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Regelbarer Plattenkondensator. Es sind regelbare Plattenkondensatoren
bekannt geworden, deren Regelbarkeit auf der Abstandsänderung ihrer Belegungen beruht.
Es ist vorgeschlagen worden, zwischen starren Metallplatten an den Rändern elastische
Glieder, z. B. Gummiringe oder isolierte Federn, anzuordnen. Durch Druck wird hierbei
der Abstand der Platten voneinander und damit die Kapazität geändert. Bei dieser
Ausführung besteht der Nachteil, daß eine hohe Endkapazität nicht einstellbar ist,
da die elastischen Zwischenglieder auch in der Endstellung noch eine verhältnismäßig
große Dicke haben und der Plattenabstand daher bei der Endkapazität erheblich ist.
Um dies zu vermeiden, hat man weiter versucht, die Platten dadurch einander mehr
zu nähern, daß die elastischen Zwischenglieder in Form von Gummiklötzchen nicht
unmittelbar zwischen den Platten, sondern zwischen abgekröpften Lappen eingelegt
wurden. Hierbei hat man außerdem noch die Platten mit einem Isolator, z. B. einer
Papierschicht, belegt, um einen Kurzschluß zu verhindern, ohne daß aber diese Isolierschicht
einen wesentlichen Anteil des Dielektrikums ausmacht. Eine andere Lösung besteht
darin, daß die Belege des Kondensators elastisch und das Dielektrikum in Form einer
starren Schicht ausgeführt wird. Die einzelnen Belege bestehen aus gewölbten, am
Rande auf der Isolationsschicht aufliegenden Metallplatten, die durch Druck auf
ihre höchsten Wölbungsstellen dem Dielektrikum genähert werden können. Werden zwei
gewölbte Metallplatten unter Zwischenlage einer festen Schicht aus Isoliermaterial
verwendet, so muß diese Schicht notwendigerweise ziemlich dick gewählt werden, um
eine genügende mechanische Widerstandsfähigkeit zu haben und der ungleichmäßig über
ihre Ausdehnung verteilten Beanspruchung, insbesondere der radial wirkenden Kräfte
am Rande, beim Zusammendrücken der gewölbten Metallplatten zu widerstehen. Damit
ist aber infolge des großen Abstandes der gewölbten Platten die Endkapazität verhältnismäßig
gering. Wählt man eine der Metallplatten eben, so kann man zwar die Zwischenlage
etwas dünner machen. Dann ist aber der Regelbereich etwa um die Hälfte geringer.
Weiter haben diese Mehrfachkondensatoren mit gewölbten Metallplatten den \achteil,
daß sie schon im gewöhnlichen, nicht zusammengedrückten Zustande infolge der Annäherung
der Kanten oder vor allem der Scheitel der gewölbten Platten eine verhältnismäßig
hohe Anfangskapazität haben.
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Gemäß der Erfindung werden alle diese Nachteile vermieden, und es
-,Nird ein den Forderungen der Praxis gerecht werdender regelbarer Kondensator dadurch
geschaffen, daß Metall und Dielektrikum zu in sich federnden Plattenelementen vereinigt
sind. Da hierbei die Dielektrikumschicht sehr dünn sein kann und außerdem die Wölbung
jedes Svstems in weiten Grenzen verändert werden kann, so ist einerseits der Regelungsbereich
bei sehr hoher Endkapazität ein verhältnismäßig großer, trotz kleinen Raumbedarfs,
während anderseits der Aufbau einfach und die Lebensdauer hoch ist. Es ist gleichgültig,
ob die mechanische Festigkeit überwiegend durch das Dielektrikum oder durch das
Metall erreicht wird, obwohl das letztere im allgemeinen günstiger ist.
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Die Herstellung der Plattensysteme kann durch Aufbringen einer genügend
dehnbaren Dielektrikumschicht auf federnde Metall-, z. B. Bronze- oder Stahlplatten
erfolgen. Die Dielektrikumschicht kann z. B. aus einer aufgetragenen Lackschicht
bestehen oder aus aufgeklebten Blättern aus Glimmer, Papier, Isolierseide o. dgl.
Zui- Erreichung. einer genügenden Dehnbarkeit kann die Dielektrikumschicht fein
unterteilt oder unterbrochen sein. Insbesondere aber bietet es Vorteile, sie durch
Aufstäuben pulverförmigen Glimmers oder anderer pulverförmiger Isolierstoffe auf
eine klebende Schicht aus Lack oder ähnlichem Material herzustellen.
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Für den Aufbau solcher Kondensatoren ist es zweckmäßig, daß die Zahl
der federnden Plattensysteme die der starren überwiegt oder daß überhaupt keine
starren Systeme oder Platten verwendet werden.
