DE854397C

DE854397C - Capacitance-adjustable capacitor with solid dielectric, especially for higher voltages

Info

Publication number: DE854397C
Application number: DEP3004A
Authority: DE
Inventors: Friedhelm Dr-Ing Steyer
Original assignee: Philips Patentverwaltung GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Priority date: 1950-08-15
Filing date: 1950-08-15
Publication date: 1952-11-04

Description

Kapazitätsregelbarer Kondensator mit festem Dielektrikum, insbesondere für höhere Spannungen Die Erfindung bezieht sich auf Kondensatoren mit festem Dielektrikum, die insbesondere für höhere Spannungen, also als sogenannte Senderkondensatoren Verwendung finden können und bei denen sich sehr enge Kapazitätstoleranzen ohne Schwierigkeiten einhalten lassen. Die Erfindung geht von Rohrtrimmern, ähnlich den im Rundfunkgerätebau bekannten Draht- oder Abziehtrimmern, aus und benutzt als Grundkörper vorzugsweise an sich bekannte Bauformen, wie z. B. die des Wulstrohrkondensators oder des Topfkondensators. Auf diese handelsüblichen Grundformen kann man zur Erzielung eines Abzieh- oder Drahtkondensators außen einen Wickelbelag aufbringen, der bis zur gewünschten Änderung des Kapazitätsbelags abgezogen werden kann. Zum Beispiel bei den Topfkondensatoren der geschilderten Art stellt die Zone, von der der Drahtbelag abgezogen ist, eine sogenannte Gleitanordnung dar, d. h. die zwischen äußerem Belagrand und der über diesem hervorstehenden Innenbelegung bestehenden Teilkapazitäten verursachen unter bestimmten Voraussetzungen Gleitfunken. Diese Gleitfunken sind außerordentlich unangenehm, da sie einerseits wegen ihrer negativenStromspannungscharakteristik sofort nach Erreichen der Gleitfunkeneinsatzspannung ohne weiteres auch über verhältnismäßig lange Isolationsstrecken zum Überschlag führen, andererseits verursacht diese Art der Entladungen wegen der hohen Stromstärke starke und schädlicheErwärmungen desDielektrikums. Es treten immer dann Gleitfunken auf, wenn ausreichend hohe Teilkapazitäten, beeinflußt durch die Höhe der Dielektrizitätskonstanten des Werkstoffs und durch die Wandstärke des Kondensators, gegeben sind und wenn eine ausreichend hohe Steilheit der Stirn der Wechselspannung bzw. bei Gleichspannung des Einschaltstoßes, d. h. ein großes auftritt. Das letztere ist aber bei Kondensatoren der hier in Rede stehenden Art besonders dann zu befürchten, wenn hohe Frequenzen auftreten. Da nun durch die technischen Bedingungen, die solche Kondensatoren erfüllen müssen (Kapazität, Spannungsfestigkeit und Belastbarkeit), zwangsläufig der Werkstoff und die Wandstärke der Kondensatoren festgelegt sind, andererseits die Frequenz durch den Verwendungszweck bestimmt ist, kann die Gefahr einer Gleitfunkenbildung nur verringert bzw. vermieden werden, wenn die Teilkapazitäten der Gleitanordnung herabgesetzt werden.Capacitance-controllable capacitor with solid dielectric, especially for higher voltages The invention relates to capacitors with solid dielectric, which can be used in particular for higher voltages, i.e. as so-called transmitter capacitors, and in which very narrow capacitance tolerances can be adhered to without difficulty. The invention is based on pipe trimmers, similar to the wire or pull-off trimmers known in radio equipment, and preferably uses known designs as a base body, such as. B. that of the bulb tube capacitor or the pot capacitor. In order to achieve a withdrawal or wire capacitor, a winding layer can be applied to the outside of these commercially available basic shapes, which can be withdrawn until the desired change in capacitance is achieved. For example, with pot capacitors of the type described, the zone from which the wire covering is withdrawn represents a so-called sliding arrangement, ie the partial capacitances between the outer covering edge and the internal covering protruding above it cause sliding sparks under certain conditions. These sliding sparks are extremely unpleasant because, on the one hand, because of their negative current voltage characteristics, they lead to flashovers immediately after reaching the sliding spark start-up voltage, even over relatively long insulation distances; on the other hand, this type of discharge causes strong and harmful heating of the dielectric due to the high current intensity. Glide sparks always occur when there are sufficiently high partial capacitances, influenced by the level of the dielectric constant of the material and the wall thickness of the capacitor, and when the forehead of the alternating voltage is sufficiently steep or, in the case of direct voltage, the inrush, ie a large occurs. The latter is particularly to be feared in the case of capacitors of the type in question when high frequencies occur. Since the technical conditions that such capacitors have to meet (capacity, dielectric strength and resilience) inevitably determine the material and the wall thickness of the capacitors, on the other hand the frequency is determined by the intended use, the risk of sliding sparks can only be reduced or avoided if the partial capacities of the sliding arrangement are reduced.

