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Anschlussteil einer Elektronenröhre und Sockelung hiefür
Die vorliegende Erfindung betrifft den Anschlussteil einer Elektronenröhre und eine Sockelung hiefür, wobei der Anschlussteil einen Röhrenboden und eine Mehrzahl von diesen dicht durchsetzenden Zufüh- rungsleitern aufweist und der Sockel eine Mehrzahl von Kontaktelementen enthält, die den Zuführungs- leitern zugeordnet sind.
Der Zug nach Verkleinerung der Elektroden hat zu Bauformen geführt, die sich durch relativ geringen Durchmesser auszeichnen und demgemäss leicht deformierbare, weil dünne Zuführungsleiter aufweisen. Aus diesen Gründen ist das Einsetzen solcher Röhren in ihren Sockel schwierig, wenn nicht die richtige Relativlage erzwungen wird. Von einer solchen Röhre wird ferner gute Wärmeableitung an das Chassis, Unempfindlichkeit gegen rauhe Behandlung (kein Verbiegen der Anschlussstifte), - einfache Herstel - lung und Unempfindlichkeit gegen äussere Störfelder gefordert, um nur diese Bedingungen zu nennen.
Zur Erfüllung dieser Forderungen schlägt die Erfindung bei einer Röhre der eingangs genannten Art vor, dass die Röhre ein Paar von Fortsätzen aufweist, welche in Längsrichtung neben dem Umfang des Röhrenbodens verlaufen und sich bis über die Enden der Zuführungsleiter erstrecken, welche Fortsätze bogenförmigen Querschnitt von verschiedener Bogenlänge jedoch gemeinsamem Krümmungsmittelpunkt und gleichem Krümmungshalbmesser besitzen und wobei der Sockel einen Isolierkörper umfasst, der eine ringförmige Vertiefung aufweist, und der Boden der ringförmigen Vertiefung achsparallele Öffnungen aufweist, von denen eine so bemessen ist, dass sie lediglich den Fortsatz kleinerer Breite aufzunehmen vermag. wodurch die Röhre in den Sockel nur in einer einzigen Relativlage eingesetzt werden kann.
Eine Röhre dieser Art besitzt demnach eine Einrichtung, welche ein unrichtiges Einsetzen der Röhre in den Sockel ausschliesst. Diese Einrichtungen sind auch bei kleinsten Röhren leicht anzubringen. Sie reichen über die Anschlussstifte und schützen diese dadurch vor Verbiegen, sie gewährleisten eine gute Warmeabfuhr und einen Schutz gegen Störfelder. Vermöge ihrer gebogenen Form haben sie grosse Festigkeit und ihre besondere Anordnung erlaubt eine besonders gute Erdung von Röhrenteilen, die einer solchen bedürfen ; auch in herstellungsmässiger Hinsicht sind diese Forsätze günstig geformt.
In den Zeichnungen, die auch der Erläuterung weiterer Erfindungsmerkmale dienen, zeigen Fig. l teilweise geschnitten die Seitenansicht einer erfindungsgemässen Elektronenröhre, Fig. 2 einen Querschnitt nach Linie 2-2 der Fig. 1, die Fig. 3 und 4 Quer- und Längsschnitte eines erfindungsgemässen Sockels zur Aufnahme einer Röhre nach Fig. l, Fig. 5 einen Querschnitt nach Linie 5-5 der Fig. 4, Fig. 6 eine perspektivische Teilansicht des Sockels nach den Fig. 3 und 4, Fig. 7 eine teilweise im Schnitt (nach Linie 7-7 der Fig. 8) dargestellte Seitenansicht einer andern Ausführungsform einer erfindungsgemässen Röhre, Fig. 8 eine Ansicht zu Fig. 7 von unten, Fig. 9 eine teilweise im Schnitt dargestellte Seitenansicht der Elektronenröhre nach Fig.
