Verfahren zur Herstellung von Glühlampen und Glühkathodenröhren. Die Erfindung bezieht sich auf ein Ver fahren zur Herstellung von Glühlampen- und Glühkathodenröhren und auf eine nach diesem Verfahren hergestellte Glühkathoden- röhre. Die Glühfäden werden entweder ge spritzt oder gezogen. Gespritzte Fäden haben sich bisher in der Praxis nicht bewährt, es sei denn, da.ss der Faden als sogenannter Einkristall hergestellt wird. Für die nor malen Netzspannungen ist es jedoch auch heute noch nicht möglich, den Einkristall in einer Länge zu erhalten, die der Gesamt länge des Fadens entspricht.
Aus diesem Grunde werden ausschliesslich nur noch ge zogene Fäden verwendet.
Bei der Herstellung eines gezogenen Fa dens wird durch die auf den Faden zur Wir hung kommenden mechanischen Kräfte die natürliche Kristallstruktur wesentlich ver ändert. Die Kristalle werden zum Teil zer trümmert und gegeneinander verlagert. Wird nun ein solcher Faden innerhalb des luftleeren Raumes zum Glühen gebracht, wobei der Faden an seinen beiden Enden fest eingespannt ist, dann tritt eine Re- kristallisation _ ein, das. heisst die während des Herstellungsvorganges zertrümmerten und verlagerten Kristalle sind nun bestrebt, i hre natürliche Lage wieder einzunehmen.
Diese Rekristallisation des fest eingespann ten Fadens hat zur Folge, dass, im Faden innere Spannungen auftreten und vor allen Dingen sich geringe Querschnittsveränderun- gen ergeben, derart, dass der Faden schliess lich an einer Stelle, deren Querschnitt durch die Rekristallisation schwächer geworden ist, . durchbrennt. Abgesehen von diesem Nachteil ist es mit Rücksicht auf die Re kristallisation nicht möglich, den Faden elektrisch höher zu belasten, als bis zu einer Ausbeute von 1,3 W/RK bis 1,1 W/HK.
Um die nachteiligen Wirkungen der Re krista.llisation eines fest eingespannten Fa dens zu verhindern, wird der Faden auch, bevor er in die Glühlampe eingebracht wird, frei hängend so weit erwärmt, dass die Re- kristallisation eintritt. Infolge dieser freien Aufhängung werden innere Spannungen ver mieden. Dieser Formierungsvärgang kann jedoch nur bis zu einem gewissen Grade getrieben werden, so dass der Faden nach dem Einbringen in die Glühlampe trotzdem weiter rekristallisiert und keine höhere elektrische Belastung zulässt, als oben an gegeben.
Durch das Verfahren gemäss vorliegen der Erfindung werden diese Nachteile da durch vermieden, dass die Struktur des Glüh körpers während des Formierungsvorganges durch einen pulsierenden elektrischen Strom beliebiger Art beeinflusst wird. Vorzugs weise wird Gleichstrom verwendet. In einer Ausführungsform des Verfahrens durchfliesst dieser pulsierende Gleichstrom den Glüh- körper mit Bezug auf den Pluspol der Gleichstromquelle in einer Richtung, die entgegengesetzt der Bewegungsrichtung des Glühkörpers beim Durchgang durch die For- mierungszone ist.
Die Stromstärke des pul sierenden Gleichstromes wird dabei derart gewählt, dass eine Erwärmung des Fadens erfolgt, und zwar ist diese Erwärmung grösser als die Erwäiznung des Fadens durch die Einwirkung der Formierungszone.
Versuche haben ergeben, dass ein der- artigbehandelter Faden eine bedeutend höhere elektrische Belastung verträgt als die Fä den, die nach dem bekannten Verfahren her gestellt werden. Die elektrische und ther mische Wirkung des pulsierenden Gleich stromes wirkt derartig auf die Lagerung der Kristalle ein, dass bei sehr hohen Tempera turen der fest eingespannte Faden nicht mehr rekristallisiert. Ein Faden, der auf diese -Weise hergestellt wird, ergibt eine Belastungsmöglichkeit bis zu e0,35 W/RK bis 0,2s W/gK.
