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Verfahren zur Herstellung elektrischer Entladungsröhren
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung elektrischer Entladungsröhren, die Elektroden enthalten, die mit starren, in einem Bodenteil des Kolbens eingeschmolzenen Kontaktstiften verbunden sind, wobei die Kontaktstifte in senkrechter Lage durch eine senkrecht stehende Form gehalten werden, und auf die Kontaktstifte ein aus Glas bestehender, mit Löchern für die Stifte versehener Zylinder bis an einen Anschlag über die Stifte geschoben wird und dann der Zylinder mit einem Röhrchen, dessen Innendurchmesser dem Aussendurchmesser des Glaszylinders entspricht und das über den Zylinder gesteckt wird, und mit den Kontaktstiften gleichzeitig verschmolzen wird, worauf die Form entfernt wird.
Die bekannte Konstruktion von Entladungsröhren mit kleinem Kolbendurchmesser, bei der die Stromzuführungsleiter oder Kontaktstifte zuvor in einem gläsernen Bodenteil eingeschmolzen werden, die Elektroden auf den Stiften montiert werden oder ein Elektrodensystem auf den Stiften befestigt wird, und der Bodenteil dann in einem Glaskolben eingeschmolzen wird, ist teuer.
Daher hat man bereits vorgeschlagen, Stromzuführungsleiter in einer ausserhalb des Vakuumraumes liegenden, durch Flachdrücken des Glases des Kolbens erhaltenen Quetschung einzuschmelzen. Dabei müssen alle Drähte in einer Reihe in einer Ebene nebeneinanderliegen, es sei denn, dass man eine sogenannte Kreuzquetschung verwendet, die jedoch wieder zusätzliche Schwierigkeiten bereitet und folglich teurer ist. Beim Anbringen einer Quetschung können ausserdem Kräfte auf die Zuführungsleiter ausge- übt werden, die zu einem Verbiegen und Verziehen der Leiter führen können.
Der Vorteil eines flachen Röhrenbodens ist, dass starre, gleichmässig über den Boden verteilte Kontaktstifte verwendet werden können, die gegebenenfalls die Elektroden ganz tragen, so dass es nicht erforderlich ist, die Elektroden mittels Glimmerteilen gegen die Kolbenwand zu stützen.
Weiter ist es aus der brit. Patentschrift Nr. 622008 bekannt, zur Herstellung grösserer Röhren mit Metallkolben die Elektroden, die mit starren, in einem Bodenteil eingeschmolzenen Kontaktstiften verbunden sind, in der richtigen gegenseitigen Lage derart in einer Form anzuordnen, dass die Kontaktstifte in eine senkrecht stehende Form eingesetzt werden, aus welcher sie nach oben hervorragen, und dann von oben einen aus Glas bestehenden, mit Löchern für die Stifte versehenen Zylinder bis an einen Anschlag über die Stifte zu schieben, sodann ein Röhrchen, dessen Innendurchmesser dem Aussendurch- messer des Glaszylinders entspricht, über dem Zylinder anzuordnen, derart, dass der Zylinder sich im Röhrchen befindet, worauf dieses Röhrchen und der Zylinder erhitzt werden, bis das Glas des Zylinders einerseits am Röhrchen,
anderseits an den Kontaktstiften festschmilzt, worauf die Form entfernt wird.
Dieses Verfahren ist aber nicht ohne weiteres geeignet für Röhren mit Glaskolben, weil ohne ent- sprechende Vorkehrungen, wie sie bei erfindungsgemässen Verfahren getroffen sind, das Glas des Kolbens schon wegfliesst, bevor das Glas des Zylinders an den Stiften festgeschmolzen ist.
Weiter ist es bei einem Verfahren, wie es in der genannten brit. Patentschrift dargelegt ist, nicht möglich, auf vorgefertigte Einheiten aus Elektrodensystem und Kontaktstiften nach deren Zusammenbau einen Glaskörper aufzuschieben ; letzteres machen auch Verdickungen der Kontaktstifte unmöglich.
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Es hat sich durch erfindungsgemässe Massnahmen als möglich erwiesen, die Vorteile der Verwendung eines scheibenförmigen Röhrenbodens, in den starre, gegebenenfalls gleichmässig über den Boden verteilte Kontaktstifte eingeschmolzen sind, mit einer sehr einfachen und billigen Einschmelzung eines Glaskolbens zu kombinieren, bei der ausserdem eine grosse Genauigkeit in der Lage der Stifte und der mit ihnen verbundenen Elektroden erreicht werden kann.
