DE616273C

DE616273C - Low-loss and largely independent variable capacitor in its calibration against electrical, mechanical and temperature influences for measuring and broadcasting, especially short-wave purposes

Info

Publication number: DE616273C
Application number: DEP66322D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1932-10-30
Filing date: 1932-10-30
Publication date: 1935-07-25

Description

Verlustarmer und in seiner Eichung gegen elektrische, mechanische und Temperatureinflüsse weitgehend unabhängiger Drehkondensator für Meß- und Rundfunk-, insbesondere Kurzwellenzwecke Bei den in der Rundfunk- und Hochfrequenztechnik, insbesondere- Kurzwellentechnik, bisher iiblichen Drehlzondensatoren bestehen sowohl die gegeneinander vierdrehbaren sektorförmigen sogenannten Rotor-und Statorplatten als auch die Rotorwelle und der Tragkörper oder das Gehäuse, in dem diese Welle gelagert ist, aus Metall. Die aus Blech gefertigten Teile eines solchen Drehkondensators «eisen den häufig empfundenen Cbelstand auf, daß sie sich infolge Werkstoffspannungen verziehen undverwerfen. Infolgedessen sind die Abstände der Stator- von den Rotorplatten Veränderungen unterworfen, die entsprechende Änderungen der Kapazität des Kondensators und seiner Eichung nach sich ziehen. Auch ist eine einwandfreie Lagerung der Achse des Rotors nicht unter allen Umständen gewährleistet, da die Metallgehäuse und derartige Rahmen leicht Verbiegungen und Verbeulungen durch äußere mechanische Einwirkungen erfahren. Bei sehr liohtii Frequenzen verursachen dieMetallmassen außerdem durch die in ihnen erzeugten Wirbelströme und durch Hautwirkung häufig eine nicht unerhebliche Dämpfung der Schwingungs- und Meßkreise, in denen solche Drehkondensatoren Verwendung finden.Less loss and in its calibration against electrical, mechanical and temperature influences largely independent variable capacitor for measuring and radio, especially shortwave purposes In the radio and high frequency technology, In particular, shortwave technology, the hitherto common rotary capacitors exist both the sector-shaped so-called rotor and stator plates, which can be rotated against each other in four directions as well as the rotor shaft and the support body or the housing in which this shaft is located is stored, made of metal. The sheet metal parts of such a variable capacitor «Iron out the often felt cbelstand that they are due to material stresses forgive and reject. As a result, the distances between the stator and rotor plates are Subject to changes, the corresponding changes in the capacitance of the capacitor and its calibration. The axle is also properly supported of the rotor is not guaranteed under all circumstances, because the metal housing and such Frame easily bends and dents due to external mechanical influences Experienced. At very low frequencies the metal masses also cause through the eddy currents generated in them and often a not inconsiderable one through skin effects Damping of the oscillation and measuring circuits in which such variable capacitors are used Find.

Es sind zwar Drehkondensatoren bekannt, bei denen die Stator- und Rotorplatten in zwei nichtmetallischen, z. B. durch Stehbolzen miteinander verbundenen kerämischen Tragplatten befestigt und gelagert sind. Durch einen solchen vielteiligen Tragkörper ist aber die Unveränderlichkeit der gegenseitigen Abstände der Stator- von den Rotorplatten, insbesondere bei den infolge unvermeidlicher Temperaturschwankungen auftretenden Längenänderungen .der Stehbolzen und der Rotorwelle nicht unter allen Umständen gesichert.Although rotary capacitors are known in which the stator and Rotor plates in two non-metallic, e.g. B. interconnected by studs Keremic support plates are attached and stored. Through such a multi-part The supporting body is the immutability of the mutual distances between the stator of the rotor plates, especially those due to inevitable temperature fluctuations occurring changes in length. of the stud bolts and the rotor shaft not under all Circumstances secured.

