Drehko
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Drehkondensatoren
In dieser Katergorie finden Sie Drehko von 2 - 500 pF - sowohl einfache Drehko, wie zweifach bis hin zu 3 x 465 pF. Außerden einige Typen mit Feintrieb, sowohl für Montaggebefestigung, mit gewinde und auch ohne Gewinde. Nähere Beschreibung siehe unter den einzelnen Drehko.
Drehkondensatoren, meist kurz „Drehkos“ genannt, sind einstellbare Kondensatoren, deren Kapazität in definierten Grenzen mechanisch stufenlos einstellbar ist. Diese Kondensatoren, bei denen die Kapazitätsänderung durch Änderung der kapazitiv wirksamen Fläche erfolgt, sind im Gegensatz zu Trimmerkondensatoren für häufige Betätigungen ausgelegt z. B. für die manuelle Sendereinstellung in Rundfunkgeräten. Eine spezielle Untergruppe innerhalb der Drehkondensatoren bilden die Korrektionskondensatoren, deren Mechanik auch für häufige und wiederholende Betätigungen ausgelegt ist, die jedoch ähnlich den Trimmern nur für die Korrektur einer präzise vorgegebenen Frequenz vorgesehen sind.
Das am meisten verwendete Dielektrikum für Drehkondensatoren ist Luft. Aber auch andere Dielektrika wie z. B. Hartpapier, das schon in den 50er Jahren durch Kunststofffolien (Polypropylen, Teflon) ersetzt wurde, wurden als Dielektrika in Drehkondensatoren verwendet. Ein Vakuum oder ein Schutzgas als Dielektrikum findet in speziellen Drehkondensatoren für Hochfrequenz-Leistungserzeugung Verwendung.
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Luft-Drehkondensatoren
Luft-Drehkondensatoren, früher auch Regelkondensatoren genannt, bestehen auch heute noch aus einem „Stator“, einem Paket feststehender, auf Abstand gesetzter Metallscheiben und einer gleichen Anzahl von Metallscheiben auf einer Welle, dem „Rotor“ und Luft als Dielektrikum. Durch Drehen an der Welle werden die Elektroden kammförmig ineinander gedreht wodurch sich die überlappende Fläche ändert. Der Plattenabstand von Luftdrehkondensatoren konnte je nach gewünschter Spannungsfestigkeit gesondert bestellt werden. Der Drehwinkel eines Drehkondensators beträgt normalerweise 180 Grad.
Bei der Einfach-Ausführung von Luft-Drehkondensatoren ist der Stator meist isoliert am Gehäuserahmen befestigt und mit gesonderten Löt-Anschlussfahnen versehen. Der Rotor wird über einen Schleifkontakt elektrisch kontaktiert. Der Übergangswiderstand soll maximal 5 mΩ betragen. Da der Rotor weiter aus der Schaltung herausragt und daher kapazitiven Störeinflüssen ausgesetzt ist wird er normalerweise auf Masse gelegt, damit äußere Einflüsse nicht die Kapazität beeinflussen können („Handempfindlichkeit“), wodurch ein exaktes Abstimmen unmöglich würde.
Die Welle des Rotors ist häufig mit Kugellagern am Gehäuse befestigt wodurch eine genaue axiale Fixierung der Welle ohne mechanischen Spielraum gegeben ist. Ein axiales Spiel würde zu Kapazitätsänderungen führen. Das Rotorpaket sollte mittig im Statorpaket fixiert sein. Ist der Rotor in axialer Richtung verschoben, erhöht sich die Gefahr eines Kurzschlusses. Die Einfach-Ausführung von Luft-Drehkondensatoren bzw. Regelkondensatoren wird zum Verändern der Resonanzfrequenz von Schwingkreisen, zum Beispiel in Radios zum Einstellen von Sendern sowie zur veränderlichen kapazitiven Kopplung und Impedanzanpassung in der Hochfrequenztechnik verwendet. Weiterhin findet sie sich in älteren Niederfrequenz-Sinusgeneratoren (RC-Generator).
Sollen mehrere Kreise in einem Empfänger über einen Antrieb angetrieben werden, dann werden Drehkondensatoren zu Mehrfachdrehkondensatoren zusammengebaut. Sie haben mehrere elektrisch getrennte Statoren, in die über eine gemeinsame Welle eine gleiche Anzahl von mechanisch miteinander gekoppelter Rotoren hineingedreht werden können. Das gewährleistet gute Gleichlaufeigenschaften. Mehrfachdrehkondensatoren gibt es mit bis zu vier gekoppelten Einzelkondensatoren, die mit einer gemeinsamen Welle verstellt werden. In Mehrkreisempfängern werden damit zwei bis drei Schwingkreise gleichläufig eingestellt, in Überlagerungsempfängern werden ein bis zwei Eingangsschwingkreise sowie der Oszillatorschwingkreis eingestellt.