Bei dem erfindungsgemässen Verfahren eingangs erwähnter Art ist vorgesehen, dass ein mit den Kontaktstiften verbundenes Elektrodensystem in eine das Elektrodensystem seitlich umgebende, auf einem Stab befestigte Form eingesetzt wird und der Glaszylinder von der dem Elektrodensystem abgewendeten Seite her auf die Kontaktstifte aufgeschoben wird, dass danach ein aus Glas bestehendes Röhrchen, dessen Aussendurchmesser kleiner als 10 mm ist und dessen Innendurchmesser dem Aussendurchmesser der auf auf einem Stab befestigten Form entspricht, über die Form geschoben wird, bis der ZyLnder sich im einen Ende des Röhrchens befindet, und dass nach der Zusammenschmelzung des Zylinders mit dem Röhrchen und mit den Stiften und Entfernung der Form das andere offene Ende des Röhrchens auf bekannte Weise in einigem Abstand von den Elektroden,
nach Entgasen und gegebenenfalls Einbringen einer Gasfüllung in das Röhrchen, abgeschmolzen wird.
Der Zylinder wird vorzugsweise durch Pressen von Glaspulver, das ein Bindemittel enthält, hergestellt, worauf der Zylinder erhitzt wird, so dass das Glaspulver zusammensintert. Weil hiebei ein konstanter Schwund auftritt, kann dem Rechnung getragen werden und so der gesinterte Zylinder mit den sich in ihm in der Längsrichtung erstreckenden Öffnungen mit engen Toleranzen hergestellt werden.
Eine vorteilhafte Ausbildung des erfindungsgemässen Verfahrens sieht vor, dass das Glasröhrchen über den Zylinder und die Form geschoben wird, bis die von den Elektroden abgewendete Oberfläche
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vor dem Zusammensetzen schräg von der Seite gesehen, während Fig. 2 die zusammengesetzten Teile im Längsschnitt während des Anschmelzens, und Fig. 3 die zusammengesetzten Teile nach dem Anschmelzen zeigt. Fig. 4 zeigt die zusammengesetzten Teile nach dem Anschmelzen in einem Längsschnitt, wobei durch eine gegenüber Fig. 2 modifizierte Lage dieser Teile während des Anschmelzens eine andere Ausbildung der Röhrenhülle erhalten wurde, und Fig. 5 zeigt eine mittels des Verfahrens nach der Erfindung hergestellte Röhre.
In Fig. 1 ist mit der Bezugsziffer 1 das Elektrodensystem bezeichnet, das in diesem Fall über starre Leiter 3 mit starren Kontaktstiften 2 verbunden ist. Die Stifte 2 bestehen z. B. aus einem Nickeleisenkern mit einem Kupfermantel und sind mit einer Boraxschicht versehen, damit beim Anschmelzen das Glas gut an dem Kupfer des Mantels haftet. Die Stifte 2 sind mittels einer Schweissverbindung 4 mit den starren Leitern 3 verbunden, die z. B. auch aus einem Nickeleisenkern und einem Kupfermantel bestehen, jedoch ohne Boraxumhüllung, da diese Drahtteile nicht eingeschmolzen zu werden brauchen.
Nachdem das Elektrodensystem 1 in einer auf einem Stab 6 befestigten Form 5 angeordnet ist, wird ein mit Löchern für die Stifte 2 versehener Glaszylinder 7 über die Stifte 2 geschoben, bis der Zylinder an die als Anschlag dienenden verdickten Schweissstellen 4 anstösst. Es ist auch möglich, die Form 5 mit einem Anschlag, z. B. in Form eines Stiftes, zu versehen. Der Zylinder 7 besteht vorzugsweise aus gesintertem Glas, das eine genau bestimmte Form aufweist. Der Aussendurchmesser des Zylinders 7 und der Form 5 entspricht dem Innendurchmesser des Glasrohres 8, so dass dieses Rohr eng passend über den Zylinder 7 und die Form 5 geschoben werden kann, bis es auf dem Anschlag 9 ruht. Wie aus Fig. 2 hervorgeht, befindet sich der Zylinder dann im einen Ende des Glasrohres, während das andere Ende des Glasrohres auf dem Anschlag 9 ruht.
Dann werden das obere Ende des Rohres 8 und der Zylinder 7 erhitzt, wobei der Zylinder, wie in Fig. 3 dargestellt ist, sowohl mit dem Rohr 8 als auch mit den Stiften 2 verschmilzt. Die Form 5 und der Anschlag 9, der an den Stäben 10 befestigt ist, werden dann entfernt. In einiger Entfernung vom Elektrodensystem 1 wird eine Verengung vorgesehen, wie in Fig. 3 dargestellt ist, worauf das offene Ende des Rohres 8 an eine Vakuumpumpe angeschlossen wird. Der Raum in dem Rohr 8 wird entgast und gegebenenfalls mit einer Gasfüllung versehen, worauf das Rohr 8 bei der Verengung abgeschmolzen wird und sich die in Fig. 5 dargestellte fertige Röhre ergibt.
