DE2135767C3 - Trimmerkondensator und Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents
Trimmerkondensator und Verfahren zu dessen HerstellungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Trimmerkondensator gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und ein
Verfahren zu dessen Herstellung.
Ein Trimmerkondensator nach dem Oberbegriff des
Anspruchs 1 ist aus der DE-AS 12 95 033 bekannt Bei diesem bekannten Trimmerkondensator ist die rohrförmige
Metallelektrode als Band ausgebildet und wird durch einen koaxial zum Band liegenden Glaszylinder
im dielektrischen Körper gehalten. In der bekannten Anordnung ist die erreichbare maximale Kapazität
durch die Dicke des Glaszylinders begrenzt, der aus Gründen der mechanischen Festigkeit eine besJmmte
Dicke nicht unterschreiten darf.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen
Trimmerkondensator der eingangs genannten Art derart auszubilden, daß eine veränderliche Kapazität in
einem Bereich zwischen Null und sehr hohen Kapazitntswerten erhalten wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst
daß die dünne rohrförmige Elektrode aus einer radial gewickelten Spirale mit einer einzigen Windung besteht.
Das Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Trimmerkondensators ist dadurch gekennzeichnet
daß zur Herstellung der Metallelektrode eine dünne Metallschicht mit einem Abschnitt einer dünnen,
biegsamen, dielektrischen Folie verbunden wird, die Folie und die Metallschicht spiralförmig zur Bildung
einer einzigen metallischen Spiralwicklung aufgewickelt werden und die Folie und die Metallschicht zur
Herstellung eines mr-nolithischen, homogenen, dielektrischen
Körpers gebrannt werden, in dem die Metallschicht als Elektrode eingebettet ist
Als Folge dieses Herstellungsverfahrens wird ein sehr dünnes Dielektrikum zwischen den beiden Elektroden
des Trimmerkondensators erhalten, ohne daß dadurch die Herstellung des Kondensators kompliziert wird.
Jn den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt Es zeigen:
Jn den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt Es zeigen:
F i g. 1 einen Längsschnitt des Trimmerkondensators,
F i g. 2 in vergrößertem Maßstab eine Ansicht im Schnitt nach der Linie 2-2 in F i g. 1,
■to F i g. 3 eine Draufsicht auf eine dielektrische Folie und
eine Metallschicht in einer Stufe des Verfahrens zur Herstellung des rohrförmigen Trimmerkondensator,
F i g. 4 einen Längsschnitt nach der Linie 4-4 in F i g. 3,
F i g. 5 eine Draufsicht auf den rohrförmigen Trimmerkondensator in einer anderen Stufe seines
Herstellungsverfahrens,
F i g. 6 einen Schnitt nach der Linie 6-6 in F i g. 5,
F i g. 7 einen Längsschnitt nach der Linie 7-7 in F i g. 6,
F i g. 8 eine Draufsicht ähnlich der F i g. 3, welche eine weitere dielektrisch!.· Folie und eine Metallschicht zur
Herstellung eines rohrförmigen LC- Blindwiderstandes zeigt,
Fig.9 eine Draufsicht des rohrförmigen LC-Blindwiderstandes,
F i g. 10 in vergrößertem Maßstab eine Teilansicht im Längsschnitt nach der Linie 10-10 in F i g. 9,
Fig. 11 eine Ansicht im Schnitt nach der Linie 11-11
in Fig. 10und
F i g. 12 eine Ersatzschaltung für den Blindwiderstand
nach Fig. lOund 11.
Der in F i g. 1 und 2 dargestellte Trimmerkondensator 20 ist zur Befestigung an einem Schalttafelfeld bestimmt
und weist eine mit einem Außengewinde versehene Hülse 22 aufj die in eine Öffnung in einem Schalttafelfeld
eingesetzt und durch eine Mutter 24 festgeschraubt werden kann, die auf die Hülse aufgeschraubt wird. Die
Hülse ist mit einem ringförmigen Flansch 26 ausgebildet
Und trägt einen rohrförmigen dielektrischen Körper 50,
der an dem Flansch 26 durch ein Metallband 30 befestigt ist, das durch ein Lötmittel 32 gehalten wird. Innerhalb
des rohrförmigen Körpers 50 befindet sich eine spiralig eingebettete Elektrode 54 und am offenen Ende des
Körpers 50 ist eine elektrisch leitende metallische Endkappe 62 in Kontakt mit der eingebetteten
Elektrode 54 angeordnet Am äußeren freien Ende des Körpers 50 befindet sich ein Metallband oder eine
metallische Auflage, die haftend mit dem Körper verbunden ist und den einen Anschluß 34 des
Trimmerkondensators bildet Ein Draht 33 ist durch ein
Lötmittel 36 mit dem Anschluß 34 zur Verbindung mit einem äußeren Stromkreis verbunden. Der Körper 50
und der Anschluß 34 bilden einen stationären Teil oder Stator des Trimmerkondensators 20.
