DE707550C

DE707550C - Kombiniertes elektrisches Schaltelement

Info

Publication number: DE707550C
Application number: DEH143976D
Authority: DE
Original assignee: HOCHOHM GmbH
Current assignee: HOCHOHM GmbH
Priority date: 1935-06-09
Filing date: 1935-06-09
Publication date: 1941-06-25

Description

Kombiniertes elektrisches Schaltelement Den Gegenstand der Erfindung bildet ein kombiniertes Schaltelement, enthaltend einen Ohmschen Widerstand mit einem parallel geschalteten Kondensator. Solche Schaltelemente werden in der Verstärkertechnik, in der Radiotechnik usw. viel angewendet; sie dienen z. B. zur Einschaltung in den Gitterkreis bei sog. Audionröhren, ferner zur Verwendung als Vorschaltwiderstände mit kapazitiver überbrückung usw.
Da es sich bei den genannten kombinierten Schaltelementen um Massenartikel handelt, ist es sehr wichtig, sie so einfach und billig, allerdings gleichzeitig so betriebssicher und dauerhaft wie möglich herzustellen. Man hat z. B. schon vorgeschlagen, den Kondensator als Wickelkondensator auf einen stabförmigen Widerstand, d. h. einen Isolierstab mit leitender Oberfläche, aufzuwickeln. Es -warenferner Festkondensatoren bekannt, bei denen die beiden metallischen Belegungen auf der Innen-bzw. Außenfläche eines als Dielektrikum dienenden keramischen Rohres aufgebracht sind. In Verbindung mit derartigen Kondensatoren war es weiterhin bekannt, die Enden der beiden Belegungen durch eine Schicht eines schlechtleitenden Stoffes, z. B. eine sehr dünne Hartkohleschicht, miteinander zu verbinden, um die sog. Randeffekte, die beim. Anlegen hoher Spannungen an den Kondensatorbelegungen auftreten, herabzusetzen.
Die Erfindung hat eine Verbesserung und Vereinfachung im konstruktiven Aufbau eines kombinierten Schaltelementes zum Gegenstand, das aus einem Isolierrohr besteht, auf dessen Innen- sowie Außenfläche sowohl die Belegungen eines Kondensators als auch die Schicht eines parallel zu diesem geschalteten Ohmschen Widerstandes aufgebracht sind. Erfindungsgemäß sind. die Kondensatorbelegungen auf dem Isolierrohr in der Nähe eines Stirnrandes durch die Rohrwandung als Dielektrikum ringförmig voneinander getrennt aufgebracht, während die übrige Länge der Innen- oder Außenfläche des Isolierrohres mit einer Widerstandsschicht, z. B. mit einer Hartkohleschicht, bedeckt ist, die so aufgebracht ist, daß das eine Ende von ihr mit der einen, vorzugsweise der äußeren Belegung des Kondensators, das andere Ende von ihr mit der zweiten, vorzugsweise inneren Belegung in Verbindung steht.
Die Erfindung wird durch die beiliegende Zeichnung näher erläutert, die in den Abb. i bis 3 Ausführungsbeispiele des fertigen Schaltelementes und des zu seiner Herstellung in Betracht kommenden Verfahrens enthält.
In Abb. i bedeutet r ein in etwas vergrößertem Maßstab dargestelltes Isolierrohr, das vorzugsweise aus einem hochwertigen keramischen Stoff besteht, der einerseits eine hohe Dielektrizitätskonstante und andererseits möglichst geringe dielektrische Verluste aufweist. "Solche Stoffe sind bekannt und bestehen aus eisenfreien Magnesiumsilicaten. In der Nähe des in der Zeichnung rechten Endes des Rohres r sind zwei ringförmige Metallbelegungen b1 und b2 vorgesehen, die sich, durch die Wandung des Rohres r getrennt, gegenüberliegen. Sie bilden einen Konden,=' Bator, dessen Kapazität durch die Größe d Belegungen, die Stärke der Rohrwandung und deren Dielektrizitätskonstante gegeben ist. Der* Widerstandsteil des kombinierten Schaltelementes wird nun durch eine Schicht w gebildet, die beispielsweise aus einem Metall, besser aber aus Kohle, z. B. aus Hartkohle, besteht. Sie ist, was an sich vorzuziehen ist, in dem Ausführungsbeispiel auf der Außenwandung des Rohres r angebracht, kann aber im Bedarfsfalle auch auf dessen Innenwandung angeordnet sein. Der Zylinder, der somit durch die Widerstandsschicht ti, gebildet wird, ist an der einen Seite, in der Zeichnung an seinem rechten Ende, unmittelbar mit der äußeren Belegung b1 des Kondensators elektrisch leitend verbunden. Das andere, linke Ende des