Häufig ist bei Drehkondensatoren die äußere, mechanisch zugängliche Rotorscheibe, geschlitzt (gefiedert), so dass einzelne Segmente entstehen (siehe Bild oben). Durch mechanisches Verbiegen einzelner oder mehrerer Segmente dieser Fiederung kann bei Luftdrehkondensatoren eine geringe Anpassung der variablen Kapazität erreicht werden, womit der elektrische Gleichlauf zwischen mehreren Oszillatorkreisen verbessert werden kann. Bei Überlagerungsempfängern sorgt dieser Gleichlauf für einen konstanten Abstand zwischen der Empfangs- und der Oszillatorfrequenz.
Kapazitätsbereiche und Hinweise
Typisch ist für Mittelwelle eine Nennkapazität von 500 pF bei einer Anfangskapazität (inklusive der parasitären Kapazität der Schaltung) von weniger als 50 pF. Für den Drehko alleine werden Werte unter 13 pF angegeben. Die Kapazität muss zum Quadrat der Empfangsfrequenzänderung variabel sein, daher sind insbesondere bei AM-Empfängern derart große Verhältnisse zwischen kleinster und größter Kapazität nötig. Der mit einem solchen Drehkondensator erfasste Kurzwellenbereich überstrich mehrere Kurzwellenbänder. Deshalb war hier die Einstellbarkeit der Sender problematisch; bessere Empfänger hatten daher zusätzlich eine Kurzwellenlupe mit der wesentlich kleineren Kapazität von 50 pF und weniger. Im Bereich spezieller Kurzwellenempfänger, in UKW- und UHF-Tunern verwendet man Ausführungen mit Kapazitäten bis zu 50 pF oder sogar nur 10 pF. Die Platten von UKW- bzw. FM-Empfängern müssen besonders steif und dick sein, um Mikrofonie zu vermeiden.
2-Fach-Drehko
Drehkondensatoren für den UKW-Bereich wurden in AM/FM-Empfängern oft mit denjenigen für die AM-Bereiche zu einer kombinierten Bauform vereinigt, so dass die Abstimmung an nur einer Welle erfolgen konnte (siehe nebenstehendes Bild). Luftdrehkondensatoren sind heute weitgehend durch Kapazitätsdioden abgelöst worden. Im Mittelwellen-Bereich scheiterte das lange an der erforderlichen Güte und dem hohen Kapazitätsverhältnis.
Folien-Drehkondensatoren
Folien-Drehkondensatoren werden leider nicht mehr hergestellt.
Folien-Drehkondensatoren sind Einstellkondensatoren zum manuellen Einstellen von Sendern in Funkempfängern. Sie sind ähnlich wie Luft-Drehkondensatoren aufgebaut, jedoch wird die Stator-Rotor-Konstruktion mit Abstandshaltern zwischen zwei Pertinaxplatten bzw. Kunststoffplatten gehalten und sie haben ursprünglich ein Schichtdielektrikum aus Luft und Hartpapier. Später wurde das Hartpapier durch eine Kunststofffolie ersetzt. Durch die damit verbundene höhere Spannungsfestigkeit gegenüber einem reinen Luftdielektrikum konnten die Elektrodenplatten deutlich dichter zusammengebracht werden, sie wurden sozusagen zusammengequetscht. Der Begriff „Quetscher“, der sich fälschlicherweise für die Folien-Drehkondensatoren durchgesetzt hat , stammt ursprünglich von den weiter unten beschriebenen „Ardenne-Trimmkondensatoren“, bei denen der Abstand zwischen den Kondensatorplatten tatsächlich durch „quetschen“ verändert wird.
Einfachquetscher, also Drehkondensatoren mit nur einem Stator-Rotor-Paket, wurden in kostengünstigen Einkreisern zur Abstimmung und für die Einstellung der Rückkopplung verwendet. Es gab auch Mehrfachquetscher, die einen oder mehrere Statoren mit drehbaren Rotoren besaßen. Bei diesen ist ein Fiedern weder möglich noch aufgrund der größeren Toleranzen sinnvoll. Mehrfachquetscher hatten deshalb einen oder mehrere schwenkbare Statoren.
