmt
sind.
-
Ferner empfiehlt es sich, ein oder die beiden Klammerglieder P, P'
zur dauernden Aufrechterhaltung des Druckes an den Endflächen der Kondensatorstapel
F, F und G, G aus einem elastischen, federnden Material auszubilden.
-
Wenn die beschriebenen Kondensatoreinheiten getrennt benutzt werden,
so wird zweckmäßigerweise in diesem Fall der Strom über besondere, in Schraubenmuttern
B, B befestigte Schraubenbolzen zugeführt; man kann auch mehrere Kondensatoreinheiten
zwecks Serienschaltung fest zusammenfügen, indem man sie beispielsweise mittels
in die SchraubenmutternB, B eingreifender Schraubenbolzen miteinander axial verschraubt.
Auch kann man mehrere Kondensatoreinheiten oder mehrere in oben angegebener Weise
in Reihe verbundene Gruppen parallel miteinander mittels entsprechender Verbindungen
zwischen den metallischen Endplatten E, E anordnen. Wenn erwünscht, kann man diese
Kondensatoreinheiten in einem Rahmenwerk aus isolierendem und (oder) leitendem Material
einbauen, das gleichzeitig zum mechanischen Halt und zur elektrischen Verbindung
dient oder auch die Möglichkeit gewährt, durch beliebige Gruppierung der Einheiten
Kondensatorenbatterien verschiedener Größe und Kapazität entsprechend den jeweilig
benötigten Betriebsströmen und Spannungen herzustellen.
-
Als Material für den Isolierbehälter C kommen natürlich verschiedene
Isolierstoffe in Betracht in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen des Kondensators.
Wenn dieser z. B. für sehr hohe Radiofrequenzen bestimmt ist, so wird man den Behälter
aus einem Spezialglas, Quarz oder einem gleichwertigen Isoliermaterial herstellen,
um das für solche hohen Frequenzen notwendige Minimum an elektrischen Verlusten
zu sichern.
-
Zur besseren Isolierung der Kondensatorstapel und zum Abschluß gegen
Luft und Feuchtigkeit kann der Behälter in bekannter Weise mit Wachs oder einer
anderen geeigneten Isoliermasse gefüllt werden.