Sowohl gezogene, als auch gespritzte Fä den, die nach dem Verfahren gemäss vor liegender Erfindung behandelt werden, zei gen dieselben vorteilhaften Eigenschaften. Es ist auf diese Weise möglich, als Glüh fäden gespritzte Fäden zu verwenden, ohne darauf Rücksicht zu nehmen, dass der Fa- den aus einem einzigen Kristall zu bestehen braucht.
Glühfäden, die nach dem Verfahren der oben beschriebenen Art hergestellt werden, müssen insbesondere bei Glühkathodenröhren vollkommen gasfrei sein, um einwandfrei zu arbeiten.
Es ist bekannt, die im Innern der Röhre angebrachten Elektroden entweder durch Einwirkung von Wirbelströmen oder durch Elektronenbombardement zu entgasen. Diese Verfahren haben gewisse betriebstechnische Nachteile, wobei noch zu berücksichtigen ist, dass eine restlose Entgasung der Elek troden nicht ausgeführt werden kann. Diese Nachteile können dadurch behoben werden, dass die einzelnen Elektroden und der dazu gehörige Aufbau durch -Widerstandsbehei- zung entgast werden.
Es kann beispielsweise folgendermassen vorgegangen werden: .Sämt liche Elektroden beispielsweise auch das Gitter und die Anode, werden doppelpolig; ausgeführt, derart, da_ss jede Elektrode zwei aussen liegende Stromanschlüsse besitzt. Die Beheizung der einzelnen Elektroden erfolgt durch Zuführung eines elektrischen Stromes geeigneter Spannung. Der Strom, der zur Beheizung dient, wird den Querschnitt- und Widerstandsverhältnissen der zu beheizenden Elektrode entsprechend geregelt.
Da. durch die Widerstandsbeheizung in technisch ein fachster Weise sehr hohe Temperaturen er zielt werden können, erfolgt eine vollkom mene Entgasung der Elektroden, derart, dass die Röhre nach der Fertigstellung höchstes Vakuum aufweist.
Weitere Schwierigkeiten bei der Ent gasung von Vakuumröhren ergab sich da: durch, da.ss Gasreste, die in der Glaswand der Rühre vorhanden sind, nicht vollkom men entfernt werden konnten. Zur einwand freien Entgasung der Glaswand wird vor teilhaft auf die Aussenwand des Vakuum gefässes bezw. der Röhre eine Metallkappe gebracht und zwischen den durch Wider standsbeheizung glühenden Elektroden und der aussen aufgestülpten Metallkappe ein hohes Potential gelegt.
Es findet auf diese Weise zwischen den Elektroden und der äussern Metallkappe eine Elektronenwande rung statt, derart, dass die in der Wand vorhandenen Gasreste einer Ionisation unter worfen werden und sich von der Wand ablösen, um dann durch die Luftpumpe nach aussen befördert zu werden. Für den Fall, dass auf die Aussenbeheizung beim Pum pen verzichtet werden soll, kann an Stelle einer festen Metallkappe auf der Aussenwand der Röhre die Röhre auch in Quecksilber öder eine Quecksilberlegierung getaucht wer den, die mit dem einen Po-l der Hochspan nungsquelle verbunden ist.
Um eine Wärme ausstrahlung der Metallkappe der Röhre bei der Entgasung der Röhrenwand zu verhin dern, kann auf die Metallkappe eine Asbest haube gebracht werden.
Bei gewissen Audion- und Verstärker röhren hat die Anode eine grosse Oberfläche, und es ergeben sich besondere Schwierig keiten bei solchen Flächenanoden, wenn die Entgasung nach dem oben beschriebenen Verfahren vorgenommen werden soll.
In diesem Falle wird vorteilhaft die Anode nicht wie bisher in den Innenraum der Vakuumröhre gesetzt, sondern auf der Aussenwand der Röhre als dicht anliegende Belegung vorgesehen. Die durch die Emission der Glübka.thode frei werdenden Elektronen wandern, wie Versuche gezeigt haben, ein wandfrei durch die Glaswandung der Röhre zur Anode. Die Nachteile, die sich durch die Abgabe von Gasmengen einer im Innern des Rohres angebrachten Anode ergeben haben, fallen auf diese Weise vollkommen fort.