Gemäß der Erfindung geschieht dies dadurch, daß bei einem kapazitätsregelbaren Kondensator mit festem Dielektrilkum, insbesondere für höhere Spannungen, der nach Art eines rohrförmigen Abziehtrimmers ausgebildet ist, derLuftspalt zwischen dem am Ende des Wickelbelags angeordneten Sprühschutzring und dem keramischen Körper durch Wachs oder einen ähnlichen Stoff ausgefüllt ist und mindestens der vom Wickelbelag befreite Teil des Kondensators eine aus organischen Stoffen, vorzugsweise aus homogenisierten aromatischen Kohlenwasserstoffen, bestehende Isolierschicht trägt. Dabei dient die zuerst genannte Maßnahme, nämlich die Anwendung von Wachs od. dgl., zum Ausfüllen des Luftspalts zwischen Sprühschutzring und Keramik zur Unterdrückung der Glimmentladungen an den Rändern.According to the invention, this is done in that in a capacity-controllable Capacitor with a solid dielectric, especially for higher voltages, according to Type of tubular stripping trimmer is formed, the air gap between the at the end of the winding covering arranged spray protection ring and the ceramic body is filled with wax or a similar substance and at least that of the winding layer Part of the condenser freed from organic substances, preferably from homogenized ones aromatic hydrocarbons, existing insulating layer. The first-mentioned measure, namely the use of wax or the like. To fill out the air gap between the spray protection ring and the ceramic to suppress glow discharges at the edges.

Es hat sich gezeigt, daß homogenisierte aromatische Kohlenwasserstoffe zur Anwendung bei Kondensatoren nach der Erfindung besonders geeignet sind; denn sie besitzen eine außerordentlich hohe Durchschlagsfestigkeit und weisen niedrige dielektrische Verluste auf. Außerdem lassen sich derartige Isolierstoffe durch Tauchen auf die gewünschten Stellen aufbringen, ohne daß sich Lufteinschlüsse dabei bilden.It has been shown that homogenized aromatic hydrocarbons are particularly suitable for use in capacitors according to the invention; because they have an extremely high dielectric strength and have low dielectric losses. In addition, such insulating materials can be immersed Apply to the desired areas without the formation of air pockets.

In manchen Fällen empfiehlt es sich, den gesamten Kondensator, gegebenenfalls mit Ausnahme von gewissen glasierten Isolierstrecken, nicht wie üblich mit Lack, sondern mit einer elektrisch hochwertigen Schicht, etwa des obenerwähnten Kunststoffs, zu überziehen und außerdem den Teil des Kondensators, der als Gleitfunkenstrecke in Betracht kommen kann, mit einer besonders starken Isolierschicht zu versehen, welche die Einsatzspannung der Gleitfunken höher setzen läßt, als die normale äußere Überschlagsspannung des Kondensators beträgt. Die stärkere Isolierschicht kann beispielsweise durch wiederholtes Tauchen in den erwärmten und dadurch flüssig gewordenen Isolierstoff erzielt werden.In some cases it is best to use the entire condenser, if necessary with the exception of certain glazed insulating sections, not with lacquer as usual, but with an electrically high-quality layer, such as the plastic mentioned above, to be coated and also the part of the capacitor that is used as the sliding spark gap it can be considered to provide a particularly strong insulating layer, which allows the threshold voltage of the sliding sparks to be set higher than the normal external one Withstand voltage of the capacitor. The thicker insulating layer can, for example by repeatedly dipping into the heated and thus liquefied insulating material be achieved.