Mit der Entwicklung von Kunststoffen in der organischen Chemie zu Beginn der 1950er Jahre wurde das Hartpapier-Dielektrikum in den Quetschern durch geeignete Kunststoffe wie z. B. Polyester (PET), Polypropylen (PP) und Polycarbonat (PC) ersetzt. Damit änderte sich auch die Namensgebung dieser Drehko-Bauart. Sie wurden dann „Folien-Drehkondensatoren“ genannt. Diese wurden, zum Teil zusammen mit Trimmkondensatoren, in einem Gehäuse zu Kombinations-Drehkondensatoren zusammengefügt. Sie waren einfach zu montieren und sicher in der Handhabung.
Luft-Korrektionskondensatoren
Luft-Korrektionskondensatoren sind ähnlich aufgebaut wie Luft-Drehkondensatoren. Sie haben eine meist runde, metallische Befestigungsplatte, auf der das Statorpaket mit zwei Keramik-Isolierstützen isoliert befestigt ist. Der Rotor ist über einen Schleifer mit seitlich angebrachten Lötösen verbunden. Luft-Korrektionskondensatoren sind für Zentralmontage vorgesehen. Sie sind sehr stabil aufgebaut. Die Antriebswelle ist in der Trägeplatte mit einem Kugellager gelagert. Auch für Luft-Korrektionskondensatoren gibt es verschieden Plattenschnitte (linear, logarithmisch) sowie eine Schmetterlings- und eine Differential-Ausführung. Sie dienen in Sendern kleinerer Leistung zur ständigen Feineinstellung der Sendefrequenz oder in Messnormalen zur Kalibrierung von Messgrößen und überdecken einen variablen Kapazitätsbereich von 1,5 pF bis zu 100 pF mit Prüfspannungen zwischen 650 V und 4000 V.
Trimmkondensatoren
Trimmkondensatoren (kurz Trimmer) sind stufenlos einstellbare variable Kondensatoren, deren Kapazität in definierten Grenzen mechanisch einstellbar sind. Im Gegensatz zu Drehkondensatoren sind sie nicht für häufige Betätigung ausgelegt und werden nur zur Erstinbetriebnahme und ggf. nach Reparaturen betätigt, z. B. zum Abgleich eines Filters oder eines Schwingkreises in Rundfunk- oder Fernsehgeräten. Die Kapazitätsänderung erfolgt hier durch Veränderung der kapazitiv wirksamen Fläche. Als Dielektrikum wird Luft (Luftplatten- und Tauchtrimmer), Kunststofffolie, (Folientrimmer) und Keramik (Draht-, Rohr-, Scheiben- und SMD-Trimmer) verwendet.
Trimmer, bei denen die Kapazität im Wesentlichen durch Änderung des Plattenabstands einstellbar ist (Quetschtrimmer), haben als handelsübliche Bauelemente nur noch bei Sammlern historischer Radios eine gewisse Bedeutung.
Trimmkondensatoren können oft nur mit einem isolierenden (HF-neutralen) Werkzeug, meist einem Plastik-Schraubendreher, eingestellt werden, da Metall die Kapazität verändern würde. Wichtig für alle Trimmer ist, dass die einmal eingestellte Kapazität durch Erschütterungen nicht verändert wird. Deshalb wird oft nach dem Abgleich die Welle, über die der Kapazitätswert eingestellt wurde, zur Festsetzung mit Lack fixiert.
Die Kapazitätswerte eines Trimmers liegen üblicherweise zwischen 1,2 und 60 pF. Es gibt auch Spreizkondensatoren bis 600 pF/30 kV, die den früheren Glimmer-Quetschtrimmern nachempfunden sind. Für kleine Kapazitätswerte (z. B. in UHF-Empfängern) werden oft nur Drahtenden oder Blechstreifen mehr oder weniger zueinander gebogen oder isolierte Drahtenden mehr oder weniger miteinander verdrillt, um den korrekten Kapazitätswert zu erhalten.
Trimmkondensatoren für den Abgleich in Rundfunk- und Fernsehgeräten sind heute weitgehend entweder durch Kapazitätsdioden abgelöst worden oder aber sie werden in den modernen Empfängern, die mit einer Ein-Chip-IC-Lösung arbeiten, durch präzise Frequenzeinstellungen mit z. B.Schwingquarzen nicht mehr benötigt.