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Um möglichst bei jeder Stellung des Kondensators ungefähr gleiche
Abstände zwischen den Platten zu erhalten, empfiehlt es sich, die Druckwirkung,
welche von den äußeren Platten jeweils auf die nächstinnere übertragen wird, hinsichtlich
ihrer Stärke oder ihres Angriffspunktes von Platte zu Platte entsprechend zu ändern.
Das kann z. B. dadurch erreicht werden, daß man entweder die äußeren Platten kürzer
werden läßt, oder daß die Nullbiegung der Platten eine stärkere wird, oder endlich,
daß die äußeren Platten größere Dicke oder einen
höheren Elastizitätskoeffizienten
als die inneren haben. Mehrere dieser Mittel können auch gleichzeitig angewandt
werden.
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In den Abbildungen sind mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung
dargestellt, und zwar zeigen Abb. i eine Ausführungsform des regelbaren Plattenkondensators
in Aufsicht, Abb.2 in Seitenansicht, Abb. 3 in Vorderansicht; Abb.4 ist Schnitt
nach der Linie IV-IV der Abb. i ; Abb.5 ist ein Schnitt nach der Linie IV-IV der
Abb. i in größerem Maßstabe; Abb.6 zeigt eine andere Ausführungform des regelbaren
Plattenkondensators in Vorderansicht, Abb.7 in Aufsicht; Abb. 8 zeigt eine dritte
Ausführungsform des regelbaren Plattenkondensators in Vorderansicht; Abb. 9 ist
eine Aufsicht auf eine besondere Ausführungsform der Kondensatorplatten. Bei der
Ausführungsform nach Abb. i bis 6 der Zeichnung ist der Kondensator mit zwei Bronzeblechplatten
i, 2 versehen, von denen die Platte i eben oder leicht gewölbt und die Platte 2
stärker gewölbt ist. Die Deckplatte 3 und die Bronzeblechplatte i sind mit je einer
Isolierschicht 4, 5 (Abb. 5) versehen, die in der oben angegebenen Weise hergestellt
sein kann. Durch die Platten i bis 3 geht in der Mitte die Spindel 6 hindurch. die
am Ende bei 7 mit Gewinde versehen und in einer mit der Platte 2 fest verbundenen
Mutter 8 verschraubbar ist. Durch Drehung der Spindel 6 können somit die Platten
i bis .3 einander genähert oder voneinander entfernt werden. Die Metallplatten i,
2 sind an entgegengesetzten Seiten mit gebogenen zungenartigen Verlängerungen 9,
io versehen, die zu den Kontakten i i, 12 führen. Für den Durchtritt der Kontaktzungen
9, io sind seitlich an dem isolierten Plattenhalter 13 Ausschnitte 14 angebracht.
Der Plattenhalter 13 hat an der Innenseite Einkerbungen 15, in welchen die Kanten
der Metallplatten i, 2 ruhen (Abb. 3).
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Auf der mittleren Platte i sind zwei isolierende Materialstreifen
59 befestigt (Abb. 3 bis .I), um den Angriffspunkt der Federkraft so zu -verlegen,
daß der Abstand von i gegen 3 und 2 bei jeder Spindelstellung annähernd der gleiche
ist. Diese Isolierstreifchen haben eine Dicke, die kleiner ist als der Abstand zweier
Platten.
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Wird durch das Anziehen der Spindel 6 die untere elastische Platte
2 nach oben gezogen, so erfolgt Berührung an der einen Kante der Isolierstreifchen
59. Bei weiterem Drehen wird die mittlere Platte i federnd hocbgewölbt, indem die
untere Platte 2 die Isolierstreifchen 59 hochdrückt. Erst wenn die Federkraft der
mittleren Platte r einen gewissen Betrag überschreitet, erfolgt Annäherung an die
untere Platte 2 und gleichzeitig an die obere Platte 3, so daß man es durch passende
Bemessung der Zwischenlegstreifen 59 irn Verhältnis zu der Federkraft der Platten
i, 2 in der Hand hat, eine gleichmäßige Annäherung beider Kondensatorenhälften zu
bewirken. Der Vorteil liegt auf der Hand, denn würde die untere Platte 2 zuerst
vollständig an die mittlere Platte i angenähert werden und beide gemeinsam sich
darauf der oberen Platte 3 nähern, so würde die Kapazität nicht stetig mit stetig
wachsendem Drehwinkel zunehmen, sondern es würde in der Mitte der Kurve sich ein
Wendepunkt befinden entsprechend einer langsameren Zunahme der Kapazität.
