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Die Erfindung betrifft elektrische Miniatur-Schei- Miniatur-Scheibentrimmerkondensator
bentrimmerkondensatoren, insbesondere keramische Kleinst-Scheibentrimmer. Es sind
Scheibentrimmerkondensatoren bekannt, bei denen Stator und Rotor mittels einer Drehachse
verbunden sind und durch federnde Mittel zusammengedrückt werden. Je kleiner die
Abmessungen im Interesse gedrängter Bauart der Gesamtschaltung wurden, um so schwieriger
wurde es, in dem zur Verfügung stehenden Raum die Drehachse, die federnden Spannmittel
und die beiden Kondensatoranschlüsse unterzubringen. So hat man bei Kleinkondensatoren
zylindrischer Gesamtgestalt bei Unterschreitung einer gewissen Größe, um exzentrischeAnschlußdurchbrüche
neben der Drehachse und die damit verbundenen schwierigen Bearbeitungen der kleinen
und empfindlichen Teile zu vermeiden, schon konzentrische Blechkörper verwendet,
die den zylindrischen Statorkörper umfassen und dabei dem Anschluß und der Verspannung
der verschiedenen Teile dienen. Bei weiterer Verkleinerung der Abmessungen, wie
sie für Transistorgeräte gewünscht werden, z. B. mit Trimmerscheibendurchmessern
von 5 mm, wird aber auch die Herstellung und Anbringung derartiger Halterun-g
ge n und Anschlüsse immer schwieriger, zumal die Fertigung weitgehend automatisch
in Fließarbeit erfolgen soll.
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Ziel der Erfindung ist deshalb eine solche Formgebung der Teile, daß
sich trotz immer weitergehender Reduzierung der Größe eine sehr einfache Herstellung
der Einzelteile und ein schnelles Zusammenfügen dieser Teile in Massenfertigung
erreichen läßt. Der Trimmer soll aus möglichst wenigen und möglichst einfachen,
auf schnelles Zusammenfügen in Massenfertigung abgestellten Einzelteilen bestehen
und als selbständiger fertigef Bauteil nach den üb-
lichen bewährten Methoden
beim Verbraucher bzw. Montagewerk in die Montageplatten der Chassis oder Gehäuse
einzulöten sein. Die Verwendung besonderer Lötfahnen für die Anschlüsse soll weitgehend
überflüssig gemacht werden.
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Zu diesem Zweck wird erfindungsgemäß die Anordnung so getroffen, daß
der Statorkörper für die beidenKondensatoranschlüsse in zweizapfenförmige Ansätze
ausläuft, welche verstärkte Metallbeläge tragen, die die Verbindung zu den Kondensatorbelegungen
vermitteln und mit denen die genannten Anschlußzapfen in Ausnehmungen der Montageplatte
einlötbar sind. Diese Anschlußzapfen des Statorkörpers können in der Ebene der Statorscheibe
selbst oder abgewinkelt zu dieser liegen. Die zuerst genannte Lage, bei der dann
Stator und Rotor planparallele Körper ohne aus den beiden Begrenzungsebenen hervorragende
oder versenkte Teile darstellen, hat den Vorteil besonders leichter Herstellung
mittels einfachster Preßformen und sehr bequemer Schleifbarkeit gerade auch der
dünnen Rotorscheibe. Die Drehachse liegt in diesem Fall parallel zur Standfläche.
Die Anzahl der Teile, aus denen der Trimmer besteht, ist klein, und ihre Gestalt
ist auf die einfachste Form gebracht. Die beiden vom Statorkörper selbst gebildeten
Anschlußzapfen bilden mit ihren verstärkten Lötflächen trotz ihrer Kleinheit kräftige
Standfüße, die dem Trimmer z. B. auf gedrucktenSchaltungen einen sicherenStand verleihen.