Als Aussenelektrode kann eine soge nannte metallische Schwundkapsel verwendet werden, das ist eine Kapsel, die in ange wärmtem Zustande auf die Glaswand auf gesetzt wird und sich bei der Abkühlung zusammenzieh@und dann, vollkommen fest und dicht auf der Oberfläche des Glases sitzt. Es ist auch möglich, die Aussenelektrode nach dem Meurerschen Verfahren (Schopp) aufzuspritzen. Ferner kann innerhalb der Glaswand ebenfalls ein metallischer Belag vorgesehen werden, der elektrisch bezw. elektrostatisch mit der auf der Aussenwand -c,orgesehenen Eleldrode zusammenarbeitet.
Wenn nun, wie oben beschrieben, die Glühfäden und Elektroden selbst gasfrei sind, so bleiben immer noch an dem in den Vakuumraum hineinragenden Füsschen Gas reste zurück, die die Wirkung der Röhre schädlich beeinflussen können. Diese Gas reste bedingen besonders an der Quetschung, wo die Drahtdurchführungen in das Vakuum treten, Kriechströme; letztere haben auch ihre Ursache darin, da.ss die Zuführungs leitungen bei der üblichen Quetschung dicht nebeneinander liegen, wobei noch die leiten den Ablagerungen zu berücksichtigen sind, die durch Zerstäubung der Elektroden ent stehen.
Diese Nachteile können dadurch behoben werden, d'ass das Füsschen in seinem obern, frei endigenden Teil eine drei oder mehr teilige Sternquetschung erhält und die Elek- trodenzuführungen aus den obern Kanten der einzelnen Schenkel der Sternquetschung austreten.
Auf der beiliegenden Zeichnung sind Ausführungsbeispiele solcher Füssehen, die in nach dem erfindungsgemässen Verfahren herbestellten Röhren eingebaut sind, dar gestellt.
Fig. 1 ist ein Füsschen mit einer drei teiligen Sternquetschung, zum Teil in schau bildlicher Ansicht; Fig. 2 ist ein Füsschen mit vierteiliger Sternquetschung und dem Elektrodenauf- bau; Fig. 3 ist eine besondere Ausführungs form einer Sternquetschung am Fuss der Glasumhüllung, derart, dass ein besonderes Füsschen, welches mit der Glasumhüllung verschmolzen wird, nicht mehr notwendig ist;
Fig. 4 ist die Ausführungsform einer Glühkathodenröhre mit Aussenanode.
Mit Bezug auf die Fig. 1 und 2 ist mit 1 der im wesentlichen zylindrische \feil des Füsschens bezeichnet. Der obere Teil 2 ist so zusammengedrückt, dass eine sogenannte Sternquetschung gebildet wird. Die Fig. 1 und 2 zeigen, dass die aus den obern Kantenflächen der einzelnen Schenkel der Sternquetschung austretenden Elektro- denzuführungen in weitaus grösserem Ab stand voneinander liegen, als es bei der bis her üblichen Flachquetschung möglich wäre.
Die Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform, bei der mit 3 die aus Glas bestehende Lam penumhüllung bezeichnet ist, welche bei 4 am untern Ende so zusammengezogen und geformt wird, dass ebenfalls eine Stern quetschung entsteht. Es ist auf' diese Weise möglich, ohne Zuhilfenahme eines besonde ren Füsschens die Elektrodenzuführungen in einwandfreier Weise in die Lampe einzu bringen. In diesem Falle kann ein besonderes Isolationsblättchen 5 benutzt werden, welches zur weiteren Halterung des Elektrodenauf- baues dient.
In der Fig. 4 ist mit 1 die Wandung der Röhre bezeichnet, die in dem Sockel 6 befestigt ist. r7 ist die Glühkathode und 8 das Gitter. Mit 9 ist eine dicht auf der Aussenwandung der Röhre anliegende metal lische Belegung bezeichnet, die in diesem Falle als Anode dient. Der Anschluss dieser Aussenelektrode erfolgt beliebig, etwa durch eine kurze Zuführungsleitung zu dem ent sprechenden Stecker des Sockels.