Ein verlustarmer und in seiner Eichung gegen elektrische, mechanische und Temperatureinflüsse weitgehend unabhängiger Drehkondensator für Meß- und Rundfunk-, insbesondere Kurzwell-enzwecke, wird erfindungsgemäß dadurch geschaffen, daß der Gehäuse-oder Tragkörper des Kondensators einteilig ist und ebenso wie ,die mit aufgeschmelzten Edelmetallbelegungen versehenen Stator- und Rotorplatten sowie die Rotorwelle aus hochwertiger keramischer Sondermasse hergestellt sind und daß die Rotorwelle ohne Verwendung von Metall leicht drehbar in dem Gehäuse oder Tragkörper gelagert ist.A low-loss and in its calibration against electrical, mechanical and temperature influences largely independent variable capacitor for measuring and radio, in particular short-wave purposes, is created according to the invention in that the Housing or support body of the capacitor is in one piece and just like that with melted Stator and rotor plates as well as the rotor shaft are made of precious metal deposits high-quality ceramic special dimensions are made and that the rotor shaft without Use of metal is easily rotatable in the housing or support body.

Als keramische Sondermassen werden vorzugsweise solche mit sehr geringen dielektrischen Verlusten und hoher mechanischer Schlagbiege- und Verdrehungsfestigkeit verwendet. -Soweit dieTeile des Drehkondensators, wie Stator- und Rotorplatten, und ferner das Gehäuse zur Abschirmung gegen :iuß@re elektrische Einflüsse leitend belegt sein müssen, wird eine leitende Belegung auf diesen aus keramischem Werkstoff der gekennzeichneten Art bestehenden Teilen durch Aufschmelzen eines Edelmetall-, z. B. Silberniederschlages erzeugt. Auf diese Weise gelingt es, die Verwendung von Metallmassen auf wenige Befestigungs- und Anschlußteile .des Kondensators zu beschränken und damit die Dämpfung auf ein Mindestmaß herabzusetzen. Das Aufschmelzen eines Edelmetallniederschlages auf die leitend zu belegenden keramischenFlächen ist gegenüber anderen Möglichkeiten einer solchen leitenden Belegung, z. B. durch leitende Anstriche oder Aufspritzen von Metall, aus dem Grunde vorzuziehen, weil dadurch allein eine unter allen Umständen festhaftende leitende Schicht erzeugt wird, die auch keine Luftblasen zwischen den Belegungen und ihren keramischen Trägern in sich schließt.The ceramic special masses are preferably those with very low dielectric losses and high mechanical resistance to impact and torsion used. -As far as the parts of the rotary capacitor, such as stator and rotor plates, and also the housing for shielding against: iuß @ re electrical Influences must be conductive, a conductive coating on these will be made of ceramic Material of the marked type existing parts by melting a precious metal, z. B. generated silver deposit. In this way it is possible to use Metal masses to a few fastening and connecting parts. Of the capacitor to be limited and thus reduce the damping to a minimum. Melting one Precious metal deposit on the conductive ceramic surfaces is opposite other possibilities of such a managerial assignment, e.g. B. by conductive paint or spraying on of metal, preferable for the reason that this alone is a under all circumstances firmly adhering conductive layer is produced, which also no Includes air bubbles between the coverings and their ceramic carriers.

Anstatt die leitende Belegung durch Aufschmelzen eines Edelmetalles zu erzeugen, kann dies auch auf chemischem Wege, z. B. durch Reduktion ammoniakalischer Silbernitrat- oder sonstiger Metallsalz-, z. B. Kupfersalzlösungen erfolgen. Auch die in dieser Weise aufgebrachten Beläge haften vollkommen fest auf ihrer Unterlage und schließen zwischen sich und dieser keineLuftblasen ein. Falls *erforderlich, können die=aufgeschmelzten oder auf chemischem Wege aufgebrachten dünnen leitenden Beläge auch galvanisch verstärkt werden.Instead of the conductive assignment by melting a precious metal to produce this can also be done chemically, e.g. B. by reducing ammoniacal Silver nitrate or other metal salt, e.g. B. copper salt solutions. Even the coverings applied in this way adhere completely firmly to their base and do not include any air bubbles between them and them. If required, can be the = melted or chemically applied thin conductive ones Coverings can also be galvanically reinforced.