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Der geschilderte Miniaturtrimmer kann in mehreren Ausführungen gebaut
werden, deren Wahl von den jeweiligen Verhältnissen undVerwendungszwekken abhängig
ist. Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung, bei der zum Zusammenbau nicht einmal
eine Lötverbindung gebraucht wird, arbeitet mit einer Kunststoflachse und der an
sich bekannten sogenannten »Differentialschaltung«, die man gelegentlich für nicht
selbständige Trimmeranordnungen mit einem auf der gedruckten Schaltplatte angebrachten
Statorbelag (und außerdem mit nichtplaner, sondern durch hochstehende Mitnehmerrippen
unterbrochener Rotorscheibe), nicht aber für einbaufertige komplette Trimmer aus
planen Einzelteilen verwendet hat. In dem vorliegenden Falle eines selbständig einbaubaren
Bauteils mit dem oben beschriebenen Statorkörper fallen bei Anwendung einer Kunststoffachse
und der genannten Differentialschaltung alle metallischen Anschlußmittel am Rotor
fort, desgleichen auch jegliche Lötverbindungen überhaupt; die Beläge der Anschlußzapfen
des Statorkörpers sind mit zwei auf der einen Statorseite angebrachten, durch eine
Isolierstrecke voneinander getrennten Metallbelegungen leitend verbunden. Zur möglichst
vollständigen Ausnutzung der zur Verfügung stehenden
Belagflächen
eines möglichst großen Regelbereiches ist es zweckmäßig, daß auch der Rotor zwei
durch eine Isolierstrecke voneinander getrennte Metallbelegungen trägt.Eine oft
sehr erwünschteEigenschaft dieser Bauart ist die durch das Fehlen einer Metallachse
erreichte geringe Anfangskapazität. Dazu kommt die besonders einfache Montage durch
die Entbehrlichkeit eines metallischen Rotoranschlusses.
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Bei einer weiteren Ausführungsform wird die üb-
liche »normale«
Schaltung, also mit einer Metallachse für den Anschluß der Statorbelegung verwendet.
Dabei ist in bekannter Weise ein halbringförmiger Rotorbelag über eine metallische
Drehachse mit einem der beiden Kondensatoranschlüsse verbunden (»Normalschaltung«).
Hier benutzt man nun zwei im wesentlichen je eine Hälfte der einander gegenüberliegenden
planen Oberflächen des Stators bedeckende Beläge, von denen der eine über den Metallbelag
des einen Anschlußzapfens den Anschluß des Rotorbelages herstellt, während der andere
als Statorbelag einen kleinen Abstand von der Drehachse hält und mit dem Metallbelag
des anderenAnschlußzapfens leitend verbunden ist.Fertigungstechnisch besteht also
einmal der Vorteil, daß man genau denselben Grundkörper für den Stator benutzen
kann wie bei der Ausführungsform mit der »Differentialschaltung«, nur mit abweichender,
nämlich auf beide Seiten des planen Körpers verteilter Belegung. Zwar muß bei der
»Normalschaltung« die metallische Drehachse an beliebigerStelle desRotorbelages
angelötet werden; aber die Gesamtanordnung ist trotzdem noch bedeutend einfacher
als bei bekannten Kleintrimmern mit-",»Normalschaltung«, die mit hohler Kunststoffachse"--Kbteiten,
durch welche der Rotoranschluß zur Lötstene eines Mitnehmerbügels geführt ist, welcher
außerdem an einem eigens zu diesem Zwecke vorbereiteten Sektor auf der Oberseite
der Rotorscheibe angelötet ist - eine für kleine Abmessungen in der Größenordnung
der beschriebenen Miniaturgeräte ohnehin nicht brauchbare, außerordentlich umständliche
Anordnung. Ein besonderer Vorteil bei der Montage der mit der »Normalschaltung«
arbeitenden Kleinsttrimmer nach der Erfindung besteht noch darin, daß das Anlöten
der Rotorbelegung an die Drehachse erst zu erfolgen braucht, wenn alle Teile
zusammengesteckt, also gut zu handhaben sind.