7, die in einem erfindungsgemässen Sockel eingesetzt und mit einem als Chassis ausgeführten Wärmeableiter verbunden ist, Fig. 10 einen Querschnitt nach Linie 10-10 der Fig. 9, die Fig. 11 und 12 perspektivische Teilansichten von zusammenwirkenden Teilen der aus Röhre und Sockel bestehenden Zusammenstellung nach Fig. 9 und schliesslich die Fig. 13 und 14 Seitenansichten der Kontaktelemente eines Sockels nach Fig. 9.
In den Fig. 1 und 2 ist eine Elektronenröhre 10 dargestellt, die eine becherförmige metallische Hülle 12 aufweist, die am freien Ende durch einen planen, aus keramischem Material bestehenden Boden 14
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verschlossen ist. Der Boden 14 besitzt einen Mittelbereich 15, durch den eine Mehrzahl dünner Zufüh- rungsleiter 16 luftdicht hindurchgeführt ist. Die Metallhülle 12 weist ein Paar von mit ihr aus einem Stück bestehenden, gebogenen Fortsätzen 18 und 20 auf, die sich vom offenen Ende der Hülle nach aussen er- strecken. Demgemäss haben die Fortsätze 18 und 20 bogenförmigen Querschnitt, wie dies aus Fig. 2 er- sichtlich ist. Der Fortsatz 18 hat eine geringere Breite (Bogenlänge) als der Fortsatz 20. Beispielsweise kann man den Fortsatz 18 mit einer Bogenlänge von 360 und den Fortsatz 20 mit einer solchen von 600 ausführen.
In dieser besonderen Ausführung sind. die Zuführungsleiter 16 derart angeordnet, dass sie zur
Gänze innerhalb des von den Fortsätzen 18 und 20 eingeschlossenen Raumes angeordnet sind, d. h. je- nem Raum, der durch die beiden Fortsätze 18 und 20 und durch die beiden Ebenen begrenzt ist, welche durch die zugeordneten einander benachbarten Seitenkanten der Fortsätze bestimmt ist. Die eine dieser
Ebenen, A-A, geht durch die Fortsatzkanten 22 und 24 und die andere, B-B, durch die Fortsatzkanten 26 und 28. Die Fortsätze 18 und 20 haben auch eine grössere Axiallänge als die Zuführungsleiter 16 und er- strecken sich demgemäss über diese hinaus, vgl. Fig. 1.
Auf diese Weise sind die Zuführungsleiter 16 durch den von den beiden Fortsätzen 18 und 20 definierten Bereich vollkommen eingeschlossen und auf diese Weise gegen Verformungen geschützt, wie sie sonst als Folge einer zufälligen Berührung mit andern
Elementen eintreten könnten.
Da die beiden Fortsätze 18 und 20 mit verschiedener Breite ausgeführt werden, lässt sich ein Sockel für die Elektronenröhre 10 vorsehen, der die Röhre nur in einer einzigen Winkelorientierung aufzunehmen vermag. Es wird dies dadurch erreicht, dass man in dem Sockel zwei bogenförmige Ausnehmungen vor- sieht, die dem Querschnitt der bogenförmigen Fortsätze 18 und 20 entsprechen. Die Fig. 3-6 stellen einen solchen Sockel dar.
In den Fig. 3-6 ist ein Sockel 30 dargestellt, der durch eine in einer Metallplatte 32 vorgesehene Öffnung hindurchgreift ; die Platte 32 gehört zu einem Rundfunkempfängerchassis. Der Sockel 30 besteht aus einem Block 34 aus isolierendem Material, der eine Mehrzahl von Zuführungsleitern 36 und einen
Haltering 38 aufweist, um den Block 34 mit der Bodenplatte 32 zu verklammern. Der Haltering 38 ist in
Fig. 6 in dem Zustand gezeigt, den er vor Umbiegen der Krallen 40, die zur Befestigung des Isolier- blockes 34 an der Chassisplatte 32 dienen, aufweist.
Der Isolierblock besitzt im allgemeinen zylindrischen Querschnitt und weist einen äusseren Randbereich 42 auf, dessen Durchmesser grösser ist als der Durchmesser, der in der Chassisplatte 32 vorgesehenen Öffnung, und welcher demgemäss einseitig an die Chassisplatte 32 anstösst. Der Rand 42 ist hinsichtlich der Oberfläche 44 des Isolierblockes 34 um ein Mass versetzt, das ungefähr der Dicke der Chassisplatte 32 gleich ist, so dass die obere Fläche 44 des Isolierkörpers im wesentlichen in die obere Ebene der Chassisplatte 46 zu liegen kommt. Der Zweck dieser Massnahme wird im folgenden erklärt.
Der Isolierblock 34 wird mit einer peripheren Ausnehmung 48 versehen, um eine ringförmige, plane Oberfläche 50 zu bilden. Der mittlere Durchmesser der Fläche 50 ist im wesentlichen gleich dem mittleren Durchmesser der beiden. bogenförmigen Fortsätze 18 und 20 einer Röhre nach Fig. l, die Breite der Fläche 50 etwas grösser als die Dicke der Fortsätze 18 und 20. Demnach kann die Elektronenröhre 10 auf der Oberseite des Isolierblockes 34 derart aufsitzen, dass die Endflächen 51 (Fig. 1) der beiden Ansätze 18 und 20 von der peripheren Ausnehmung48 aufgenommen werden und dabei auf der ringförmigen Oberfläche 50 ruhen.
Wie aus Fig. 5 ersichtlich, ist der Block 34 mit mehreren peripheren Ausschnitten versehen. Ein erster Ausschnitt 52 erstreckt sich über einen Winkel der ungefähr jenem Winkel gleich ist, über den sich der erste Fortsatz 18 der Röhre 10 erstreckt. Ein zweiter Ausschnitt 54 erstreckt sich über einen Winkel, der dem vom zweiten Fortsatz 20 eingenommenen Winkel ungefähr gleich ist. Die beiden Ausschnitte 52 und 54 erstrecken sich radial bis zur zylindrischen Fläche 56 der Ausnehmung 48 nach einwärts. Demnach wird die Röhre, wenn sie mit ihren Fortsätzen 18 und 20 in die Absetzung 48, Fig. 4, eingesetzt und gedreht wird, eine einzige Winkellage erreichen, in der die beiden Fortsätze 18 und 20 den beiden Ausschnitten 52 bzw. 54 gegenüberliegen.
In dieser, und nur in dieser Lage, lässt sich die Röhre weiter in den Sockel einschieben damit die Zuführungsleiter 16 mit den Kontaktelementen 36, die in Übereinstimmung mit ersteren angeordnet sind, in Berührung geraten. Im zusammengebauten Zustand werden die Fortsätze 18 und 20 in den Räumen 58 und 60 (Fig. 5) versorgt, die zwischen der Fläche 56 und der Innenwand des zylindrischen Teiles 62 des Halteringes 38 gebildet sind. Da der Röhrenfortsatz 18 und die ihn aufnehmende Ausnehmung 58 kleiner ist als der Röhrenfortsatz 20 und die den letzteren aufnehmende Ausnehmung 60, lässt sich die Röhre nur in einer einzigen Lage in den Sockel versenken.
Der Isolierblock 34 (Fig. 5) ist des weiteren mit vier in gleichem Abstand voneinander vorgesehenen Ausschnitten 64 versehen, durch welche sich die vier Krallen 40 des Halteringes 38 erstrecken. Demnach
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ist, wie dies aus Fig. 4 ersichtlich ist, jeder Haltefinger 40 wie bei 66 dargestellt, herumgebogen, um den Isolierblock 34 an Ort zu halten.
Der Haltering 38 ist ausserdem mit einem Paar von längsverlaufenden Fortsätzen 68 und 70 versehen, die sich mit den Fortsätzen 18 bzw. 20 der Röhre ergänzen. Die Halteringfortsätze 68 und 70 besitzen einen Innendurchmesser, der im wesentlichen gleich dem Aussendurchmesser der Röhrenfortsätze 18 und 20 ist. Demnach werden bei in den Sockel eingesetzter Röhre 10 die Röhrenfortsätze 18 und 20 einander gegenüberliegen und sich in elektrischem Kontakt mit den Halteringfortsätzen 68 und 70 befinden.
Um einen guten elektrischen Kontakt zu sichern, sind die Halteringfortsätze 68 und 70 je mit einer nach innen gerichteten Auswölbung 72 versehen, welche die Fortsätze 68 und 70 leicht nach innen vorspannt, wenn die Röhre in den Sockel eingesteckt wird. Da die Sockelfortsätze 68 und 70 mit der Chassisplatte 32 in elektrischer Verbindung stehen, schaffen sie eine gute Masseverbindung mit der Röhrenhülle 12.
Wie schon weiter oben ausgeführt, ist die Fläche 44 des Isolierblockes 34 vorzugsweise gleichflächig mit der oberen Fläche 46 der Chassisplatte 32 angeordnet. Demgemäss werden, wenn die Röhre 10 unabsichtlich halbwegs über den Isolierblock 34 gesetzt werden sollte, d. h. auf eine solche Weise, dass einer der Röhrenfortsätze mit der Chassisoberfläche 46 und der andere Fortsatz mit dem der Fläche 44 des Isolierblockes in Berührung steht, die Zuführungen 16 der Elektronenröhre noch nicht mit dem Wulst 76 des Halteringes 38 in Berührung kommen. Auf diese Weise wird tatsächlich der grösstmögliche Schutz für die Zuführungen 16 gewährleistet.
Im Sockel 30 bildet die periphere Ausnehmung 48 im Verein mit dem Haltering 38 einen ringförmigen. Kanal, der zwei einander gegenüberliegende zylindrische Begrenzungsflächen aufweist. 61 ist aber ersichtlich, dass nur eine dieser Flächen nötig ist, um die Röhre 10 beim Einstecken in den Sockel zu führen und dass diese entweder als eine innen- oder eine aussenzylindrische Fläche ausgeführt werdenkann.
Demnach könnte man, falls gewünscht, einen oberen Bereich des Isolierblockes 34 entfernen, so dass seine obere Oberfläche mit der Fläche 50 fluchtet. Anderseits kann man auch den gesamten Isolierblock 44 wirkungsmässig teilweise aus der Öffnung in der Chassisplatte 32 herausheben, so dass die Oberfläche 50 mit der Oberseite des Halteringes 38 fluchtet. In jeder dieser Möglichkeiten wird eine einzige zylindrische Führungsfläche vorgesehen. Gemäss der ersten Ausführungsform wird eine zylindrische Innen- und gemäss der zweiten Alternative eine zylindrische Aussenführungsfläche vorgesehen.
Die Fig. 7 und 8 zeigen eine Abänderung der vorliegenden Anordnung, die der Forderung nach Ausbildung eines Wärmeweges von geringem thermischem Widerstand entspricht. In diesen Figuren ist eine Elektronenröhre 80 mit einer im wesentlichen zylindrischen Hülle 82 erkennbar, die an einem Ende mit einem Boden 84 versehen ist, durch welchen eine Mehrzahl von Zuführungsleitern 86 dicht hindurchgeführt ist. Die Hülle 82 und der Boden 84 können beispielsweise Teile aus keramischem Material sein, welche oberflächlich metallisiert und vakuumdicht miteinander verschmolzen sind. Um den Boden 84 herum ist ein metallischer Rohrteil 88 angeordnet, der sich über einen Teil der Hülle 82 erstreckt. Der Rohrteil 88 erweitert sich nach aussen längs der Hülle 82 unter einem Winkel von ungefähr 50.
In dem zwischen sich erweiterndem Rohrteil 88 und Hülle 82 gebildeten Raum ist gewöhnliches oder höherschmelzendes Lötmetall 90 eingebracht, um den Rohrteil 88 mit der Hülle in eine gut wärmeleitende Verbindung zu bringen. Ein Paar von Sockelfortsätzen 92 und 94, die ähnlich den Fortsätzen 18 und 20 der Röhre 10 beschaffen sind, stehen vom Rohrteil 88 ab. Die Sockelfortsätze 92 und 94 ergeben wirkungmässig ein Paar von bogenförmig verlaufenden Abschnitten des Ringteiles 88. Die Ansätze 92 und 94 ragen, gleich den Ansätzen 18 und 20 der Röhre 10, bis etwas über die Enden der Zuführungsleiter 86.
Zwecks Versperrung der Röhre 80 in einem Aufnahmesockel sind die Ansätze92 und 94 an ihren freien Enden mit querverlaufenden, nach einwärts gebogenen Lappen 96 bzw. 98 versehen. Für die Zwecke der Selbsteinstellung besitzen die Ansätze 92 und 94, wie noch ausführlicher beschrieben wird, verschiedene Bogenlänge und ihre bezüglichen Lappen 96 und 98 sind näherungsweise halb so breit wie die eben genannten Fortsätze.
Die Fig. 9 und 10 zeigen die Röhre 80 in einen Sockel 100 eingesetzt. Die Fig. 11-14 zeigen Teile des Sockels 100. Der Sockel 100 ist so eingerichtet, dass er in der Öffnung einer Chassisplatte 102 befestigt werden kann. Der Sockel umfasst einen zylindrischen abgestuften Block 104 aus Isoliermaterial, einen mit Flansch versehenen, rohrförmigen, der Wärmeabfuhr dienenden Aufnahmeteil 106 und einen mit Flansch versehenen Haltering 108. Der wärmeabführende Aufnahmeteil 106 ist so bemessen, dass er dicht passend den konischen Rohrteil 88 der Elektronenröhre 80 aufzunehmen vermag und ist mit der Chassisplatte 102 durch mehrere Nieten 109 verbunden.
Auf diese Weise wird ein Wärme gut leitender Weg von der Röhre 80 durch den Rohrteil 88 und den rohrförmigen, der Wärmeabfuhr dienenden, vorzugsweise aus einem die Wärme gut leitenden Material wie Kupfer bestehenden Aufnahmeteil 106 zur
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Chassisplatte 102 gewährleistet.
Der abgestufte Block 104 aus Isoliermaterial ist im wesentlichen zylindrisch und umfasst vier Teile verschiedenen Durchmessers 110,112, 114 bzw. 116, Fig. 11. Teil 114 hat den grössten Durchmesser und dient als Halterand gegen welchen der Haltering 108 stösst um den Isolierblock 104 an der Chassis- platte 102 zu fixieren. Der Haltering 108 ist am Chassis 102 befestigt, z. B. mittels der Nieten 109.
Wie aus Fig. 10 und 11 ersichtlich, ist der Isolierblock 104 mit zwei peripheren Ausschnitten 118 und 120 versehen, die in den Teil 112 in einem Ausmass reichen, welches gleich der Dicke der Röhren- fortsätze 92 und 94 ist. Die Ausschnitte 118 und 120. haben gebogene Begrenzungen, die die Bogenlänge der Röhrenfortsätze 98 und 94 um ein geringes Mass überschreiten. Innerhalb der Ausschnitte 118 und 120 ist der. Teil 112 des Isolierblockes 104 weiterhin mit Ausschnitten 124 und 126 versehen. Diese beiden
Ausschnitte stimmen hinsichtlich ihrer Bogenlänge mit jenen der Lappen 96 und 98 überein. Der verblei- bende Teil des Isolierblockes 112 bildet eine plane, ringförmige Fläche 127. Die Durchmesser der Flä- che 127 sind so bemessen, dass die Röhre 80, wenn die Unterseiten der Lappen 96 und 98 in Berührung mit der Fläche 127 stehen, frei gedreht werden kann.