Widerstandsteiles w ist durch einen Leiter l mit der inneren Kondensatorbelegung b., verbunden. Wenn man also an das linke Ende des Widerstandes tv und den Leiten ein Stromanschlußmittel, z. B. eine Kappe k1, und an die äußere Belegung b1 des Kondensatorteils eine Kappe k2 anschließt, so wird hierdurch infolge der leitenden Verbindung zwischen dem rechten Ende des Widerstandsteiles sv und der äußeren Belegung b1 ein aus Widerstand und parallel geschaltetem Kondensator bestehendes Schaltelement gebildet. Die Kappen k1 und k2 sind zweckmäßig mit je einem Stromanschluß- und Haltestreifen s, bzw. s2 versehen. Der Leiter 1, der die Kappe ki mix der inneren Belegung b2 verbindet, kann beispielsweise aus einem Stück Draht oder einem Metallband bestehen, das an der Innenwandung des Rohres r entlang verläuft, und dessen Ende zweckmäßig um den Stirnrand herumgebogen ist, so daß es mit der Widerstandsschicht tv und der Kappe k, eine sichere elektrische Verbindung bildet. Noch besser ist es, den Leiter l aus einem Stück mit dem Innenbelag b2 selbst zu bilden. Wenn man also die Belegungen b1 und. b2, insbesondere die Innenbelegung, z. B. aus einer Blechfolie bildet, so ist der Leiter L mit dieser Blechfolie zweckmäßig aus einem Stück gearbeitet. Noch besser ist es, die Belegung b, und b2 nicht aus Blech oder Folie, sandern aus dünnen, durch besondere chemische oder physikalische Verfahren aufgetragenen Schichten herzustellen. Am besten eignet sich hierfür das Aufbringen einer Lösung des betreffenden Metalls, vorzugsweise eines Edelmetalls. Man verwendet hierfür z. B. in an sich bekannter Weise organische Lösungen (Organosole) von Silber, Gold oder Platin, die mit einem Schwamm, einem Pinsel o. dgl. aufgetragen und danach in einem Raum von etwa bßo° Temperatur eingebrannt werden. Auch der Leiter l wird z«#eckmä(.iig auf diese ,ise gebildet, so daß er unmittelbar mit ' cler".itineren Belegung b. zugleich entsteht. rf;le Abb.2 und 3 zeigen schematisch bzw.
"#it`ir in den zum Verständnis notwendigen Teilen einen Teil des Verfahrens zum Aufbringen der Kondensatorbelegungen einerseits und der Widerstandsschicht andererseits. Abb.2 läßt im Längt- und Querschnitt das zunächst noch unbezogene Rohr r erkennen, bei dem gerade die innere Kondensatorbelegung'b, in Form einer Metallösung aufgetragen wird. Hierzu dient ein Schwamm sch bzw. eine Bürste, die an einem Griff g sitzt, der sich durch dass Rohr r hindurch erstreckt, und zwar nach der Seite, die dem zu bildenden- Kondensator abgewendet ist. Das Auftragen erfolgt nun zweckmäßig in der Form, daß der Griff g mit dem Schwamm sch eingeführt und auf die Stelle gedrückt wird, an der die Innenbelegung b., gebildet werden soll. Hierauf Iäßt man das Rohr einmal oder mehrmals um seine Längsachse, entsprechend dem Verlauf des ausgezogenen Pfeiles, rotieren. Es bildet sich dann die erforderliche ringartige Belegung b@. Nach Beenden der Drehung des Rohres r wird nun der .Griff g in Richtung des gestrichelten Pfeiles . in der Weise aus dem Rohr r herausgezogen, daß eine parallel zur Achse im Innern an der Wandung verlaufende Spur verbleibt. Diese Spur bildet dann, nachdem sämtliche auf diese Weise aufgetragenen Schichten eingebrannt sind, den Leiter i. Damit der Leiter nicht zu breit wUd, muß der Schwamm sch in Richtung der Achse eine möglichst geringe Ausdehnung, z. B. nur 2 bis 3 mm, haben, wie dies in der Querschnittszeichnung von Abb.2 dargestellt ist. Die beschriebenen Bewegungen des Rohresr und des Schwammes sch sind nur als Relativbewegungen zu betrachten. Es ist klar, daß man auch z. B. den Schwamm sch mit dem Griff g axial rotieren und das Rohr x unbeweglich lassen kann. Ferner kann bei der Bildung des Leiters l auch der Schwamm sch mit Griff g festgehalten und das Rohr r reLltiv dazu axial: verschoben werden. In ähnlicher Weise kann auch die Außenbelegung durch einen Schwamm oder Pinsel aufgetragen wer- den. Dort ist die Bildung des Leitersl indessen nicht erforderlich, weil ja, wenigste bei der Ausführungsform nach Abb. i, die Außenbelegung h, unmittelbar mit der Widerstandsschicht w in leitender Verbindung steht.