Innerhalb des Körpers 50 ist ein elektrisch leitender metallischer Kolben 28 gleitbar angeordnet Der
Kolben 28 hat an seinem rechten Ende, wie in F i g. 1 gezeigt, Umfangskontakt mit der Innenwand des
Körpers 50. Im linken Ende des Kolbens 28 befindet sich mit Preßsitz ein Propfen 55, der an einem mit einem
Gewinde versehenen axialen Schaft 56 befestigt ist welcher mit einer Gewindebohrung 58 der Hülse 22 in
Eingriff steht Der Kolben 28 wird axial im Körper 50 bewegt indem der Schaft 56 gedreht wird, dessen
äußeres Ende 61 mit einem Schlitz versehen ist in welchen ein Schraubenzieher eingesetzt werden kann.
Eine Mutter 60 auf dem Schaft kann festgezogen werden, um diesen festzustellen und dadurch eine
Längsbewegung des beweglichen Kolbens 28 zu verhindern. Wenn gewünscht, kann die Hülse 22
verjüngt sein und in der Umfangsrichtung eingeschnitten sein, um dadurch das Endspiel des Schaftes 56
wesentlich zu verringern, wenn er in die Bohrung 58 eingeschraubt wird. Das eine Ende eines Drahtes 65
kann durch Lötmittel 63 mit einem Anschluß 64 an der Hülse 22 verbunden werden. Wie ersichtlich, wird durch
eine axiale Bewegung des Kolbens 28 mit Bezug auf die Elektrode 54 die Kapazität und somit der Kapazitive
Blindwiderstand des Kondensators 20 verändert
Der in F i -. 1 und 2 dargestellte Trimmerkondensator 20 kann in sehr kleiner Größe hergestellt werden. Der
Kondensator kann mit einer sehr großen Kapazität hergestellt werden, da die Wandstärke zwischen der
eingebetteten Elektrode und dem Kolben 28 ein Zehntel der Dicke zwischen dem Innen- und dem Außendurchmesser
des Körpers 50 betragen kam
Fig. 3—7 zeigen die Verfahrensstufe bei der
Herstellung des Körpers 50. In F i g. 3 ist eine rechteckige dielektrische Folie 70 dargestellt, die aus
einem unabgebundenen i'ngebrannten glasartigen Material oder aus einem keramischen Stoff, aus Glas, einem
thermoplartischen Stoff oder aus einem nicht erhärteten,
hitzehärtbaren Kunststoff bestehen kann, auf welche eine dünne Metallschicht 54' aufgebracht wird.
Diese Schicht kann aus Silber, Gold oder dergleichen sein und durch Aufdampfen oder andere bekannte
geeignete Ve-fabren aufgebracht werden. Die Schicht 54' kann eine Dicke von etwa 7,6 μπι haben, während die
Folie 70 eine Dicke von nur 25,4 μπι haben kann, wobei
die Wandstärke des Körpers 50 das Zehnfache der Dicke der Folie 70 betragen kann. Die Folie 70 und die
Schicht 54' sind sehr biegsam Und können spiraÜg um
einen zylindrischen Dorn 75 herumgewickelt werden, der in F i g<
5,6 und 7 gezeigt ist Die Metallschicht 54' ist zwischen den inneren Und äußeren Windungen der Folie
70 eingebettet und bildet eine einzige spiralige Windung, wie sich am besten ails Fig,6 ergibt. Wie
ersichtlich, wird die Schicht 54' anfänglich an der einen Kante 73 der Folie 70 angeordnet und befindet sich von
den Seitenkanten 74,76 im Abstand, kann jedoch näher der Kante 76 liegen. Nachdem die Folie und die Schiciit
um den Stab 75 herumgewickelt worden sind, wie in Fig.7 gezeigt, kann das Brennen erfolgen, um die
Windungen der Folie 70 miteinander zu verbinden und den in F i g. 1 und 2 gezeigten rohrförmigen Körper 50
zu bilden. Die auf den Dorn gewickelte Folie kann so gebrannt werden, daß die Kante 76 der Folie, die in
F i g. 6 gezeigt ist eliminiert wird und eine vollkommen runde Form, wie in F i g. 2 gezeigt, unter Verwendung
einer rohrfötmigen Halterung erhalten wird. Gegebenenfalls kann nach dem Brennen der Außendurchmesser
geschliffen werden, um eine glatte zylindrische Außenfläche zu erhalten. In jedem Falle
wird nach dem Brennen aus dem Zylinder ein zylindrischer Körper erhalten, in welchem die Elektrode
54 eingebettet ist
Fig. 8 zeigt eine weitere dünne biegsame dielektrische
Folie 80, auf welche eine Elektrode 82 aufgebracht ist die sich über die volle Breite des -folie zwischen den
Kanten 84 und 86 erstreckt sich jedoch von den Seitenkanten 87,88 im Abstand befindet Diese Folie 80
kann auf einen Stab oder einen Dorn ähnlich de·1! Stab
75 so aufgewickelt werden, daß die Elektrode 82 eine spirale Form erhält Nach dem Brennen der
gewickelten Folie 80 ist eine spiralige Elektrode 82a in einem homogenen integrierten rohrförmigen Körper
80a eingebettet wie in F i g. 9,10 und 11 gezeigt ist und
erstreckt sich über die volle Länge des Körpers 80a. Eine dünne metallische und schraubenförmig verlaufende
Schicht 90 kann auf die Außenseite des Körpers 80a über seine volle Länge aufgebracht werden. Mit den
entgegengesetzten Enden der durch die Schicht 90 gebildeten leitenden Spule können Drähte 92, 94
verbunden werden. Ein weiterer Draht 96 kann mit der Elektrode 82a verbunden werden. Dies kann dadurch
geschehen, daß ein Schlitz 98 an der Innenseite des Körpers 80a gebildet wird, um die Elektrode 82a
freizulegen, wie in F i g. 10 gezeigt ist.
