DE1114254B

DE1114254B - Electron tubes in which the disk-shaped electrodes are built up on two metallic retaining pins

Info

Publication number: DE1114254B
Application number: DES43575A
Authority: DE
Inventors: Joseph J Isole Jun; Paul Koskos
Original assignee: Sylvania Electric Products Inc
Current assignee: GTE Sylvania Inc
Priority date: 1954-04-19
Filing date: 1955-04-19
Publication date: 1961-09-28

Description

Elektronenröhre, bei welcher die scheibenförmigen Elektroden auf zwei metallischen Haltestiften aufgebaut sind Die Erfindung bezieht sich auf eine Elektronenröhre, bei welcher die scheibenförmigen Elektroden auf zwei metallischen Haltestiften aufgebaut sind, die sich von einem Grundkörper nach aufwärts erstrekken. Zwischen den einzelnen Elektroden sind Isolierscheiben vorgesehen. Die als Kathode ausgebildete Elektrode besteht dabei aus zwei im Abstand voneinander angeordneten Platten mit dazwischenliegendem Heizfaden.Electron tube, in which the disk-shaped electrodes on two metallic retaining pins are constructed The invention relates to an electron tube, in which the disc-shaped electrodes are built on two metal retaining pins that extend upwards from a base body. Between each Electrodes are provided with insulating washers. The electrode designed as a cathode consists of two spaced apart plates with an intermediate one Filament.

Bekannt ist es, die einzelnen Elemente einer Elektronenröhre übereinanderzuschichten. Bekannt ist es auch, die Elemente der Elektronenröhre an einem Traggestell zu befestigen, welches aus zwei parallelen Stäben und in Abständen voneinander angeordneten isolierenden Scheiben besteht. Diese isolierenden Scheiben tragen beispielsweise eine untere Kathode und ein Gitter.It is known to stack the individual elements of an electron tube on top of one another. It is also known to attach the elements of the electron tube to a support frame, which consists of two parallel rods and spaced apart insulating Disks. These insulating disks carry, for example, a lower one Cathode and a grid.

Diese Anordnungen haben sich als nachteilig in bezug auf Wärmespannungen und auf einen automatischen Zusammenbau der Einzelteile erwiesen.These arrangements have been found to be disadvantageous with regard to thermal stresses and proved to be an automatic assembly of the individual parts.

Es ist zwar versucht worden, die Wärmespannungen durch Zugstangen auszugleichen, jedoch sind derartige Konstruktionen für Röhren, die in einer Massenproduktion hergestellt werden sollen, wenig geeignet: Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der bisherigen Nachteile die einzelnen Bauteile einer Elektronenröhre auf Haltestiften, die sich von einer Grundplatte nach oben erstrecken, aufzureihen, wobei dieses Aufeinanderschichten der Einzelteile derart geschieht, daß sowohl der Herstellungsvorgang als auch der Ausgleich von Wärmespannungen gegenüber den bisher bekannten Modellen wesentlich verbessert werden.Attempts have been made to reduce the thermal stresses using tie rods However, such constructions for tubes are in mass production are to be produced, not very suitable: The invention is based on the object while avoiding the previous disadvantages, the individual components of an electron tube to line up on retaining pins that extend upwards from a base plate, this stacking of the items is done in such a way that both the Manufacturing process as well as the compensation of thermal stresses compared to the previous one known models can be significantly improved.

Erreicht wird dieses bei einer Elektronenröhre mit den im ersten Absatz angeführten Merkmalen nach der Erfindung dadurch, daß die Platten der Kathode schalenförmig ausgebildet oder gewölbt und längs des größten Teiles ihres Umfanges fest miteinander verbunden sind, um eine starre Konstruktion zu bilden, und daß die Platten an gegenüberliegenden Seiten mit Aussparungen versehen sind, welche die Haltestifte zwischen Isolierscheiben umfassen.This is achieved with an electron tube with the ones in the first paragraph cited features according to the invention in that the plates of the cathode are shell-shaped formed or arched and fixed to one another along most of their circumference are connected to form a rigid structure and that the panels are on opposite sides Sides are provided with recesses, which hold the retaining pins between insulating washers include.