In den Figuren sind Ausführungsbeispiele nach der Erfindung dargestellt. Fig.i zeigt einen sogenannten Topfkondensator an sich bekannter Grundform. Der .Kondensator trägt im Innern des keramischen Körpers i einen durchgehenden, etwa aus eingebranntem Silber bestehenden Belag und außen einen entsprechenden Festbelag 3, dessen Länge durch die gewünschte Höhe der Anfangskapazität bestimmt ist. Der übrige Teil des Außenzylinders wird mit einem später einmalig abziehbaren -und somit den Regelteil darstellenden Wickelbelag I versehen. Dabei kann der unter dem Wickelbelag vorhandene schädliche Luftspalt entsprechend einem bereits gemachten Vorschlag dadurch beseitigt werden, daß eine Silberschicht aufgebracht und mit dem Drahtwick.elbelag so verlötet wird, daß sie sich beim Abziehen des Drahts vom keramischen Körper mit abhebt. Durch diesen zusätzlichen Silberbelag wird der zwischen Drahtwickel und Keramik vorhandene Luftspalt vollkommen kurzgeschlossen. Am Rande des Drahtwickelbelags ist ein Sprühschutzring 5 vorgesehen. Der zwischen diesem Schutzring 5 und dem keramischen Körper i gebildete Luftspalt wird nach der Erfindung durch Wachs oder einen ähnlichen Stoff ausgefüllt, um an den Rändern etwaige Glimmentladungen zu unterdrücken. Nach der Erfindung wird ferner mindestens der vom Wickelbelag befreite Teil des Kondensators mit einem hochwertigen organischen Isolierstoff überzogen. Durch mehrmaliges Eintauchen des Kondensatorendes kann erreicht werden, daß die Isolierstoffschicht 6 besonders dick wird und etwa dem Durchmesser des Sprühschutzrings entspricht. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, die gesamte Kondensatoroberfläche, mit Ausnahme des eine Glasur tragenden Teils 7, mit hochwertigen organischen Isolierstoffen zu überziehen.In the figures, exemplary embodiments according to the invention are shown. Fig.i shows a so-called pot capacitor of a known basic shape. The .capacitor inside the ceramic body i has a continuous one, for example made of burnt-in material Silver existing covering and outside a corresponding fixed covering 3, the length of which is determined by the desired level of initial capacitance. The rest of the The outer cylinder comes with a one-time removable part and thus the control part winding covering I provided. The existing under the winding lining can be used thereby eliminating harmful air gap according to a proposal already made be that a silver layer is applied and soldered to the Drahtwick.elbelag is that it is lifted when the wire is pulled from the ceramic body with. By this additional silver coating becomes the one between the wire wrap and the ceramic Air gap completely short-circuited. There is a spray protection ring on the edge of the wire wrap covering 5 provided. The formed between this protective ring 5 and the ceramic body i According to the invention, the air gap is filled with wax or a similar substance, to suppress any glow discharges at the edges. According to the invention furthermore, at least that part of the capacitor that has been freed from the winding lining is provided with a high-quality one coated with organic insulating material. By dipping the end of the capacitor several times can be achieved that the insulating layer 6 is particularly thick and about corresponds to the diameter of the anti-spray ring. It has been shown to be beneficial the entire surface of the capacitor, with the exception of the part bearing a glaze 7, to be coated with high-quality organic insulating materials.

Fig. a zeigt eine Ausführungsform des Kondensators nach der Erfindung, ,die in fabrikatorischer Hinsicht Vorteile bietet, weil der keramische Körper durchweg die gleiche Stärke aufweist, also beim Formprozeß und auch beim Brennvorgang besonders einfach zu handhaben ist. In Fig. z sind für die einander entsprechenden Teile die gleichen Bezugszeichen gewählt wie in Fig. i. Der Isolierstoffring 6 bildet gleichsam einen Wulst, der bei den bekannten Bauformen aus keramischem Werkstoff besteht. Man kann diese Isolierstoffschicht wiederum durch Tauchen herstellen. Dabei läßt sich leicht durch Einbringen eines Stopfens verhindern, daß auch die Innenfläche mit Isolierstoff überzogen wird, im anderen Falle ist es auch leicht möglich, den an der Innenfläche haftenden Isolierstoff nach dem Tauchen wieder zu entfernen.Fig. A shows an embodiment of the capacitor according to the invention, which offers advantages from a manufacturing point of view, because the ceramic body throughout has the same strength, so especially during the molding process and also during the firing process is easy to use. In Fig. Z are for the corresponding parts the same reference numerals are chosen as in FIG. The insulating ring 6 forms as it were a bead which, in the known designs, consists of ceramic material. This layer of insulating material can in turn be produced by dipping. Thereby leaves easily prevent the inner surface by inserting a plug is covered with insulating material, otherwise it is also easily possible to use the Remove the insulating material adhering to the inner surface after immersion.

Durch die Maßnahmen nach der Erfindung ist es möglich, Senderkondensatoren, vorzugsweise der Wulstrohr- und Topfform, mit Kapazitätswerten bis zu ± o,511'0 des Ausgangswerts ohne Schwierigkeiten herzustellen.The measures according to the invention make it possible to use transmitter capacitors, preferably the bulb tube and cup shape, with capacitance values of up to ± 0.511'0 of the initial value without difficulty.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Capacitance-adjustable capacitor with solid dielectric, in particular for higher voltages, which is designed in the manner of a tubular pull-off trimmer, characterized in that the air gap between the spray protection ring arranged at the end of the winding covering and the ceramic body is filled with a compartment or a similar substance and that at least the part of the capacitor freed from the winding layer has an insulating layer consisting of organic substances, preferably homogenized aromatic hydrocarbons.

2. Capacitance-adjustable capacitor with solid dielectric, in particular for higher voltages, which is designed in the manner of a tubular pull-off trimmer is, characterized in that the entire, capacitor surface, optionally with the exception of a glazed insulating section, with an insulating material made of homogenized is coated with aromatic hydrocarbons.

3. Capacitor according to the claims i and 2, characterized in that the one coming into consideration as a sliding spark gap Part of the capacitor, for example, by repeatedly diving with a thicker, made of organic materials is provided with an insulating layer. 4th: capacitor according to claims i to 3, characterized in that the ceramic body is a has smooth pot shape from everywhere the same wall thickness.