In den beigefügtenAbbildungenFig. i bis 5 sind Ausführungsbeispiele solcher erfindungsgemäßen Drehkondensatoren sowie ihrer Gehäuse und Tragrahmen dargestellt. Fig. i zeigt teilweise im Mittelschnitt und teilweise in der Ansicht einen aus drei Rotoren. und S,tatoren bestehenden Drehkondensator dieser Art in keramischem Gehäuse. Fig. 3 bis 5 stellen als weiteres Beispiel der Erfindung im Mittelschnitt, Seitenansicht und Aufsicht einen U-förmigen Träger aus keramischem Werkstoff für die Stützung und Lagerung der Stator- und Rotorpakete eines Drehkondensators dar. Auf die Welle i i, die aus keramischem Isolierstoff besteht, sind in entsprechendenAbständen Metallhülsen 12 in geeigneter Weise aufgebracht, z. B. aufgeschrumpft oder aufgekittet. Diese Hülsen tragen an beiden Enden Gewinde zur Aufnahme der Befestigungsmuttern 13. Die aus leitend belegtem keramischem Werkstoff bestehenden Rotorplatten 14 werden unter Zwischenfügung entsprechend bemessener Abstandsringe 15 auf diese Metallhülsen 12 gereiht und durch die Befestigungsmuttern 13 zu Rotorpaketen zusammengepreßt. Die Befestigung der Rotorplatten auf der Isolierwelle i i kann auch in anderer geeigneter Weise erfolgen. Die Statorplatten 16 sind in der üblichen Weise zu Statorpaketen durch Aufreihen auf Bolzen 17 unter Zwischenfügung entsprechend bemessener Abstandsringe 18 vereinigt. Jedes Statorpaket wird durch Haltebügel ig gehalten, die ihrerseits durch Befestigungsbolzen 2o am Boden .des aus keramischem Werkstoff bestehenden Gehäuses 22 festgeschraubt sind. DieseBolzen 2o sind durch Bohrungen 21 des Isoliergehäuses 22 hindurchgeführt und dienen gleichzeitig zum Anschluß der Zuleitungen zu den Statorpaketen. In dem Gehäuse 22 ist auch die Isolierwelle i i gelagert. Diese Welle i i ist zweckmäßig auf ihrer ganzen Länge, mindestens aber an den Lagerstellen maßgenau geschliffen und poliert und dreht sich in .den aus dem gleichen keramischen Werkstoff bestehenden maßgenau ausgebohrten Lagerringen 23. Diese Lagerringe sind ihrerseits in geeigneter Weise im Isoliergehäuse 22 befestigt, z. B. in die Bohrungen 25 eingekittet. Die Innenfläche des Bodens 2q. des Isoliergehäuses 22 ist genau plan und parallel zur Achse der Rotorwelle geschliffen, so daß die Haltebügel i9 der Statorpakete genau eben anliegen und die Statorplatten senkrecht zur Achse der Rotorwelle i i stehen. Das Einkitten der Lagerringe 23 erfolgt mittels Lehre, ,damit der genau einzuhaltende Abstand A zwischen der Achse der Rotorwelle i i und der Bodenfläche 2q. des Gehäuses 22 sowie die Parallelstellung dieser Welle zur Bodenfläche 24 gewahrt bleibt.In the attached figures i to 5 are exemplary embodiments such rotary capacitors according to the invention and their housing and support frame are shown. Fig. I shows partly in central section and partly in view one of three Rotors. and S, stators existing variable capacitor of this type in a ceramic housing. 3 to 5 represent a further example of the invention in central section, side view and a top view of a U-shaped support made of ceramic material for support and storage of the stator and rotor stacks of a rotary capacitor. On the shaft i i, which consists of ceramic insulating material, are metal sleeves at corresponding intervals 12 applied in a suitable manner, e.g. B. shrunk on or cemented on. These Sleeves have threads at both ends to accommodate the fastening nuts 13. The made of conductive ceramic material existing rotor plates 14 are under Interposition of appropriately sized spacer rings 15 on these metal sleeves 12 lined up and pressed together by the fastening nuts 13 to form rotor stacks. the Fastening of the rotor plates on the insulating shaft i i can also be done in other suitable ways Way. The stator plates 16 are stator packs in the usual way by lining up on bolts 17 with the interposition of appropriately sized spacer rings 18 united. Each stator package is held in place by retaining brackets, which in turn by fastening bolts 2o on the floor .des made of ceramic material Housing 22 are screwed tight. These bolts 2o are through holes 21 of the insulating housing 22 and are used at the same time to connect the leads to the stator packs. The insulating shaft i i is also mounted in the housing 22. This wave i i is useful Sharpened to measure along their entire length, but at least at the bearing points and polishes and turns in .den made of the same ceramic material Dimensionally drilled out bearing rings 23. These bearing rings are in turn suitable Way fixed in the insulating housing 22, for. B. cemented into the bores 25. the Inner surface of the floor 2q. the insulating housing 22 is exactly planar and parallel to Axis of the rotor shaft ground so that the retaining bracket i9 of the stator packs is accurate lie flat and the stator plates are perpendicular to the axis of the rotor shaft i i. The bearing rings 23 are cemented in by means of a teaching, so that the exact amount to be adhered to Distance A between the axis of the rotor shaft i i and the bottom surface 2q. of the housing 22 and the parallel position of this shaft to the bottom surface 24 is preserved.