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Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden an Hand
der Zeichnungen beschrieben. Es stellt dar F i g. 1 eine vergrößerte Aufsicht
bzw. Ansicht eines Kleinsttrimmers nach der Erfindung (Durchmesser 5
mm) in Differentialschaltung, F i g. 2 ein Schnittbild durch denselben
Trimmer
längs der Linie A -B der F i g. 1,
F i
g. 3 eine Aufsicht auf den Stator dieses Trimmers, F i g. 4 eine entsprechende
Seitenansicht, F i g. 5 eine Aufsicht auf den zugehörigen Rotor, F i
g. 6 eine entsprechende Seitenansicht, F i g. 7 eine Aufsicht bzw.
Ansicht einer anderen Ausführungsform des Trimmers in Normalschaltung, F i
g. 8 ein Schnittbild durch denselben Trimmer längs der Linie C-D der F i
g. 7,
F i g. 9 eine Aufsicht auf den Stator dieses Trimmers, F i
g. 10 eine entsprechende Stirnansicht von unten, F i g. 11 eine Aufsicht
auf den zugehörigen Rotor und F i g. 12 eine entsprechende Seitenansicht.
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Der Kondensator nach den F i g. 1 bis 6 besteht aus
dem keramischen Stator 1 in Form einer planen torartigen Scheibe mit zwei
Füßen; dem keramischen Rotor 2 in Form einer Kreisscheibe; der Kunststoffachse
3 mit Verstellkopf und Schlitz für den Schraubenzieher auf der einen Seite
und umgebördeltem Nietende 6 auf der anderen Seite; der Andruckfeder 4 aus
Gummi oder Metall; und der Unterlegscheibe 5. Der Stator trägt auf seiner
dem Rotor zua -
gekehrten Seite zwei durch eine Isolierstrecke 13 ge
trennte Silberbelegungen 11 und in elektrisch leitender Verbindung mit diesen
an seiner Stirnseite lötbare verstärkte, z. B. feuerversilberte Metallschichten
12 als Anschlußbeläge. Der Rotor als dünne Keramikscheibe trägt zwei durch eine
Isolierstrecke 7
voneinander getrennte Silberbelegungen 14. Stator und Rotor
enthalten Durchtrittsöffnungen für die Kunststoffachse. Die Lageröffnung im Stator
ist rund, die öffnung 10 ün Rotor dagegen vorzugsweise eckig, damit die Achse
beim Drehen den Rotor mitnimmt. An sich könnte die Rotoröffnung auch rund sein,
wobei dann der Rotor bzw. seine Belegung 14 mit dem Kopf der Drehachse durch Ankleben
od. dgl. zur gemeinsamen Drehung verbunden werden müßten. Bei Verwendung einer ohnehin
gespritzten Kunststoffachse ist aber die Benutzung des eckigen Achslochs im Rotor
einfacher. Die Anfangskapazität des Trimmers in dieser Differentialschaltung ist
infolge Fehlens einer Metallachse besonders niedrig, da sonst (bei »Normalschaltung«)
die Metallachse eine Streukapazität verursachen würde, die bei immer kleineren Abmessungen
des Trimmers immer stärker in Erscheinung tritt. Denn die Abstände zu den Belegungen
werden immer kleiner, und das Verhältnis zur Hauptkapazität wird immer ungünstiger.
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Die Kunststoffachse besteht aus elektrisch hochwertigem, verlustarmem
Werkstoff, wie z. B. dem unter der warenzeichenrechtlich geschützten Bezeichnung
»Trolitul.« bekannten Polystyrol. Der Werkstoff ist thermoplastisch zum Anstauchen
des Nietkopfes 6
nach dem Zusammenstecken der Teile.