In weiterer vorteilhafter Ausbildung der Erfindung sind' die schalenförmig ausgebildeten Platten etwa in Richtung der Diagonalen mit halbkreisförmigen Nuten versehen.In a further advantageous embodiment of the invention, they are 'shell-shaped formed plates approximately in the direction of the diagonals with semicircular grooves Mistake.

Der Vorteil einer derartigen Ausbildung besteht gegenüber den bisher bekannten Ausführungen insbesondere in der Erleichterung und Vereinfachung des Zusammenbaues der Röhre. Sind in den Enden der Kathode beispielsweise nur Löcher vorgesehen, muß beim Zusammenbau der Einzelelemente die Ebene der Kathode genau senkrecht zu den Stiften gehalten werden; weil sich sonst die Kathode schräg stellt und die Wandungen der Löcher an den Stiften festklemmen. Derartige Störungen hindern eine vorteilhafte Massenproduktion und werden durch die vorliegende Erfindung dadurch überwunden, daß die Enden der Kathode zu Nuten ausgebildet sind.The advantage of such a training is compared to the previous known designs in particular in the facilitation and simplification of the assembly the tube. If, for example, only holes are provided in the ends of the cathode, must When assembling the individual elements, the plane of the cathode is exactly perpendicular to the Pens are held; because otherwise the cathode and the walls will be inclined of the holes on the pins. Such disturbances prevent an advantageous one Mass production and are overcome by the present invention that the ends of the cathode are formed into grooves.

Darüber hinaus aber gewährleistet die schalenförmige Ausbildung der Kathodenelemente nicht nur eine leichtere Herstellung, da ein Preßstempel die beiden identischen Hälften der Kathode ausstanzen kann, sondern die Symmetrie und die schalenförmige Ausbildung jeder Hälfte trägt wesentlich zur gleichmäßigen Ausdehnung beider Hälften bei Erwärmung sowie zu einer erhöhten Steifigkeit gegenüber den bekannten Konstruktionen bei.In addition, however, ensures the shell-shaped design of the Cathode elements not only make it easier to manufacture, since a press ram does the two can punch out identical halves of the cathode, but the symmetry and the cup-shaped Training of each half contributes significantly to the equal expansion of both halves when heated and to an increased rigidity compared to the known constructions at.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung liegt das dem Röhrenfuß naheliegende Anodenblech auf Wülsten der Haltestifte auf und steht in unmittelbarem elektrischem Kontakt mit mindestens einem der Haltestifte.In an advantageous development of the invention, this is the tubular foot nearby anode plate on beads of the retaining pins and is in the immediate vicinity electrical Contact with at least one of the retaining pins.

Auch der Gitterrahmen kann zweckmäßigerweise an gegenüberliegenden Seiten mit Aussparungen versehen sein.The lattice frame can also expediently be on opposite sides The sides should be provided with cutouts.

Wird mit den Merkmalen der Erfindung eine Mehrsystemröhre aufgebaut, so ist in vorteilhafter Weise das Anodenblech des einen Systems mit dem einen der Haltestifte und das Anodenblech des anderen Systems mit dem anderen der Haltestifte elektrisch zu verbinden.If a multi-system tube is built with the features of the invention, the anode plate of the one system with one of the Holding pins and the anode sheet of the other system with the other of the holding pins to connect electrically.

Die Erfindung ist in der nachfolgenden Beschreibung an Hand der Figuren erläutert.The invention is described in the following description with reference to the figures explained.

Fig. 1 ist eine Ansicht der Einzelteile einer Mehrsystemröhre; Fig.2 zeigt einen Schnitt durch das zusammengebaute Röhrensystem; Fig. 3 ist eine Ansicht dieses Systems im rechten Winkel zur Fig. 2; Fig. 4 ist ein Schnitt längs der Linie 4-4 der Fig. 2. In den Zeichnungen ist 10 der Röhrenfuß mit einer Anzahl Durchführungsleiter 12.Fig. 1 is a view of the component parts of a multi-system tube; Fig. 2 shows a section through the assembled tube system; Fig. 3 is a view this system at right angles to FIG. 2; Figure 4 is a section along the line 4-4 of Fig. 2. In the drawings, 10 is the tubular foot with a number of feed-through conductors 12th

An jedem der beiden kurzen Leiter 14 ist eine Muffe 16 angeschweißt. Die Muffen erstrecken sich über die oberen Enden der Leiter und nehmen Stifte 18 auf, die nahe ihren unteren Enden mit seitlichen Vorsprüngen oder Ansätzen versehen sind, die z. B. aus Wülsten 20 bestehen, wobei die Wülste auf den Muffen ruhen und die Stifte sich in die Muffen erstrecken und mit ihnen verschweißt sind.A sleeve 16 is welded to each of the two short conductors 14. The sleeves extend over the upper ends of the ladder and receive pins 18 which are provided near their lower ends with lateral projections or lugs which e.g. B. consist of beads 20, the beads rest on the sleeves and the pins extend into the sleeves and are welded to them.