Um eine Schirmung des Kondensators herbeizuführen, kann das aus keramischem Werkstoff bestehende Isoliergehäuse 22 nach der Erfindung mit einem metallischen Belag seiner Außenwandungen versehen werden, wobei natürlich entsprechende Aussparungen der leitenden Belegungen in der Nähe der Anschlußstellen vorzusehen sind.In order to shield the capacitor, this can be made of ceramic Material existing insulating housing 22 according to the invention with a metallic Covering its outer walls are provided, with of course corresponding recesses the conductive assignments are to be provided in the vicinity of the connection points.

Anstatt die Statoren undRotoren des Drehkondensators in einem Isoliergehäuse der vorbeschriebenen Art unterzubringen, -kann zu ihrer Stützung und Lagerung auch lediglich ein U-förmiger Träger 32 nach Fig. 3 bis 5 aus keramischem Werkstoff der gekennzeichneten Art dienen. Dieser trägt auf seiner eben und parallel zur Rotorachse geschliffenen Bodenplatte 3¢ die Haltebügel mit den Statorpaketen. Auf seinen Schenkeln ist er mit Bohrungen 35 versehen, in .die die Lagerringe für die Rotorwelle des Kondensators eingekittet werden.Instead of the stators and rotors of the variable capacitor in an insulating housing of the type described above can also be used to support and store them only a U-shaped carrier 32 according to FIGS. 3 to 5 made of ceramic material serve the designated type. This carries on its plane and parallel to the rotor axis ground base plate 3 ¢ the retaining bracket with the stator packs. On his thighs it is provided with bores 35, in .the bearing rings for the rotor shaft of the Capacitor to be cemented.

Nachdem der Drehkondensator unter Zuhilfenahme des keramischen Trägers 32 zusammengebaut ist, wird er samt diesem in ein zurAbschirmung dienendes Metallgehäuse entsprechender Form und Abmessungen eingesetzt. Gegenüber der bisher üblichen Art des Einbaues solcher Drehkondensatoren in Blechgehäuse bietet auch die Verwendung des vorbeschriebenen keramischen Trägers den Vorteil der Unveränderlichkeit aller Abstände zwischen den Stator- undRotorplatten.After the rotary capacitor with the help of the ceramic carrier 32 is assembled, it is put together with this in a metal housing used for shielding corresponding shape and dimensions are used. Compared to previously The usual way of installing such variable capacitors in sheet metal housings also offers the use of the ceramic carrier described above has the advantage of immutability all clearances between the stator and rotor plates.

Die dargestellten Ausführungsformen zeigen nur Beispiele, die je nach dem Verwendungszweck solcher Drehkondensatoren entsprechende Abwandlungen erfahren können.The illustrated embodiments show only examples depending on The intended use of such variable capacitors has been modified accordingly can.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Less loss and in its calibration against electrical, mechanical and temperature influences largely independent variable capacitor for Measurement and broadcasting, in particular short-term purposes, characterized in that the The housing or support body of the capacitor is in one piece and just like the one with pinned on Stator and rotor plates as well as the rotor shaft are made of precious metal deposits high-quality ceramic special dimensions are produced. and that the rotor shaft without Use of metal is easily .rotatably mounted in the housing or support body.

2. Variable capacitor according to claim i, characterized in that the rotor shaft (i i) is ground and rests in ceramic bearing rings (23), which are in the one-piece Housing (22) or the one-piece support bracket (32) cemented or in otherwise appropriately attached to this.

3. Variable capacitor according to claims 1 and 2, characterized in that the surfaces are also used for shielding .The ceramic housing (22) or support bracket (32) with the exception of the connection points and insulating surfaces with fused precious metal, e.g. B. gold or silver toppings are provided.