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Vakuumgefäss mit eingeschmolzenen Stromleitern.
Bei der Herstellung von Vakuumgefässen mit eingeschmolzenen Stromzuleitungen, wie sie beispiels- weise für Verstärkerröhren, Glühlampen, Glühkathodenröhren, elektrische Entladungsapparate oder ähnliche Vakuumapparate Verwendung finden, ist es üblich, alle oder einen Teil der Stromleiter mit
Hilfe einer gemeinsamen Einschmelzung in das Vakuumgefäss einzuführen. Dabei werden im allgemeinen die Stromleiter nebeneinander in einem Röhrchen angeordnet. Das eine Ende dieses Rohres wird bis zur Erweichung erwärmt und mit Hilfe einer Quetschvorrichtung im erweichten Zustand zusammengedrückt, so dass die Stromleiter in einer Ebene nebeneinander angeordnet vakuumdicht mit diesem
Röhrchen verschmolzen werden.
Es ist neuerdings gebräuchlich, im gleichen Arbeitsgang in dieses Röhrchen, das als Quetschfuss bezeichnet wird, ein zum Auspumpen des Vakuumgefässes dienendes Pump- röhrchen von innen einzuschmelzen und durch Druckluft und lokale Erwärmung an der Stelle, an der die Öffnung des Pumpröhrchens bzw. ein Teil seiner Seitenwand mit der Innenseite des Quetschfusses verschmolzen ist, eine kleine Öffnung herzustellen.
An dem aus dem Quetschfuss herausragenden Ende der Stromleiter werden die inneren Teile des Vakuumapparates, beispielsweise die Glühdrähte, Anoden, Gitter, Kathoden od. dgl., befestigt, während das andere Ende der Stromleiter zur Herstellung der äusseren Verbindungen des Vakuumapparates dient.
Es ist dabei unter Umständen zweckmässig, die Stromleiter an der Stelle, an der sie mit dem Quetschfuss verschmolzen sind, aus einem andern Material herzustellen als an den übrigen Stellen. Nach der Befestigung der Innenteile an den Stromleitern wird der Quertschfuss in ein röhren-oder glockenförmiges
Gefäss eingeführt und das andere Ende des Quertschfussröhrchens mit dem Rande dieses Gefässes verschmolzen. Häufig erleichtert man diese Verschmelzung dadurch, dass man die Quetschfussröhrchen vor der Zusammenschmelzung mit dem Vakuumgefäss mit einem entsprechenden Rand versieht.
Dieses Einschmelzverfahren ist für elektrische Vakuumapparate mit nur zwei Stromzuführungsleitern geeignet. Wenn jedoch eine grössere Zahl von Stromzuführungsleitern erforderlich ist, wie beispielsweise bei den Verstärkerröhren, bei Glühlampen mit mehreren Glühfäden und bei elektrischen Entladungsapparaten, so hat dieses Verfahren den Nachteil, dass, weil die Quetschstelle sehr breit sein muss, auch das Quetschfussröhrchen einen grossen Durchmesser besitzen muss.
Der Abstand der nebeneinander eingeschmolzenen Leiter kann, auch abgesehen von den wegen der Isolation notwendigen Kriechwegen, nicht sehr klein gewählt werden, weil durch die Erwärmung der Stromleiter und auch durch die im allgemeinen vorhandenen geringen Unterschiede im Wärmeausdehnungskoeffizienten zwischen Glas und Stromleiter Spannungen auftreten, durch die der Quetschfuss bei zu geringem Abstand der Stromleiter voneinander gesprengt werden würde.
Der Durchmesser des Quetschfusses bedingt häufig den Durchmesser des ganzen Vakuumgefässes.
In vielen Fällen ist es jedoch wünschenswert, den Durchmesser des Vakuumgefässes möglichst zu verringern. Es ist beispielsweise bei den tragbaren Empfängern für drahtlose Telegraphie und Telephonie zweckmässig, möglichst kleine Röhren zu verwenden. Den Gegenstand der Erfindung bildet deshalb ein elektrischer Vakuumapparat, bei dem dadurch, dass die Stromleiter nicht auf einer Geraden angeordnet sind, sondern beispielsweise auf einem Kreise oder in den Ecken eines Quadrates, eines Rechtecks oder Dreiecks, der Durchmesser des Fussröhrehens bedeutend kleiner gewählt werden kann als bei elektrischen Vakuumapparaten gleicher Leistung mit Quetschfüssen der bisher üblichen Ausführung.
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Die elektrischen Vakuumapparate gemäss der Erfindung haben also den Vorteil, dass bei gleichen Abmessungen des Vakaumgefässes der Abstand der Stromleiter voneinander grösser ist, so dass dickere Stromleiter Verwendung finden können, der Apparat also für grössere Leistungen benutzt werden kann, oder dass umgekehrt bei gleicher Leistung ein kleineres Vakuumgefäss ausreicht als bei der bisherigen Anordnung. Diese Vorteile wirken sich in besonders hohem Masse bei elektrischen Vakuumapparaten aus, die eine sehr grosse Anzahl von grossen Strom führenden Stromleitern besitzen.
An Hand der Zeichnung, die in schematischer Darstellung die den Gegenstand der Erfindung bildenden elektrischen Vakuumapparate sowie den die Stromeinführungsleiter enthaltenden Fuss in verschiedenen Stadien der Herstellung zeigt, soll der Erfindungsgedanke erläutert werden.
Fig. 1 zeigt das erste Stadium der Herstellung einer Einschmelzung gemäss der Erfindung. Eine
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der Platte 13gestützt. Der Abstand der Platten 12 und 13 ist dabei so gewählt, dass der zum Einschmelzen bestimmte Teil der Stromleiter sich noch oberhalb der Platte 12 befindet. Es wird dann das zum Einschmelzen bestimmte Röhrchen 14, das vorzugsweise bereits vorher mit dem in der Figur dargestellten Rand versehen ist, über die Stromleiter 10 geschoben und das am unteren Ende geschlossene Pump- röhrchen 15 in den von den Stromleitern freigelassenen inneren Raum eingesetzt. Die Teile 14 und 15 ruhen auf der Oberseite der Platte 12.
Es empfiehlt sich im allgemeinen, erfindungsgemäss das Pump- röhrchen 15 am geschlossenen Ende bereits vor dem Einsetzen mit einer Erweiterung 16 zu versehen.
Dadurch wird das Verschmelzen mit dem unteren Ende und auch das Zuschmelzen unter Vakuum wesentlich erleichtert sowie die Gefahr eines Anklebens des Pumpenröhrchens M an dem Fussrôhrchen 14 oberhalb der beabsichtigten Einsehmelzstelle beseitigte
Wie Fig.
2 schematisch zeigt, wird im nächsten Stadium der Herstellung der untere Teil der Rohre 14 und 15 mit Hilfe der horizontalen Flammen 17 oberhalb der Platte 12 bis zur Erweichung erwärmt und das untere Ende 16 des Pumpenröhrchens mit Hilfe von Pressluft, die aus der Düse 18 in das Pumpen- röhrchen 15 geblasen wird, so stark erweitert, dass ein kolbenförmiger Hohlraum 18'entsteht, in dessen Wänden die Stromleiter 10 vakuumdicht zwischen dem Pumpenröhrchen 15 und dem Fussröhrehen 14 eingeschmolzen sind. Diese Einschmelzung erfolgt somit ohne das übliche mechanische Zusammenpressen des Glases, das die Einführungsleiter umgibt.
Es ist nun noch notwendig, eine Verbindung zwischen dem Pumpenröhrchen und dem Innern des Vakuumgefässes herzustellen. Dieses kann beispielsweise, wie in Fig. 3 schematisch dargestellt ist, dadurch erreicht werden, dass die Wand des mit den Stromleitern verschmolzenen Teiles des Fussrohres 14 an einer Stelle mit Hilfe einer waagerechten Flamme 17 besonders stark erwärmt wird, so dass beispielsweise bei 19 durch die mit Hilfe der Düse 18 zugeführte Luft ein Loch geblasen wird. Dabei ist es zweckmässig, erfindungsgemäss gleichzeitig mit Hilfe der Düse 19'Luft in das Füsschen 14 zu blasen, damit dieses in der Nähe der Einschmelzstelle bei 20'etwas erweitert, das Pumpenröhrchen etwas verengt wird, so dass ein Ankleben der Stromleiter 10 oberhalb der Einschmelzstelle vermieden wird.
Wenn sehr zahlreiche Stromleiter eingeschmolzen werden müssen, so empfiehlt es sich, erfindungsgemäss diese gleichmässig auf einen Kreis, wie in Fig. 4 schematisch dargestellt ist, anzuordnen. Diese Figur zeigt zugleich den Grundriss der in den Fig. 1-3 im Längsschnitt 2-2 bzw. 3-3 dargestellten Einschmelzfüsse.
Da der Abstand zwischen den sechs Stromleitern, die beispielsweise in den Fig. 1-4 angenommen wurden, verhältnismässig gering ist, ist es häufig zweckmässig, erfindungsgemäss die verbindende Öffnung zwischen dem Pumpenröhrehen und dem inneren Raum des Vakuumgefässes nicht seitlich, wie in Fig. 3 dargestellt, anzuordnen, sondern den Fuss, wie in Fig. 5 dargestellt ist, mit einer zentralen Öffnung 20 zu versehen. Zu diesem Zweck wird der Fuss etwas von der Platte abgehoben bzw. durch eine Veränderung des Abstandes zwischen den Platten 12 und 13 gehoben und die Flamme 17 auf die Oberfläche der Platte 12 gerichtet. Auch bei dieser Anordnung wird das Ausblasen des Loches 20 durch die mit Hilfe der Düse 18 in das Pumpenröhrchen eingeblasene Luft bewirkt.
An Stelle des am unteren Ende erweiterten Pumpenröhrchens 15 kann auch ein zylindrisches Rohr 21 verwendet werden von entsprechendem Durchmesser, das am unteren Ende bei 22 zugeschmolzen ist. Nach dem in den Fig. 1-3 dargestellten Verfahren kann auch dieses Röhrchen, wie die Fig. 6 und 7 zeigen, mit dem Fussröhrehen 14 und den Stromleitern 10 verschmolzen werden. Es ist dabei grundsätzlich gleichgültig, ob die verbindende Öffnung 23 seitlich angebracht ist (Fig. 7) oder zentral (Fig. 5).
Als Anwendungsbeispiel für eine solche Röhre zeigt Fig. 8 in schematischer Darstellung eine Verstärkerröhre. Die an sich bekannten inneren Teile 28 einer solchen Röhre sind an den Stromeinführungsleitern 10 befestigt und werden von diesen getragen. Über das Füsschen 14 mit den Innenteilen 28 wird der Glaskolben 26 gesetzt und am unteren Ende bei 25 mit dem Fussrohr M verschmolzen. Während dieses Verschmelzen wird durch das Pumpenröhrchen 15 die zum Aufblasen der Verschmelzungsstelle erforderliche geringe Menge von Pressluft in das Gefäss 26 eingeblasen.
Zur Fertigstellung wird die Verstärkerröhre durch das Pumpenröhrchen, das mit dem Innenraum des Gefässes 26 durch die Öffnung 24 in Verbindung steht, leer gepumpt und nach Vornahme der an sich bekannten Massnahmen zur vollständigen Entgasung bei 27 abgeschmolzen.
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Fig. 9 zeigt als weiteres Ausführungsbeispiel eine Glühlampe mit drei Stromleitern 34, 35,36, die zwei Glühdrähte 37, 38 getrennt speisen. Der Leiter 35 dient für beide Stromkreise als Rückleiter, da an ihn durch den Draht 39 auch ein Ende des Glühdrahtes 38 angeschlossen ist. Über den Fuss 29 und die Glühdrähte wird der Kolben 31 gesetzt und bei 30 mit dem Fuss verschmolzen. Die erweiterte Kammer 32'des Pumpenröhrchens 32 steht durch die Öffnung 33 mit dem Innenraum des Kolbens 31 in Verbindung. Die Herstellung der Verschmelzung bei 30 und das Auspumpen erfolgt in an sich bekannter Weise, wie bereits bei der Erläuterung von Fig. 8 auseinandergesetzt wurde.
Unter Umständen ist es vorteilhaft, erfindungsgemäss das Röhrchen 15 nicht zum Auspumpen des Vakuumgefässes zu verwenden, sondern lediglich zum Einschmelzen der Stromeinführungsdrähte. In diesem Fall wird man selbstverständlich auf die Herstellung des Verbindungsloches 19 (Fig. 3) oder 20 (Fig. 5) verzichten und an einer andern Stelle des Vakuumapparates ein zum Abpumpen geeignetes Röhrchen ansetzen. Diese Ausführung bietet den Vorteil, dass der Durchmesser des Fussröhrehens 14 noch kleiner gewählt werden kann und so die hohe thermische Beanspruchung der Einschmelzstelle bei der ungleichförmigen Erhitzung zur Herstellung des Verbindungsloches vermieden wird.
Falls die Wandstärke an der Stelle, an der die beiden Röhrchen 14 und 15 miteinander und den Stromzuführungsdrähten-M verschmolzen sind, zu dick ist, empfiehlt es sich, erfindungsgemäss diesen Teil mit Hilfe der durch die Düse 18 in das Röhrchen eingeblasenen Luft aufzublasen, bevor das Verbindungsloch hergestellt ist.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Vakuumgefäss mit eingeschmolzenen Stromleitern, insbesondere Verstärkerröhre, Glühlampe, Kathodenröhre, elektrisches Entladungsgefäss oder ähnliches Vakuumgefäss, bei dem die Stromleiter zwischen der Innenwand eines Fussrohres und der Aussenwand eines in diesem Rohr angeordneten Rohres eingeschmolzen sind, dadurch gekennzeichnet, dass das innere Rohr an der Einschmelzstelle einseitig zugeschmolzen und durch Aufblasen in erweichtem Zustande mit dem Fussrohr verschmolzen ist.