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Elektrischer Drehkondensator mit veränderlichem Kapazitätstemperaturkoeffizienten
Die Erfindung bezieht sich auf einen eIektrischenDrehkondensator mit einstellbaremKapazitätstemperaturkoeffizienten,
der mindestens einen Satz von drei zueinander parallelen, im wesentlichen lialbkreisförniigen
Elektroden enthält, deren zwei elektrisch miteinander verbundene gegenüber der dritten
Platte, deren Ebene zwischen den beiden zuerst genannten Platten liegt, Kapazitäten
mit eiit"egengesetzten Temperaturkoeffizienten aufweisen, indem <las Gestell
und die Welle des Kondensators unterschiedliche Ausdehnungskoeffizienten lialxn.
Ein solcher Kondensator ist aus der schweizerischen Patentschrift 208 8.42 bekannt.
Dieser Iwkannte Kondensator ist ein variablerKondensator mit einstellbarem Temperaturkoeffizienten.
Die Erfindung bezweckt, einen Kondensator einfacher Bauart und praktisch gleichbleibender
Kapazität zu schaffen, bei dem der Temperaturkoeffizient einstellbar ist. Durch
einen solchen Kondensator kann auf einfache Weise die Temperaturkennlinie eines
anderen Elementes eines elektrischen Kreises ausgeglichen werden.
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Gemäß der Erfindung sind zu diesem Zweck bei einem Kondensator der
beschriebenen Art die elektrisch verbundenen Platten konzentrisch und diametral
zu beiden Seiten der drehbaren Welle und senkrecht zu ihr angeordnet, wobei diese
Welle die elektrisch verbundenen Platten und das Kondensatorgestell die dritte Platte
trägt oder umgekehrt, und die _'\nordnung derart getroffen ist, daß bei der
Drehung
der Welle der Gesamttemperaturkoeffizient sieh ändert, die Gesamtkapazität jedoch
praktisch gleichbleibt.
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Ein Gleichbleiben der Kapazität ergibt sich zwar auch durch Benutzung
der in der amerikanischen Patentschrift 1 616 622 beschriebenen Bauart,
bei welcher der Ständer einer jeden Einheit aus zwei Hälften besteht, die zu beiden
Seiten der Welle liegen und die jeweils aus zwei gegenseitig elektrisch verbundenen
und eine dritte gemeinsame Läuferplatte beiderseits flankierenden Platten bestehen,
wobei nur eine der Hälften eine Tragkonstruktion mit abweichendem Temperaturkoeffizienten
hat. Die Bauart ist verhältnismäßig verwickelt und verlangt zum Übergang von positiven
Werten auf negative Werte des Temperaturkoeffizienten eine besondere Einstellhandlung.
Bei der Bauart nach der Erfindung hingegen werden bei der Drehung um 18o° nacheinander
die erwünschten positiven und negativen Werte überstrichen.
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Eine vorteilhafte Ausführungsform gemäß der Erfindung ist in der Zeichnung
näher erläutert, in der Fig. i eine Aufsicht, Fig. 2 eine Seitenansicht, Fig. 3
eine Ansicht des einen Endes, Fig. 4 eine Ansicht des anderen Endes, Fig. 5 ein
annähernd durch die Mitte geführter Längsschnitt ist.
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Zwei z. B. aus Porzellan bestehende Endplatten i und 2 sind fest miteinander
durch ein metallenes Gebilde verbunden, das aus Stäben 3 und einem rinnenförmigen
Metallschirm 4 besteht, an dem die Stäbe 3 durch Schweißen oder auf andere Weise
befestigt sind. Das metallene Gebilde 3, .4, das vorzugsweise aus Messing oder sonstigem
Metall mit ähnlichen Ausdehnungskoeffizienten hergestellt ist, ist mittels Schrauben
8 an den Endplatten 1, 2 befestigt. Eine Spindel 5 ist drehbar in den Endplatten
1, 2 gelagert, indem sie in der Platte i von einem festen Drucklager 6 und in der
Platte 2 von einem axial beweglichen Lager 7 getragen wird. Die Spindel 5 besteht
im wesentlichen aus Porzellan od. dgl. mit anderem Ausdehnungskoeffizienten als
dem des Gebildes 3, 4. An dem der Endplatte i zugewandten Ende ist die Porzellanspindel
5 in einem Metallkragen 9 angebracht, der einen Steg io mit kleinem Durchmesser
trägt; der Steg ist zwischen Kugeln i i geführt, die an der Druckplatte des Lagers
6 anliegen. Jenseits der Kugeln i i hat der Steg 1o einen größeren Durchmesser und
ist in einer Buchse 12 in der Endplatte i verschiebbar. Das Außenende des Stegs
io weist an der Stelle 13 eine Führung zum Einbringen eines Schraubenziehers oder
ähnlichen Werkzeuges auf, um die Drehbewegung der Spindel 5 zu erleichtern.