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Der Stator besteht z. B aus Steatit vom Typ
KER 221 nach DIN
40685 oder aus Porzellan oder sogar ausKunststoff.Der Rotor bestehtvorzugsweise
aus Keramik im Hinblick auf die wünschenswerte Formstarrheit und die gute Anbringbarkeit
gut haltbarer Metallbeläge. Die Auswahl geschieht nach der jeweils erforderlichen
Dielektrizitätskonstante und deren Temperaturkoeffizienten. Brauchbare Weikstoffe
sind z. B. solche der Bezeichnungen P 100 mit DK = 6,5 und TK
+ 100 - 10-6,
N 033 mit DK = 22 und TK -33 - 10-6,
N
470 mit DK = 53-60 und TK -470 - 10-6 und N 750 mit DK
= 90 und TK - 750 - 10- 6 nach VDE 0 560 Teil 17.
Für
die Federscheibe 4 kann Silikongummi oder eine metallische Tellerfeder dienen.
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Bei der weiteren Ausführungsform in »Normalschaltung« nach den F i
g. 7 bis 12 ist die Grundform der Stator- und Rotorpreßkörper die gleiche.
Der keramische Stator 31 hat gleichfalls zwei mit verstärkten Metallbelägen
42 versehene fußartige Ansätze und enthält ein rundes Durchtrittsloch 43. Er ist
auf jeder seiner planen Seitenflächen hälftig mit Silberbelegungen 37 und
39 belegt, von denen die nicht mit der Rotorbelegung zu verbindende Statorbelegung
37 einen gewissen Abstand 38 von der (metallischen!) Drehachse hält.
Die keramische Rotorscheibe 32 kann ein rundes Achsloch 44 enthalten und
trägt eine Silberbelegung 40, die den einen Kondensatorbelag darstellt. Er steht
durch Lötung 41 in leitender Verbindung mit der metallischen Achse 33, die
auf der anderen Seite des Stators bei 36 umgebördelt ist und über eine Unterlegscheibe
35 und Tellerfeder 34 die Spannung hält. Der Kopf der Achse 33 enthält
die übliche Kerbe für das Einsetzen des Schraubenziehers zum Verstellen. Die Achsdurchtrittsöffnung
44 der Rotorscheibe ist in diesem Falle rund, weil die Metallachse ohnhin mit dem
Rotor verlötet ist und infolgedessen eine runde, als Automatendrehteil ausgebildete
Achse bedeutend billiger ist als eine eckige Achse.
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Die Kapazitäten und Regelbereiche der beschriebenen Miniaturtrimmer
von
5 mm Rotordurchmesser ergeben sich für die Ausführungsform in Differentialschaltung
aus der folgenden Tabelle, während für die Normalschaltung etwa die doppelten Werte
anzusetzen sind:
| Masse Anfangskapazität Endkapazität |
| des Dielektrikums in pF in pF |
| P 100 0,8 1,8 |
| N 033 0,8 4 |
| N 470 1 6 |
| N 750 2 10 |
Zusammengefaßt liegen die Vorteile der beschriebenenKleinst-Scheibentrimmer in dereinfachenHerstellung
der Teile trotz der Kleinheit, wobei Stator und Rotor glatte Flächen ohne hervorstehende
Teile oder Wulstränder haben; ferner in der einfachen Montage: Der Stator braucht
nicht mehr vormontiert zu werden; bei den Trimmem in Differentialschattung werden
die Rotorscheiben nur auf die Kunststoffachse aufgesteckt, und an der Kunststoffachse
wird bei der Endmontage am Schaftende durch Hitze eine Art Nietkopf angeformt. Bei
den Trimmern in Normalschaltung werden die Rotorscheiben erst nach dem Montieren
und Umbördeln der Metallachse mit dieser verlötet. Die beiden Beinchen am Stator
sind zum unmittelbaren Einlöten in eine Schaltplatte bestimmt, wobei im Bedarfsfall
natürlich an diese Beinehen auch Armaturen angebracht werden können.