Um nun nach Herstellen der Kondensa.torbelegungen die Widerstandsschicht zu bilden, wird das Rohr r zweckmäßig einer Behandlung in einem Hartkohleschichten herstellenden Ofen unterworfen, zweckmäßig nach dem, Verfahren, bei dem Kohle enthaltende Gase, z. B. Benzindampf, unter Erhitzung über die zu beziehenden Teile geleitet werden. Um dabei zu verhindern, daß sich die Widerstandsschicht auch an den Innenwänden desi Rohres r niederschlägt, werden die zunächst mit den Kondensatorschichten versehenen Rohre r1, Y2 und Y3 (Abt. 3) usw. auf längeren, vorzugsweise keramischen Stäbena aufgereiht, auf denen sie möglichst :dicht aufsitzen bzw. eng aneinandergereiht sind, so daß keine Kohlegase zwischen den Stab a und die Innenwand der Rohre r, r2, r3 usw. gelangen können. Die Belegung b2 hat ja, zumal wenn sie durch flüssiges Aufbringen der Metallschicht aus einer Lösung hergestellt ist, nur eine sehr kleine Dicke; infolgedessen wird durch sie das enge Anliegen der Rohre r1, r2, Y3 usw. an dem Stab a nicht gestört. Es kann gegebenenfalls beim Bilden .der Widerstandsschicht ein Teil der Außenbelegung b1 abgedeckt werden.
Nach dem Herstellen der Widerstandsschicht wird diese zweckmäßig reit qeiner eingeschliffenen Spirale versehen, damit der Stollwert des Ohmschen Widerstandes hierdurch genau festgelegt wird.
Wenn es aus irgendwelchen Gründen angebracht ist, die Widerstandsschicht :w statt auf der Außenwandung auf -der Innenwandung des Rohres r anzubringen, so muß beim Bilden der Kondensatorbelegungen der Leiter l auf der Außenfläche des Rollres r liegen. Ferner muß dann beim Überziehen mit Hartkohle die Außenfläche etwa durch hilfsweises überziehen des Rohres mit einer geeigneten Hülle vor dem Beschlagen geschützt werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Kombiniertes elektrisches Schaltelement, bestehend aus einem Isolierrohr, auf dessen Innen- sowie Außenfläche sowohl die Belegungen eines Kondensators als auch die Schicht eines parallel zu diesem geschalteten Ohmschen Widerstandes aufgebracht sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Kondensatorbelegungen auf dem Isolierrohr in der Nähe eines Stirnrandes, durch die Rohrwandung als Dielektrikum voneinander -getrennt, ringförmig aufgebracht sind, während die übrige Länge der Innenoder Außenfläche des Isolierrohres mit einer Widerstandsschicht bedeckt ist.
2.-Schaltelement nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Isolierrohr aus einem keramischen Stoff hoher Dielektrizitätskonstante und niedriger dielektrischer Verluste besteht, während die Widerstandsschicht aus Kohle, vorzugsweise Hartkohle, und die Kondensatorb.elegungen aus einer Schicht aus Metall, vorzugsweise Silber, Gold oder Platin, bestehen.
3. Verfahren zur Herstellung eines Schaltelementes nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst die ringartigen Metallbelegungen des Kondensators aufgetragen werden und darauf das Rohr durch einen Beschlagungsofen zur Bildung der Widerstandshartkohleschicht geführt wird, wobei die nicht zu beschlagenden Flächen des Rohres, vorzugsweise die innere Mantelfläche, z. B. durch einen in das Innere des Rohres gesteckten Stab, abgedeckt werden. q..
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß beim Durchführen durch .den Beschlagungsofen mehrere Einzelrohre hintereinander auf einem gemeinsamen Stab eng aufliegend bzw. aneinanderli:egend aufgereiht werden.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder q., dadurch gekennzeichnet, daß insbesondere die innere Kondensatorbelegung des Rohres durch dessen axiales Vorbeidrehen an einem mit einer organischen Edelmetalllösung getränkten Schwamm oder Pinsel hergestellt wird und daß nach Aufhören dieser Drehung der Schwamm oder Pinsel in axialer Richtung aus dem Rohr herausgezogen wird, und zwar unter Bildung einer vorzugsweise geradlinig verlaufenden leitenden Spur, die dann als elektrische Verbindung zwischen der inneren Belegung und dem Widerstand bzw. dem Stromanschlußmittel dient.