F i g. 12 zeigt die Ersatzschaltung 100 des Blindwiderstands
50a. Die gewickelte Schicht 90 ist eine Induktivität und die Elektrode 82a ist eine Kondensator·
elektrode und bildet im Stromkreis einen '/,apazitiven
Blindwiderstand, der als elektronisches Filter, als Schwingkreis oder als passives LC-Glied dienen oder
andere elektronische Schaltungsfunktionen erfüllen kann. Der Draht 92 kann als Eingangsanschluß der
Ersatzschaltung 100 dienen, während der Draht 94 als Ausgangsanschluß dient und der Draht % die
Verbindung zu Mai.se herstellt. Der Blindwiderstand 50a
kann gegebenenfalls mit dem Kolben 28 (Fig. 1) zur Bildung eines Teils eines verstellbaren Blindwiderstandes
.nii einem festen induktiven Blindwiderstand und einem veränderlichen kapazitiven Blindwiderstand
verwendet werden.
Der rohrförmige Körper 50 bzw. der Blindwiderstand 50a haben robuste monolithische Bauformen, welche
Formbeständigkeit, Beständigkeit der elektrischen Parameter
und mechanische Festigkeit gegen Stöße und Schwingungen gewährleisten. Sie können Verhältnismäßig
billig in sehr kleinen oder Miniaturgrößen zur Verwendung in Verbindung mit gedruckten Schaltungen,
Transistoren usw. hergestellt werden. Sie können erweiterte Veränderliche Kapazitätsbereiche von Null
bis zu ziemlich hohen Kapazitätswerten haben.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (9)
1. Trimmerkondensator, bei welchem ein Kolben in Längsrichtung in einem rohrförmigen monolithischen
und homogenen dielektrischen Körper beweglich ist, wobei der Kolben als erste Elektrode
dient und eine dünne rohrförmige Metallelektrode koaxial zum rohrförmigen Körper in diesen
eingebettet ist und diese rohrförmige Elektrode einen elektrischen Anschluß aufweist, dadurch
gekennzeichnet, daß die dünne rohrförmige Elektrode (54) aus einer radial gewickelten Spirale
mit einer einzigen Windung besteht
2. Trimmerkondensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode (54) axial kürzer
als der dielektrische Körper (50) ist und sich von einem Ende desselben axial nach innen erstreckt
3. Trimmerkondensator nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Schraubenförmige metallische
Schicht (90), die mit der Außenseite des Körpers (80a) haftend verbunden ist, um für sich eine
induktivität und in Verbindung mit der im Körper eingebetteten Elektrode (82a) eine Kapazität zu
bilden.
4. Trimmerkondensator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die schraubenförmige Schicht
(90) sich axial über die volle Länge des Körpers ($ßä)
erstreckt und die Elektrode axial die gleiche Länge wie der Körper (80a) hat, so daß sie sich von dem
einen Ende desselben zum anderen erstreckt
5. Verfahren zur Herstellung eines Trimmerkondensators nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet daß zur Herstellung der Metallelektrode eine dünne Metallschicht (54') mit einem
Abschnitt einer dünnen, biegsamen, dielektrischen Folie (70, 80) verbunden wird, iie Folie und die
Metallschicht spiralförmig zur Bildung einer einzigen metallischen Spiralwicklung aufgewickelt werden
und die Folie und die Metallschicht zur Herstellung eines monolithischen, homogenen, dielektrischen
Körpers gebrannt werden, in dem die Metallschicht als Elektrode eingebettet ist.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine dünne, schraubenförmige, leitende
weitere Schicht (90) an der Außenseite des Körpers (80a) zur Bildung einer Induktivität auf diesem
haftend aufgebracht wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß mit den Enden der Induktivität (90) und der Elektrode (82a) Leiter (92, 92, 96) verbunden
werden.
8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht eine Dicke von 25 \un hat
und die Wand des rohrförmigen Körpers eine Dicke von 0,254 mm hat.
9. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie (70, 80, 80a) und die Schicht
(54,54', 82,82a) beide eine rechteckige Form haben und die Schicht schmäler als die Folie ist und sich von
den entgegengesetzten Seitenkanten (74, 76, 87, 88) der Folie, wenn sie mit dieser haftend verbunden ist,
in Abstand befindet.
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