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Publication number: DER0008587MA
Authority: DE

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Tag der Anmeldung: 17. März 1952 Bekanntgemacht am 8. März 1956

DEUTSCHES PATENTAMT

Die Erfindung 'betrifft einen regelbaren, elektrischen Differentialkondensator mit festem, rohrförmigem, keramischem Dielektrikum und drei auf seiner äußeren Mantelfläche angeordneten festen Elektroden sowie einer im Innern des rohrförmigen Dielektrikums beweglichen und elektrisch nicht angeschlossenen Elektrode, die kraftschlüssig an einer Gewindespindel befestigt ist und eine schraubenförmige Bewegung von χ · 360⁰ ausführen kann.

Derartige Kondensatoren werden in der Nieder- und Hochfrequenztechnik, mit Vorteil in der Fernmelde-, insbesondere Trägerfrequenztechnik, ζ. B. zum Ausgleich von kapazitiven Kopplungen bei Fernmeldekabeln, und in der Meßtechnik benutzt.

Die Anforderungen an die Genauigkeit und Feinfühligkeit der Einstellung solcher regelbarer Differentialkondensatoren und an die Reproduzierbarkeit der eingestellten Werte sind gerade in der Fernmeldetechnik außerordentlich hoch. Der Kapazitätswert darf siich auch unter rauhen Betriebsbedingungen über lange Zeiträume nicht verändern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Differentialkondensator zu schaffen, der diesen Anforderungen und Betriebsbedingungen

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genügt und speziell zum Ausgleich von kapazitiven Kopplungen bei Fernmeldekabeln geeignet ist. Es ist von einer Reihe von Maßnahmen Gebrauch ge-

: ■■ macht, die einzeln bei regelbaren elektrischen Kondensatoren mit festem und Luftdielektrikum, bei denen gegenüber. festen Kondensatorbelägen eine nicht angeschlossene Belegung beweglich ist, schon angewendet worden sind. So werden, um ein hohes Maß von Einstellgenauigkeit des Kapazitätswertes

ίο zu erreichen, ein keramisches Dielektrikum hoher Dielektrizitätskonstante mit aufgebrannten und gegebenenfalls eingeschliffenen Silberbelägen sowie eine Schutzhülle gegen Feuchtigkeitseinflüsse, eine Selbsthemmung für den beweglichen Belag und eine Gradeinteilung zu Einstellzwecken verwendet.

Bei einem solchen bekannten Kondensator ist erfindungsgemäß ein bis auf eine Stirnseite geschlossenes keramisches Dielektrikum vorgesehen, das eine Durchschlagfestigkeit von über 20 kV eff/mm aufweist und in -einer Schutzhülle angeordnet ist, die auf einer Stirnfläche eine Gradeinteilung besitzt, während die Spindel auf ihrer Außenfläche Eichmarken und auf ihrer äußeren Stirnfläche eine Einstellmarke trägt.
; In der Zeichnung ist eine Ausführungsform des

Kondensators nach der Erfindung im Längsschnitt und in Draufsicht beispielsweise dargestellt.

Ein innen geschliffenes keramisches Rohr 1 aus elektrisch besonders hochwertigem keramischem Werkstoff ist je nach dem Verwendungszweck als Einfach- oder Differentialkondensator mit zwei oder drei Silberbelägen 2 versehen, die auf dem Dielektrikum eingebrannt sind und in denen die Anschlüsse befestigt sind. Es ist wertvoll, daß der Kondensator auch nachträglich noch durch Schleifen seiner Beläge elektrisch abgeglichen werden kann.