Eine Anode 22 (s. Fig. 1) ist über die Stifte geschoben und ruht auf den Wülsten; die Anode besitzt U-förmigen Querschnitt. Die Flansche 24 des U-förmigen Streifens ragen nach unten, und der Stegteil 26 besitzt eine Erhöhung 28. Die Anode besitzt ein eng um einen Stift passendes Loch 30 und ein zweites Loch 32, das im Fall einer Duotriodenkonstruktion größer ist als der Stift 18. Der Stift wird dabei mittels einer keramischen Buchse 34, die mit der Oberfläche des Stegteils abschneidet, mit Abstand von der Anode 22 gehalten. Ein Paar Muffen 36 aus keramischem Material sitzt auf den Stiften 18 und ruht auf der Anode 22. Diese Muffen besitzen eine solche Länge, daß sie, wie nachstehend beschrieben, eine Anzahl von keramischen Ringen oder Scheiben und Elektroden in übereinandergeschichteter Stellung aufnehmen können. Ein Paar keramischer Scheiben 38 umgibt die Muffen und ruht auf der Anode; die Scheiben sind dabei etwas dicker als die Höhe der Erhöhung 28 oberhalb des Steges der Anode und bestimmen mit ihrer Dicke den engen Abstand der Anode von der benachbarten Elektrode. Auf diesen Scheiben ruht ein Gitter 40; das aus einem metallischen oder einem mit Metall überzogenen metallischen Rahmen 42 und Gitterdrähten 44 besteht, die auf einer Seite des Rahmens aufgelötet sind. Der Rahmen besitzt Aussparungen 46, die die Muffen 36 eng umfassen und auf der Scheibe 38 ruhen, wobei die Gitterdrähte auf der Oberseite des Rahmens liegen. Der Rahmen ist weiterhin mit einem Anschlußstück 47 zur elektrischen Verbindung mit einem Leiter 12 der Grundplatte versehen, das aus einem Material besteht, welches die Wärme vom Gitter zu dem Leiter der Grundplatte wirksam fortleitet.An anode 22 (see Fig. 1) is slipped over the pins and rests on the beads; the anode has a U-shaped cross section. The flanges 24 of the U-shaped strip protrude downward and the web portion 26 has an elevation 28. The anode has a hole 30 that fits snugly around a pin and a second hole 32 which is larger than the pin 18 in the case of a duotriode design. The pin is held at a distance from the anode 22 by means of a ceramic bushing 34 which cuts off with the surface of the web part. A pair of sleeves 36 of ceramic material sit on pins 18 and rest on anode 22. These sleeves are long enough to accommodate a number of ceramic rings or disks and electrodes in a stacked position, as will be described below. A pair of ceramic disks 38 surround the sleeves and rest on the anode; the disks are somewhat thicker than the height of the elevation 28 above the web of the anode and, with their thickness, determine the close distance between the anode and the adjacent electrode. A grid 40 rests on these disks; which consists of a metallic or a metal-coated metallic frame 42 and grid wires 44 which are soldered on one side of the frame. The frame has recesses 46 which closely encircle the sleeves 36 and rest on the disc 38 with the grid wires resting on top of the frame. The frame is also provided with a connector 47 for electrical connection to a conductor 12 of the base plate, which consists of a material which effectively conducts heat from the grid to the conductor of the base plate.