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Das der Endplatte 2 zugewandte Ende der Porzellanspindel 5 trägt einen
Metallkragen 14 mit einem Steg 15, an dem zwei nahezu halbkreisförmige Platten 16,
17 derart befestigt sind, daß sie beiderseits der Spindel 5 in Parallelebenen senkrecht
zur Umdrehungsachse der Spindel 5 liegen. Das Ende des Stegs 15 stößt an Lagerkugeln
18 des axial beweglichen Lagers 7 an, in dem der zylindrische Block des letzteren
in einer Buchse i9 in der Endplatte 2 axial verschiebbar ist. Eine mittels einer
der Schrauben 8 an der Endplatte 2 befestigte Blattfeder 2o drückt den zylindrischen
Blbck des Lagers 7 dauernd nach innen und hält infolgedessen die Spindel 5 gegen
das feste Drucklager 7.
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Auf zwei mittels Nieten 23 an der Endplatte 2 befestigten Armen 22
ist eine nahezu halbkreisförmige Platte 24 befestigt, die in einer zwischen und
parallel zu den Ebenen der beweglichen Platten 16, 17 geführten Ebene liegt. Alle
Platten haben den gleichen Radius und sind konzentrisch zur Spindel 5 angeordnet.
Die Teile des Kondensators sind so bemessen, daß bei einer bestimmten Temperatur
die Ebene der Platte 24 gerade auf halbem `'Fege zwischen den Ebenen der Platten
16, 17 ist. Bei dieser Temperatur ist die Kapazität des Kondensators unabhängig
von der Winkellage der Spindel 5 gegenüber der festen Platte 24. Temperaturänderungen
werden jedoch bewirken, daß die feste Platte 24 sich einer der beweglichen Platten
16, 17 nähert und sich von der anderen entfernt. Die sich infolgedessen ergebende
Gesamtkapazitätsänderung wird zwischen einem positiven und einem negativen Maximum
schwanken in Abhängigkeit von der Winkellage der Spindel 5 ; somit kann der Temperaturkoeffizient
des Kondensators beliebig zwischen bestimmten positiven und negativen Grenzen geändert
werden.
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Eine Anschlußzunge 26 ist durch Anlöten an eine der Nieten 23 mit
der festen Platte 24 verbunden, während eine Anschlußzunge 27 durch Reibung gegen
eine Schulter 28 mit den beweglichen Platten 16, 17 verbunden ist. Diese Schulter
bildet mit dem die beweglichen Platten tragenden Metallsteg i 5 ein Ganzes. Eine
Anschlußzunge 29 ist durch eine der Schrauben 8 mit dem Gebilde 3, :4 elektrisch
verbunden. Gewünschtenfalls kann das Gebilde 3, 4 als ein elektrostatischer Schirm
verwendet werden.
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Es ist ersichtlich, daß der dargestellte Kondensator sich gut hinter
einer `Fand durch Befestigungsmittel anordnen läßt, die mit der Endplatte i verbunden
sind, wobei eine Öffnung zum Durchtritt des Steges io in der Wand vorgesehen ist.
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Auf der Vorderseite der `'Fand können eine Skala und ein Anzeiger
vorgesehen sein, um die Lage der Platten 16, 17 gegenüber der Platte 24 anzugeben.
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Anstatt der beschriebenen und dargestellten Anordnung der Platten,
können die zwei Platten feststehend von dem aus den Endplatten und dem Verbindungsgefüge
bestehenden Rahmen und die Einzelplatte von der Spindel getragen werden.
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Soll der Druck am Drucklager 6 gesteigert werden, so kann eine federnde
Unterlagscheibe zwischen der Endplatte 2 und der Schulter 28 angebracht werden.