DE914417C

DE914417C - Adjustable capacitor consisting of a tube made of insulating material

Info

Publication number: DE914417C
Application number: DEP3496D
Authority: DE
Original assignee: PORZELLFABRIK KAHLA
Current assignee: PORZELLFABRIK KAHLA
Priority date: 1942-05-05
Filing date: 1942-05-05
Publication date: 1954-07-01

Description

Regelbarer, aus einem Röhrchen aus Isolierstoff bestehender Kondensator Um in Hochfrequenzschwingungskreisen unerwünschte Frequenzänderungen sowie Störungen in den Empfangsgeräten, wie Rauschen, Knacken u. dgl., durch mechanische Einflüsse zu vermeiden, müssen die frequenzbestimm@enden Teile, wozu auch regelbare Kondensatoren gehören, möglichst unempfindlich gegen Erschütterungen ausgeführt sein.Adjustable capacitor consisting of a tube made of insulating material To avoid unwanted frequency changes and interference in high-frequency oscillations in the receiving devices, such as noise, crackling, etc., due to mechanical influences the frequency-determining parts, including adjustable capacitors, must be avoided should be made as insensitive as possible to vibrations.

Die Erfindung betrifft einfach und wirtschaftlich herstellbare Regelkondensatoren in Röhrchenform, die diese Forderung in weitgehendem Maße erfüllen und sich außerdem durch niedrigen dielektrischen Verlustwinkel auszeichnen, ohne da.ß ein verteuerndes Einschleifen der .gegeneinander verstellbaren Teile des Kondensators erforderlich ist. In den Abb. i bis 3 und 6 bis 8 sind Ausführungsb,eispiele erfindungsgemäßer Kondensatoren schematisch dargestellt. Die Abb. d und 5 sowie 9 und io zeigen Einzelheiten der zuxn Aufbau dieser Kondensatoren zu verwendenden Teile.The invention relates to variable capacitors that can be produced easily and economically in tube form, which meet this requirement to a large extent and also characterized by a low dielectric loss angle, without a detrimental effect It is necessary to loop in the parts of the capacitor that can be adjusted relative to one another is. In Figs. I to 3 and 6 to 8 embodiments are examples of the invention Capacitors shown schematically. Figures d and 5 and 9 and io show details the parts to be used for the construction of these capacitors.

Nach Abb. i bis 3 besteht ein solcher Regelkondensator nach der Erfindung aas einem Röhrchen i o aus Isolierstoff, vorzugsweise aus dielektrisch verlustarmem, titandioxydhaltigem keramischem Isolierstoff hoher Dielektrizitätskonstante. Das Röhrchen io ist mit einem keramischen Sockel i i versehen, der mit den Röhrchen fest verbunden, z. B. mit ihm verlötet ist. Auf seiner Außenwandung trägt das Röhrchen io den z. B. aufgebrannten metallischen Kondensatorbelag 12, der mit dem Anschluß 13 verlötet ist. Als Regelglied ist im Innern des keramischen Röhrchens io die z. B. durch eine Schraubspindel 1 ¢ axial verstellbare, in sich federnde, metallische Hülse 15 angeordnet. Sie dient als Kondensatorgegenelektrode zu dem äußeren Kondeneatorbelag 12 und ist über die Schraubspindel 14 mit der mit einem Anschluß 16 versehenen, auf das Ende des Röhrchens io aufgelöteten Metallkappe 17 elektrisch leitend verbunden.According to Fig. I to 3, there is such a variable capacitor according to the invention aas a tube i o made of insulating material, preferably of low-dielectric loss, Titanium dioxide-containing ceramic insulating material with a high dielectric constant. That Tube io is provided with a ceramic base i i, which is attached to the tube firmly connected, e.g. B. is soldered to him. The tube carries on its outer wall io the z. B. burned metallic capacitor plate 12, the is soldered to the connection 13. The control element is inside the ceramic tube io the z. B. by a screw spindle 1 ¢ axially adjustable, resilient, metallic sleeve 15 arranged. It serves as a capacitor counter electrode to the outer Kondeneatorbelag 12 and is on the screw 14 with the one Connection 16 provided, on the end of the tube io soldered metal cap 17 electrically connected.

Zur Sicherung einer gut leitenden Verbindung zwischen der Schraubspindel14 und der 112etallkappe 17 dient eine dreibeinige Feder 18. Diese ist auf die mehrgängige Gewindespindel 14 aufgeschraubt. Wie aus der Abb. i ersichtlich, greift die Feder 18 mit einer Warze in eine außermittige Öffnung der Kappe 17 ein und wird dadurch am Verdrehen beim Verstellen der Gewindespindel 14 gehindert. Das eine im Durchmesser abgesetzte Ende der Schraubspinde114 ist, wie in Abb. i strichliert angedeutet, mit einem Bund versehen, der einen mit der Hülse 15 verbundenen oder mit dieser aus dem Ganzen bestehenden Metalldeckel untergreift. Eine zwischen diesem Bund und dem Metalldeckel eingefügte hinreichend kräftige Tellerfeder sichert die gute leitende Verbindung zwischen der Spindel 14 und dem Deckel der Hülse 15, ohne das leichte Verdrehen der Spindel 14 zu behindern, die mit ihrem abgesetzten Ende durch eine Mittelbohrung des Deckels der Hülse 15 frei hindurchgeführt ist.To ensure a good conductive connection between the screw spindle14 and the metal cap 17 is a three-legged spring 18. This is on the multi-thread Threaded spindle 14 screwed on. As can be seen from Fig. I, the spring engages 18 with a wart into an eccentric opening of the cap 17 and is thereby prevented from rotating when adjusting the threaded spindle 14. The one in diameter The remote end of the screw spindle 114 is, as indicated by dashed lines in Fig. provided with a collar which is connected to the sleeve 15 or with this from the whole existing metal cover engages. One between this covenant and Sufficiently strong disc spring inserted into the metal cover ensures good conductivity Connection between the spindle 14 and the cover of the sleeve 15 without the slight To prevent rotation of the spindle 14, which with its remote end by a Central bore of the cover of the sleeve 15 is passed freely.

Die im keramischen Röhrchen io axial verschiebbare Metallhülse 15 liegt nun nicht unmittelbar an der Innenwandung dieses keramischen Röhrchens an, sondern ist durch z. B. zylindrische keramische Stäbchen i9 gebildete Führungskörper in einem geringen Luftabstand von der Innenwandung des Röhrchens gehalten und ,dadurch auch unempfindlich gegen Erschütterungen in dem Röhrchen i o gelagert. Abb.4 zeigt in etwas größerem Maßstab, diese Metallhülse 15 für sich allein und Abb. 5 eine Abwicklung dieser z. B. aus dünnem federndem Blech gefertigten Metallhülse. Dias Blech ist, wie aus Abb. 5 ersichtlich, mit z. B. drei Lförmigen Einschnitten versehen. Die ,auf diese Weise entstandenen und von den übrigen Wandungsteilen der Hülse getrennten Flächen sind nach dem Innern der Hülse etwas zurückgebogen, so daß sich ein Käfig zur Aufnahme der keramischen Führungsstäbchen 19 ergibt, die nach dem Zusammenhau des Kondensators .durch die Federung der zurückgebogenen Flächenteile gegen die Innenwandung des Röhrchens i o gedrückt werden. Die Länge der Stäb.chen i 9 darf die Länge der Lförmigen Einschnitte in der Hülse 15 nicht überschreiten. Der Durchmesser dieser zylindrischen Stäbchen i9, von denen statt nur drei auch eine größere Anzahl in der Hülse 15 angeordnet werden kann, und der Durchmesser der Hülse 15 sind so. zu bemessen, daß die Hülse beim Zusammenbau des Kondensators ihre Form nur wenig zu einem Dreieck oder Vieleck verändert. Infolge ihrer Federung gleicht sie sich dabei auch einem von der Kreisform etwas abweichenden Querschnitt des keramischen Röhrchens i o gut an, ohne daß Schleifarbeiten an diesem Röhrchen nötig werden. Bei der axialen Verschiebung der Hülse 15 werden die Stäbchen i9 von dieser Hülse .mitgenommen und gleiten auf der Innenwandung des Röhrchens i o entlang. Durch die Reibung zwischen den Stäbchen 19 und der Innenwandung des keramischen Rohres io wird im übrigen auch verhindert, daß sich die Metallhülse 15 beim Verdrehen der Schraubspindel 1 ¢ um die Mittelachse dreht; es tritt daher ohne besondere Hilfsmaßnahmen lediglich nur eine Längsverschiebung der Hülse 15 gegen den Kondensatoraußenbelag 1a ein. Da bei der vorbeschriebenen Ausführung des Kondensators keine metallischen Teile auf keramischen Teilen schleifen, kann auch bei oft wiederholtem Verstellen der Hülse 15 kein die Eigenschaften des Kondensators beeinträchtigendes Verschmieren der keramischen Teile durch den Abrieb von Metall eintreten. Braucht die Kapazität des Kondensators durch Verstellen der Hülse 15 nicht sehr oft geändert zu werden, so, kann das Röhrchen io statt mit einem Außenbelag 12 mit einem entsprechenden Innenbelag versehen sein, auf dem die Führungsstäbchen i 9 entlang gleiten, ohne daß bei dieser seltenen Betätigung ein die Eigenschaften des Kondensators schädigender Abrieb dieses Innenbelages zu befürchten wäre.The metal sleeve 15, which is axially displaceable in the ceramic tube is now not in direct contact with the inner wall of this ceramic tube, but is by z. B. cylindrical ceramic rods i9 formed guide body kept at a small air distance from the inner wall of the tube and, thereby also insensitive to vibrations stored in the tube i o. Fig.4 shows on a slightly larger scale, this metal sleeve 15 on its own and Fig. 5 a Processing this z. B. made of thin resilient sheet metal sleeve. Slides Sheet metal is, as can be seen from Fig. 5, with z. B. provided three L-shaped incisions. The resulting in this way and separated from the other wall parts of the sleeve Surfaces are slightly bent back towards the inside of the sleeve, so that a cage for receiving the ceramic guide rods 19 results after the assembly of the capacitor .by the suspension of the bent-back surface parts against the Inner wall of the tube i o are pressed. The length of the double crochets i may be 9 do not exceed the length of the L-shaped incisions in the sleeve 15. The diameter these cylindrical rods 19, of which instead of just three there are also a greater number can be placed in the sleeve 15, and the diameter of the sleeve 15 are so. to be dimensioned so that the sleeve only slightly changes its shape when assembling the capacitor changed to a triangle or polygon. Due to its suspension, it is the same also a cross-section of the ceramic that differs slightly from the circular shape Tubes i o well, without the need for grinding work on this tube. During the axial displacement of the sleeve 15, the rods i9 are removed from this sleeve .taken and slide along the inner wall of the tube i o. Through the Friction between the rods 19 and the inner wall of the ceramic tube io is also prevented that the metal sleeve 15 when turning the Screw spindle 1 ¢ rotates around the central axis; it therefore occurs without any special relief measures only a longitudinal displacement of the sleeve 15 against the outer layer of the capacitor 1a a. Since in the above-described design of the capacitor no metallic Grinding parts on ceramic parts can also be done with repeated adjustments of the sleeve 15, no smearing that adversely affects the properties of the capacitor the ceramic parts enter through the abrasion of metal. Needs the capacity the capacitor cannot be changed very often by adjusting the sleeve 15, so, the tube can io instead of an outer covering 12 with a corresponding Be provided inner lining on which the guide rods slide i 9 along without that with this infrequent actuation, one that damages the properties of the capacitor Abrasion of this inner lining would be to be feared.

Auch bei Verwendung eines titandioxydhaltigen keramischen Werkstoffes hoher Dielektrizitätskonstante für das keramische Röhrchen io ist die Kapazität des Kondensators im wesentlichen durch die Weite des Ringspaltes zwischen Metallhülse 15 und Innenwandung des Röhrchens io bestimmt. Zur Erzielung .einer möglichst großen Regelkapazität wird dieser Ringspalt daher möglichst eng zu halten sein, und die zylindrischen keramischen Führungsstäbch:en dürfen deshalb auch nur kleinen Durchmesser erhalten.Even when using a ceramic material containing titanium dioxide high dielectric constant for the ceramic tube io is the capacity of the capacitor essentially through the width of the annular gap between the metal sleeve 15 and inner wall of the tube determined io. To achieve the largest possible Control capacity will therefore be to keep this annular gap as narrow as possible, and the cylindrical ceramic guide rods are therefore only allowed to have a small diameter obtain.