An der beweglichen Kondensatorbelegung 3 sind keine strom- oder spannungsführenden Anschlüsse vorhanden, so daß bei einer Änderung der Kapazität keine zusätzlichen Änderungen der Zuleitungskapazität oder -induktivität entstehen. Die bewegliche Kondensatorbelegung 3 wird durch eine vorteilhaft aus Metall bestehende Armatur 4 geführt mittels einer Gewindespindel 5. Damit wird eine kontinuierliche, reproduzierbare Feinregelung der Kapazität und weiter eine Ablesung in - zwei Koordinaten ermöglicht. Die Armatur 4 ist mit einer Gradeinteilung versehen, während die Spindel 5 auf ihrer Außenfläche Eichmarken 7 und auf . ihrem Kopf eine Einstellmarke 8 trägt, so daß eine Ablesegenauigkeit von ¹Z₁₀₀ des Meßbereiches erreicht werden kann. Der Kondensator ist damit auch eichfähig und kann als Meßkondensator verwendet werden. Der positive und der negative Ein-,steilungsbereich ist jeweils mit der gleichen Genauigkeit abzulesen.

Die Einheit ist mit einer Schutzhülle 6 umgeben, welche die festen Belegungen 2 gegen mechanische und Witterungseinflüsse schützt. Die bewegliche Kondensatorbelegung.3 ist gegebenenfalls -. durch die Armatur 4 gegen Luftfeuchtigkeit, Staub und andere Verunreinigungen geschützt. ■

Um den Kapazitätswert mit größter Genauigkeit einstellen zu können, sind die Begrenzungsflächen zwischen dem keramischen Dielektrikum und der Steuereinrichtung zueinander passend eingeschliffen, und die Steuereinrichtung ist so ausgebildet, daß die Paßgenauigkeit auch bei unterschiedlichen Temperaturen gewährleistet ist. Dies wird, abgesehen von dem hochwertigen, sehr harten, geschliffenen Dielektrikum, dadurch erreicht, daß die Steuereinrichtung gegebenenfalls mitSchlitzen versehen ist, wobei es vorteilhaft ist, die Ausdehnungskoeffizienten der festen und der beweglichen Teile gleich groß zu wählen.;

Es ist weiter zweckmäßig, die veränderliche Belegung in bekannter Weise selbsthemmend in dem Dielektrikum anzuordnen. Das wird z.B. durch Einbringen der veränderlichen Belegung 3 unter Vorspannung erreicht. ;

Der Kondensator nach der Erfindung kann mit einem kleinen Meßbereich für Werte von 1 pF an oder für einen großen Meßbereich bis zu 500 pF ausgebildet sein.

Mit dem Kondensator nach der Erfindung werden die höchsten Anforderungen in bezug auf Kapazitätsbereich, reproduzierbare Kapazität, Isolationswiderstand, Verlustfaktor und definierten Temperaturkoeffizienten erfüllt.

Claims

PATENTANSPRUCH:

Elektrischer Differentiälkondensator zum Ausgleich von kapazitiven Kopplungen bei Fernmeldekabeln mit festem, rohrförmigen!, keramischem Dielektrikum und drei auf seiner äußeren Mantelfläche angeordneten festen Elektroden sowie einer im Innern des rohrförmigen Dielektrikums beweglichen und elektrisch nicht angeschlossenen Elektrode, die kraftschlüssig an einer Gewindespindel befestigt ist und eine schraubenförmige Bewegung von χ · 360⁰ ausführen kann, dadurch gekennzeichnet, daß das bis auf eine Stirnseite geschlossene keramische Dielektrikum (1) eine Durchschlagsfestigkeit von über 20 kV eff/mm aufweist und in einer Schutzhülle (4, 6) angeordnet ist, die auf einer Stirnfläche eine Gradeinteilung besitzt, während die Spindel (5) auf ihrer Außenfläche Eichmarken (7) und auf ihrer äußeren Stirnfläche eine Einstellmarke (8) trägt.

Angezogene Druckschriften:

Normblatt DIN 40685, 3. Ausgabe, Mai 1950;

deutsche Patentschriften Nr. 527 402, 647 155, 712 813, 816439;

französische Patentschriften Nr. 601 854,
614474, 738669, 976251;

USA.-Patentschriften Nr. 2 281 147, 2 505 287, 2 541 897, 2 567 280, 2 589 092.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen