DE911153C - Drehkondensator mit einer Metallachse - Google Patents

Description

• Drehkondensator mit einer Metallachse Von Drehkondensatoren wird für manche Anwendungszwecke verlangt, daß ein oder mehrere Rotorpakete vom Gehäuse und/oder voneinander isoliert sind. Diese Aufgabenstellung liegt vor bei Drehkondensatoren, deren Stator- wie Rotorpaket bzw. Pakete nicht geerdet werden sollen, und auch bei UKW-Drehkondensatoren mit doppeltem Rotor (Schmetterlingsdrehkondensator) und zwei elektrisch gegeneinander isolierten Statorpaketen, wie sie gebaut werden, um die elektrische Zuleitung zu einem beweglichen Teil auszuschalten.
• Es sind Ausführungsformen solcher Drehkondensatoren bekannt, bei denen die Achse aus elektrisch isolierendem Material, vorzugsweise einem keramischen Material besteht. Eine keramische Achse ist jedoch sehr teuer, wenn sie mit der erforderlichen Präzision gearbeitet ist, und sobald die Statorpakete nicht entsprechend auch auf Keramik gehaltert sind, können sich Schwierigkeiten durch die Verschiedenheit der Wärmeausdehnungskoeffizienten von Metall und Keramik ergeben. Ist ein solcher Drehkondensator nur ein Teildrehkondensator eines Mehrfachdrehkondensators, der auch einen oder mehrere Teildrehkondensatoren enthält, an welche die eingangs genannte Anforderung nicht gestellt ist und die also vorteilhafterweise in der sonst üblichen Art mit Metallachse aufgebaut sind, ergibt sich die Schwierigkeit, eine Metallachse und eine Keramikachse mechanisch starr miteinander zu kuppeln. Eine beliebige Reihenfolge der Teildrehkondensatoren im gesamten Mehrfachdrehkondensator ist kaum durchführbar. Man wird die zwei Gruppen von Teildrehkondensatoren wohl stets geschlossen hintereinander anordnen müssen. Vor allem aber ist dies ein schwieriger und teurer Aufbau, der zudem im allgemeinen ein Zwischenlager für die zusammengesetzte Achse erfordert. Eine Lagerung einer Achse an drei Stellen sollte aber möglichst vermieden «erden. Diese Schwierigkeit läßt sich umgehen, indem die Rotorplatten auf einem metallischen Hohlkörper befestigt sind und dieser Hohlkörper mit Zwischenlage eines geeigneten Isoliermaterials, vorzugsweise wieder Keramik, auf der nun durchgehenden Metallachse befestigt ist. Auch für Einfach- oder Mehrfachdrehkondensatoren, bei welchen sämtliche Rotorpakete isoliert aufgebaut sein müssen, hat diese Aufbauweise wesentliche Vorteile, die durch die Metallachse gegeben sind; die Keramik übernimmt hier nur die Rolle eines elektrischen Isolators. Diese Bauweise hat nun aber einen anderen schwerwiegenden Nachteil. Zwischen Rotor und Metallachse ist eine verhältnismäßig große Kapazität unvermeidbar. Dies ist für die Anwendungszwecke solcher Drehkondensatoren höchst nachteilig und macht sie in vielen Fällen für die gedachten Anwendungen absolut ungeeignet. Die verhältnismäßig große Kapazität resultiert aus der Tatsache, daß sich zwei ausgedehnte Flächen, nämlich die Innenfläche des genannten Hohlkörpers und die Oberfläche der Metallachse, in geringem Abstand gegenüberstehen, wobei sich zwischen diesen Flächen auch noch ein Diele-ktrikum mit einer Dielektrizitätskonstante, die merklich größer ist als i, befindet.
• Die Erfindung löst nun die Aufgabe, die eingangs gestellte Forderung zu erfüllen unter Vermeidung der erwähnten Nachteile bekannter Drehkondensatoren. Sie stellt einen Drehkondensator mit Metallachse und elektrisch von dieser isoliertem Rotor dar, bei dem das die Kapazität zwischen Rotor und Metallachse im wesentlichen bestimmende Dielektrikum Luft ist und bei dem diese Kapazität nicht zum überwiegenden Teil durch eine der Oberfläche der Metallachse im wesentlichen parallele Oberfläche eines für die RotorplattenTragefunktion ausübenden Bauteiles bestimmt ist. Dieses kann man erfindungsgemäß dadurch erreichen, daß als Träger für die Rotorplatten vorzugsweise drei zylindrische oder stabförmige Haltestäbe dienen, deren Durchmesser ziemlich klein sein kann, wodurch ihre Kapazität gegenüber der Metallachse klein gehalten wird. Der zuvor erwähnte Hohlkörper mit seiner großen Kapazität gegenüber der Metallachse ist damit vermieden. Zwei Haltecorrichtungen, beispielsweise zwei Metallplatten, sind auf der Metallachse befestigt, und kleine Isolierstücke stellen bei Wahrung der elektrischen Isolation die mechanische Verbindung mit den Rotorplattenhaltestäben dar.