Als weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in A'bb. 6 und 7 ein Differentialkondensator dargestellt, der in seinem Aufbau im wesentlichen dem vorbeschriebenen Kondensator entspricht. In diesem Fall ist das mit einem keramischen Sockel a 1 verbundene keramische Röhrchen 20 mit den durch eine Isolationsstrecke unterbrochenen Kondensatoraußenbelägen 30 und 31 versehen, mit denen die festen Anschlüsse 3? und 33 verlötet sind. Die durch eine Schraubspindel 24 im Röhrchen 2o axial verschiebbare Metallhülse 25 wird wiederum durch stäbchenförmige keramische Führungskörper 29 in geringem Abstand von der Innenwandung des Röhrchens 2o geführt und ist gegen Erschütterungen wenig :empfindlich. Kontaktfehler oder Schwierigkeiten, die durch das Abreiben von Metall auf keramischen Teilen entstehen können, sind bei dieser Ausführungsform des Regelkondensators gänzlich vermieden.A further embodiment of the invention is shown in A'bb. 6 and 7 show a differential capacitor which in its structure corresponds essentially to the capacitor described above. In this case, the ceramic tube 20 connected to a ceramic base a 1 is provided with the outer capacitor coatings 30 and 31 which are interrupted by an insulation path and with which the fixed connections 3? and 33 are soldered. The metal sleeve 25 , which is axially displaceable in the tube 2o by a screw spindle 24, is in turn guided by rod-shaped ceramic guide bodies 29 at a small distance from the inner wall of the tube 2o and is not very sensitive to vibrations. Contact errors or difficulties that can arise from the abrasion of metal on ceramic parts are completely avoided in this embodiment of the variable capacitor.

In Abb. 8 und 9 ist als Ausführungsbeispiel im Querschnitt bzw. Ansicht eine in einem keramischen Kondensatorröhr chen 4o axial verschiebbare Metallhüls,e 45 dargestellt, die wellblechartig mit einer größeren Anzahl von Längsnuten versehen ist, die zur Aufnahme einer entsprechenden Anzahl zylindrischer keramischer Führungsstäbchen dienen. Abb. t o zeigt die Abwicklung dieser Metallhülse, die an den Stirnseiten z. B. rechteckige Zacken aufweist. Diese Zacken werden nach Fertigstellung. der Metallhülse 45 rechtwinklig zu deren Längsachse umgebogen; sie dienen zur Halterung der in den Wellnuten auf den Umfang der Hülse zu verteilenden keramischen Führungsstä.'bchen 49.In Fig. 8 and 9 is an exemplary embodiment in cross section and view a metal sleeve that is axially displaceable in a ceramic capacitor tube 4o, e 45 shown, the corrugated sheet metal provided with a larger number of longitudinal grooves is the to accommodate a corresponding number of cylindrical ceramic guide sticks are used. Fig.t o shows the development of this metal sleeve, the z. B. has rectangular prongs. These prongs are after Completion. the metal sleeve 45 bent at right angles to its longitudinal axis; she serve to hold the to be distributed in the corrugated grooves on the circumference of the sleeve ceramic guide rods 49.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Adjustable electrical capacitor, in particular for high-frequency purposes, which consists of a tube made of insulating material, preferably titanium dioxide-containing, dielectrically low-loss ceramic insulating material of high dielectric constant, in which a resilient metal sleeve as the part that regulates the capacitance of the capacitor is arranged so as to be axially displaceable, characterized in: that for the purpose of insensitive to vibrations as possible storage of the metal sleeve on this spacing guide body, in the form of z. B. cylindrical ceramic rods are arranged, which slide along the inner wall of the ceramic tube during the axial displacement of the metal sleeve (Fig. I to 3).

2. Capacitor according to Claim i, characterized in that the axially displaceable resilient metal sleeve (45) is provided like a corrugated sheet metal with longitudinal grooves, which have a larger Number of guide bodies in the form of ceramic distributed over the circumference of the metal sleeve Rods (49) receives the axial displacement of the metal sleeve on the Slide along the inner wall of the ceramic tube (40) (Figs. 8 and 9).

3. Capacitor according to claim i or 2, characterized in that it is designed as a differential capacitor, the metallic coverings (30, 31 ) of which are fired onto the ceramic tube (2o) with fixed connections (32, 33) are provided (Fig. 6 and 7).