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Der Hauptvorteil der vorliegenden Kondensatoren ist, daß die Abstimmbreite
bei gleicher Dämpfung, `wenn der Kondensator in einen Schwingungskreis eingeschaltet
ist und die gesamte Kapazität bildet, fast gleich groß bei kleinen und großen Frequenzen
ist.
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Bei der Ausführungsform nach Abb.6 und 7 findet ein System von mehreren
Stahlblechplatten 16, 17, 18, i g, 2o Anwendung, von denen die Platten 16,
17, i g und 2o entgegengesetzt gewölbt sind, während die mittlere Platte
18 eben ist. Diese Platte 18 ist beiderseits mit einer Isolierschicht 2i, 22 versehen,
während die Platte 17 oben eine Isolierschicht 23 und die Platte ig eine
Isolierschicht 24 trägt. Die Plattenkanten sind durch Isolierstreifen 25, 26 voneinander
getrennt, die durch einen Bügel 27, 28 (Schelle, Klammer o. dgl.) zusammengehalten
werden und mit der mittleren Platte 18 fest vereinigt sind. In der Mitte der Platten
geht wieder eine Stellschraube 29 hindurch, die in einer mit der Platte 16 verbundenen
Mutter 30 verschraubbar ist und an dem entgegengesetzten Ende einen geriffelten
Kopf 31 trägt, mittels dessen die Schraubenspindel 29 zur Annäherung oder
Entfernung der Platten 16 bis 2o gedreht werden kann. Außerdem gehen durch die Platten
noch zwei Röhren-oder Stäbe 32, 33 (Abb. 7) aus Glas oder anderem geeigneten Material
hindurch, um den Platten 16 bis 2o die nötige Führung zu geben.
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In Abb. 8 ist eine Ausführungsform des Kondensators dargestellt, bei
der die äußeren Platten kürzer als die inneren Platten sind. Dieser Kondensator
besteht aus sieben Platten 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, von denen die mittlere, 37,
eben und die äußeren Platten 34. bis 36 und 38 bis 40, die zu beiden Seiten der
Metallplatte 37 liegen, entgegengesetzt gekrümmt
sind. Außerdem
sind die Platten nach außen hin um einen entsprechenden Betrag kürzer als die jeweils
inneren Platten. Sie können ferner nach außen hin auch stärker gewölbt sein. Die
Mittelplatte 37 ist wieder beiderseits mit je einer Isolierschicht 41, 42 versehen,
während die Platten 35, 36 auf ihrer Oberseite je eine Isolierschicht 43, 44 und
die Platten 38, 39 auf ihrer unteren Seite je eine Isolierschicht 45, .46 haben.
Außen sind die Platten wieder durch Isolierstreifen 47, 48 voneinander getrennt,
die durch Bügel 50, 51 zusammengehalten werden. Die Länge der Isolierstreifen
wird von der Mitte nach außen größer, entsprechend der abnehmenden Plattenlänge.
Durch die Mitte der Kondensatorplatten geht die Gewindespinde152 hindurch, die in
einer mit der Platte 34 verbundenen Mutter 53 verschraubbar ist und einen geriffelten
Kopf 54 trägt.
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Die Stromzuführung kann durch elastische Bänder erfolgen, für deren
leichtere Unterbringung Aussparungen in den jeweiligen -Nachbarplatten und Isolierstreifen
vorgesehen sein können.
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Abb. 9 -zeigt noch eine Kondensatorplatte 5,5
in Aufsicht, bei
der die Isolierschicht 56 zur Erreichung einer genügenden Dehnbarkeit an mehreren
Stellen 57 unterbrochen ist und somit aus einzelnen dicht nebeneinanderliegenden
Isolierstreifen -56 besteht.
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Es kann vorteilhaft sein, den Kondensatorplatten nicht eine einfache,
sondern eine zwei-oder mehrfache Wölbung zu geben, z. B. eine doppel-$-förmige.
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Einen besonderen Vorteil bei dieser Art Kondensatoren kann man noch
dadurch erreichen, daß man eine oder einige der Platten des einen Potentials abschaltbar
macht, um möglichst geringe Mindestkapazitäten zu erzielen.
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Die die Isolierstreifen 25, 26 oder 47, 48 haltenden Büge127, 28 oder
50, 51 können auch durch Schellen, Klammern o. dgl. Mittel ersetzt werden.
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Es sei noch darauf hingewiesen, daß es nicht erforderlich ist, den
Kondensator ausschließlich nur aus solchen Plattenelementen aufzubauen, bei welchen
gemäß der Erfindung Belag und Dielektrikum zu federnden Platten vereinigt sind.