Geschieht dies, so wird die Röhre 80 eine einzige Win- kelstellung hinsichtlich des Sockels aufweisen, in der sie in den Sockel eingesenkt werden kann, wobei sich die Lappen so bewegen, dass sie die benachbarte ringförmige plane Fläche 128 des Isolatorteiles 114 treffen. Durch fortgesetzte Drehung der Röhre 80 in ihrem Sockel 100 werden die Lappen 96 und 98 in
Berührung mit der Oberfläche 128 bewegt um die Röhre 80 im Sockel 100 zu verriegeln. Um diese Ver- riegelungsdrehung zu erleichtern und um einen festen Kontakt der Röhre 80 mit dem rohrförmigen, der
Wärmeabfuhr dienenden Aufnahmeteil106 zu sichern, ist die Stirnkante der Sperrfläche 128 mit einem leichten Anzug 130 versehen. Ausserdem steht der Isolierblock 104 in axialer Richtung unter Federspan- nung relativ zum rohrförmigen Aufnahmeteil 106 u. zw. mittels eines Federringes 132.
Demnach werden, wenn die Verriegelungsdrehung der Röhre 80 durchgeführt wird, die Lappen 96 und 98 der Fortsätze 92 und 94 auf die Schrägflächen 130 auflaufen und den Isolierblock 104 unter Überwindung der Federvorspannung in Fig. 9 nach aufwärts gegen den ringförmigen Wärmeabfuhrteil 106 ziehen, und so einen gut wärmeleitenden Kontakt der Röhre 80 mit dem Aufmahmeteil 106 aufrechthalten.
Im Isolierblock 104 ist eine Mehrzahl von Kontaktelementen 140 wie aus den Fig. 9,10, 13 und 14 ersichtlich, in einer Orientierung angeordnet, die der Anordnung der Zuführungsleiter 86 der Röhre 80 entspricht. Jedes Kontaktelement 140 besteht aus einem Metallband (Fig. 13 und 14), das nahe einem Ende desselben, bei 142, schwach abgebogen ist, um eine Federwirkung herbeizuführen. Ferner weist jedes Metallband 140 ein umgebogenes Ende 144 auf, dessen eine Ecke, bei 146, abgeschrägt ist. Die umgebogenen Enden 144 der Kontaktelemente 140 sind in der Nähe des oberen Teiles 110 im Isolierblock 104 vorgesehen. Eine Mehrzahl von Ausschnitten 148 ist in dem Isolierteil 110 vorgesehen, um die Enden der Kontaktelemente 144 und der Zuführungsleiter 86 der Elektronenröhre 80 aufzunehmen.
Die Ausschnitte 148 besitzen einen gekrümmten Teil 150 der so passend angeordnet ist, dass bei eingesetzten Zuführungen 86 die Röhre 80 gedreht werden kann. Eine derartige Drehung bringt die Zuführungsleiter 86 mit den Abschrägungen 146 der Kontaktelemente 140 in Berührung. Die gegenseitige Anordnung dieser Teile nach Durchführung der Röhrendrehung ist am klarsten aus Fig. 10 ersichtlich. Eine solche Röhren drehung ist dieselbe, welche die Lappen 96 und 98 auf die Abschrägung 130 bringt und eine Sperrverriegelung der Röhre 80 im Sockel 100 gewährleistet. Eine Drehung des Isolierblockes 104 mit Bezug auf die Chassisplatte 102 während der Rotation der Röhre ist durch Zapfen oder Vorsprünge 152 des Isolierblokkes 104, welche in Öffnungen des Halteringes 108 eingreifen, verhindert.
Es ist ersichtlich, dass die Kombination der Röhre 80 mit dem Sockel 100 eine Wärmeabfuhrverbindung über den Aufnahmeteil 106 schafft, der einen einheitlichen Teil des Sockels 100 bildet. Auf diese Weise besteht Sicherheit dafür, dass ein Einfügen der Röhre in die Schaltung nicht unbeabsichtigterweise ohne gleichzeitige Herstellung einer wärmeleitenden Verbindung über den Aufnahmeteil 106 zum Chassis 102 hergestellt wird. Es ist daher nicht möglich, die Röhre einzustecken und in Betrieb zu setzen, wobei sie in unzulässiger Weise erhitzt werden könnte, ohne dass die so entstandene Wärme abgeführt wird.
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