Wie in Fig. 2 dargestellt ist, ragt das eine Ende des Rohres 8 bei 11 ein wenig (0, 5 - 1 mm) über den Zylinder 7 vor. Hiedurch wird eine runde Schulter 12 (Fig. 3) erhalten. Wenn das Ende 11 mit der Oberfläche des Zylinders 7 abschliesst, so erhält man einen mehr abgerundeten Boden, wie in Fig. 4 dargestellt ist, bei dem jedoch die Gefahr besteht, dass sich an dem schmalen Rand 13
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Splitter lösen, wenn Biegekräfte auf die Stifte ausgeübt werden.
Es hat sich überraschenderweise gezeigt, dass die Verschmelzung des Zylinders 7 sowohl mit dem Rohr 8 als auch mit den boraxbedeckten Stiften 2 ohne Schwierigkeiten stattfindet und babei keine mechanischen Spannungen in den Stiften 2 und den Leitern 3 erzeugt werden, so dass die Verstellung oder Biegung dieser Teile vernachlässigbar ist. Daher können sehr kleine Toleranzen zugelassen werden, was von besonderer Bedeutung ist, wenn die Stifte selbst Elektroden tragen, die in kleinem Abstand (50u) voneinander angeordnet sind, wie dies bei bestimmten Typen von Gasentladungsröhren der Fall ist.
Weil die Stifte gleichmässig über den Röhrenboden verteilt sein können, kann eine feste Halterung der Elektroden oder des Elektrodensystems erhalten werden, während das erfindungsgemässe Verfahren viel einfacher ist als dasjenige Verfahren, das bei Anwendung eines Röhrenbodens mit zuvoreingeschmolzenen Stiften erforderlich ist.
Ausser der Herstellung von Entladungsröhren der beschriebenen Art, die lediglich als eine Ausführungsform anzusehen sind, kann das erfindungsgemässe Verfahren z. B. auch zur Herstellung von Röhren mit einem Elektrodensystem, das durch Glimmerzentrierglieder gestützt wird, verwendet werden. Eines oder mehrere der Glimmerglieder können gegebenenfalls zur Form gehören, wenn sie zugleich zum Zentrieren des Rohres 8 dienen. Die Form kann auch mit Stiften versehen sein, die durch die Glimmerscheiben hindurchlaufen und dann auch als Anschlag für den Zylinder 7 dienen können. Dies ist erforderlich, wenn die Drahtteile 3, wie dies bei Rundfunkempfängerröhren oft der Fall ist, dünn und und biegsam sind, da diese Drahtteile 3 dann den Stiften 2 und dem Zylinder 7 während des Verschmelzens ungenügende Stütze geben.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung elektrischer Entladungsröhren, die Elektroden enthalten, die mit starren, in einem Bodenteil des Kolbens eingeschmolzenen Kontaktstiften verbunden sind, wobei die Kontaktstifte in senkrechter Lage durch eine senkrecht stehende Form gehalten werden, und auf die Kontaktstifte ein aus Glas bestehender, mit Löchern für die Stifte versehener Zylinder bis an einen Anschlag über die Stifte geschoben wird und dann der Zylinder mit einem Röhrchen, dessen Innendurchmesser dem Aussendurchmesser des Glaszylinders entspricht und das über den Zylinder gesteckt wird, und mit den Kontaktstiften gleichzeitig verschmolzen wird, worauf die Form entfernt wird, dadurch ge- kennzeichnet,
dass ein mit den Kontaktstiften verbundenes Elektrodensystem in eine das Elektrodensystem seitlich umgebende, auf einem Stab befestigte Form eingesetzt wird und der Glaszylinder von der dem Elektrodensystem abgewendeten Seite her auf die Kontaktstifte aufgeschoben wird, dass danach ein aus Glas bestehendes Röhrchen (8), dessen Aussendurchmesser kleiner als 10 mm ist und dessen Innendurchmesser dem Aussendurchmesser der auf einem Stab (6) befestigten Form (5) entspricht, über die Form (5) geschoben wird, bis der Zylinder (7) sich im einen Ende des Röhrchens (8) befindet, und dass nach der Zusammenschmelzung des Zylinders (7) mit dem Röhrchen (8) und mit den Stiften (2) und Entfernung der Form das andere offene Ende des Röhrchens (8) auf bekannte Weise in einigem Abstand von den Elektroden (1),
nach Entgasen und gegebenenfalls Einbringen einer Gasfüllung in das Röhrchen abgeschmolzen wird.