• Zur Erläuterung des Gesagten zeigt die zeichnerische Darstellung in Ausführungsbeispielen den Rotoraufbau eines erfindungsgemäßen Kondensators für Ultrakurzwellengeräte mit elektrisch leitend untereinander verbundenen Rotorplatten. Die Fig. i gibt eine Ansicht und die Fig. 2 einen Schnitt zwischen den beiden Rotorpaketen senkrecht zur Achse. Die aus Kupfer oder Messing gefertigten Rotorplatten i sind an den drei dünnen Haltestäben :2 an den Berührungspunkten angelötet. Die Rotorplatten können an diesen Stellen Aussparungen 3 aufweisen, wie die Fig. 3 zeigt. Hierdurch wird die Montage erleichtert, und es ergibt sich eine mechanisch festere Verbindung der Haltestäbe 2 mit den Rotorplatten i. Auf die Achse 4 sind zwei Metallplatten 5 aufgelötet, wie eine solche in Fig. 4 dargestellt ist. Außer einem Loch 6 zum Durchtritt der Achse 5 haben diese noch drei weitere Löcher 7 zur Aufnahme der Keramikkugeln 8, welche unter Wahrung der elektrischen Isolation die mechanische Verbindung zwischen den Haltestäben 2 und den Haltevorrichtungen 5 herstellen. Da die Haltestäbe 2 ziemlich dünn sind, ist die Kapazität der elektrisch leitend miteinander verbundenen Rotorplatten gegenüber der Achse im wesentlichen durch die Kapazität der der Achsoberfläche gegenüberstehenden Schnittkanten der Rotorplatten bestimmt. Wegen der Kleinheit dieser Flächen und wegen deren großem Abstand gegenüber der Metallachse ist die Kapazität zwischen Rotor und Achse äußerst gering, wie es für einen solchen UKW-Drehkondensator wesentlich ist. Die Kapazität ist kleiner, als es bei bekannten Drehkondensatoren mit Metallachse und von dieser isoliertem Rotor erreichbar ist. Fig. 3a und 4a zeigen eine etwas andere Ausführungsform der in Fig. 3 und 4 gezeigten Bauteile.
• Insbesondere bei Drehkondensatoren für UKW-Empfänger ist es zur Vermeidung der akustischen Rückkopplung vorteilhaft, die Platten in an sich bekannter Weise aus Kupfer oder weichem Messing herzustellen. In diesem Falle ist eine Lötung das geeignete Befestigungsverfahren zur Herstellung der mechanischen Verbindungen zwischen Rotorplatten und Haltestäben. Es kann jedoch hier, insbesondere wenn die Rotorplatten aus einem nicht oder schwer lötbaren Material bestehen, ein Klebeverfahren angewendet werden. Zur elektrisch leitenden Verbindung der Rotorplatten unter sich dient sodann bei nicht genügender elektrischer Leitfähigkeit der Klebestellen ein über die Schnittkanten aller Platten hinweg befestigter elektrisch leitender Steg. Die Befestigung der Haltevorrichtungen 5 auf der Achse 4 kann anstatt durch Löten auch durch Kleben oder Auftreiben geschehen, das letztere insbesondere bei gerändelter Achse. Eine weitere Verminderung der schon sehr kleinen Kapazität zwischen Rotor und Achse ließe sich noch dadurch erzielen, daß die Achse an den Stellen, an denen die Rotorplattenpakete sitzen, dünner ist als an den anderen Stellen. Dies ist jedoch für ziemlich alle praktisch vorkommenden Anwendungszwecke erfindungsgemäßer Drehkondensatoren nicht erforderlich.
• Besondere Bedeutung hat ein Mehrfachdrehkondensator, bei dem einer, mehrere oder auch alle Teildrehkondensatoren erfindungsgemäß aufgebaut sind. Sind mehrere Teildrehkondensatoren erfindungsgemäß aufgebaut, ergibt sich wegen der geringen Kapazität der einzelnen Rotoren gegenüber der gemeinsamen Achse eine verschwindend kleine kapazitive Kopplung des Rotors und damit der einzelnen Schwingungskreise der Schaltung untereinander. Im übrigen sind alle eingangs genannten Vorteile einer durchgehenden Metallachse gewahrt.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE-i. Drehkondensator oder Teildrehkondensator, insbesondere für Ultrakurzwellen, mit einer Metallachse und gegenüber dieser elektrisch isoliertem Rotor, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotorplatten an vorzugsweise drei zylindrischen rohrförmigen oder vollen metallenen Haltestäben befestigt sind, welche zur Metallachse des Drehkondensators parallel verlaufen und von denen jeder an jedem Ende durch je ein kleines Isolierstück, vorzugsweise eine Perle aus keramischem Material, in einer von zwei zu jeweils einem Rotor gehörenden Haltevorrichtungen, die mit der Metallachse fest verbunden sind, befestigt ist.
2. 2. Drehkondensator oder Teildrehkondensator nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigung der Rotorplatten auf den Haltestäben und vorzugsweise auch der Haltevorrichtungen auf der Metallachse des Drehkondensators durch ein Lötverfahren geschehen ist.
3. 3. Drehkondensator oder Teildrehkondensator mit Doppelrotor nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß beide Rotorplattenpakete elektrisch leitend miteinander verbunden sind. q.. Drehkondensator oder Teildrehkondensator nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotor- und Statorplatten aus Kupfer oder weichem Messing hergestellt sind. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 467:294 317 356; USA.-Patentschrift Nr. 2 039 623.