Ein zweites Paar Keramikscheiben 48 sitzt auf dem Gitter 40 und umgibt die Muffe 36. Auf den Scheiben befindet sich eine Kathodenanordnung 50, die aus zwei Platten 52 besteht, welche z. B. durch Schweißen entlang ihren Rändern zu einem Stück verbunden werden. Diese Platten haben im wesentlichen rechteckige Form und besitzen an ihren Enden Aussparungen 54, die mit den Aussparungen 46 im Gitter 40 übereinstimmen; die Platten weisen dabei hohle, einander gegenüberliegende Teile auf. Durch das Schweißen wird eine feste Struktur erhalten, die sich sogar beim Erhitzen nicht verzieht. Die mit Aussparungen versehenen Enden lassen eine Ausdehnung der Platten beim Erhitzen zu, wobei die mit Aussparungen versehenen Enden selbst bei festem Zusammenbau der Teile zwischen den benachbarten Scheiben gleiten. Auf diese Weise wird die Ausdehnung der Kathode ermöglicht und eine ein Verwerfen in Richtung auf das Nachbargitter verursachende seitliche Ausdehnung verhindert. Innerhalb des hohlen Teils der Platten befindet sich ein isolierter Heizfaden 56, dessen Enden durch kreisförmige Kanalteile nach außen ragen. Diese Kanalteile führen zu Stellungen nahe den Leiterstiften, an denen die Fadenenden angeschweißt werden, um den Faden von dem Rest der Anordnung elektrostatisch abzuschirmen. Andere symmetrische Kanalteile sind zur rippenartigen Verstärkung der Kathode gebildet, um ein Verwerfen der Kathode bei der Wärmeausdehnung zu verhindern und zu bewirken, daß die Ausdehnung lediglich parallel zur Ebene der Kathode erfolgt.A second pair of ceramic disks 48 sit on and surround grid 40 the sleeve 36. On the disks there is a cathode assembly 50 which consists of two plates 52 which, for. B. by welding along their edges into one Piece to be connected. These plates are substantially rectangular in shape and have recesses 54 at their ends, which correspond to the recesses 46 in the grid 40 to match; the plates have hollow, opposing parts on. Welding creates a solid structure that can even be removed when Heating does not warp. The recessed ends allow expansion of the plates when heated, with the recessed ends themselves slide between the adjacent discs when the parts are firmly assembled. on this allows the cathode to expand and warp in Prevents lateral expansion causing direction towards the neighboring grid. Within of the hollow part of the plates is an insulated filament 56, the ends of which protrude outwards through circular duct parts. These channel parts lead to positions near the conductor pins to which the thread ends are welded to the thread electrostatically shield from the rest of the assembly. Other symmetrical channel parts are formed for rib-like reinforcement of the cathode to avoid warping of the cathode in preventing thermal expansion and causing the expansion only takes place parallel to the plane of the cathode.

Die Gitterdrähte auf dem Gitterrahmen 42 sind nahe der Oberfläche der Kathode angeordnet, wobei der Abstand durch die Dicke der Scheiben 48 bestimmt wird. Dies gibt eine Röhre mit reproduzierbaren Eigenschaften, die sich leicht zusammenbauen läßt und beständige Eigenschaften während des Betriebes besitzt. Die Kathode ist mit einem Anschlußstück 60 geringer Wärmeleitfähigkeit versehen, das an einen Leiter 12 des Röhrenfußes angeschweißt wird. Die Enden des Fadens sind ebenfalls mit Anschlußstücken 62 zur Herstellung von elektrischen Verbindungen mit anderen Durchführungsleitern versehen. Hiermit ist ein Triodenteil der Röhre zusammengebaut. Ein zweiter Triodenteil kann so erhalten werden, daß man weitere Einzelteile auf der Muffe übereinanderscbichtet. Bei Fortsetzung der übereinanderscbichtung wird ein Paar dünner Scheiben 64, die den Scheiben 48 ähnlich sind, auf der Kathode angeordnet und anschließend wird ein Gitter 66 mit aufgelöteten auf der Seite der Kathode liegenden Gitterdrähten auf den Scheiben angeordnet, wobei die mit Aussparungen versehenen Enden die Muffe 36 umfassen. Das zweite Gitter ist mit einem Anscblußstück 68 versehen, das dem Anschlußstück 47 ähnlich ist. Im Falle einer Duotriode ist jedoch das Anschlußstück mit einem anderen Stift verbunden als dem, mit dem das Anschlußstück 47 verbunden ist. Ein viertes Paar Keramikscheiben 70, die den Scheiben 38 ähnlich sind, wird auf dem Gitter 66 und um die Muffen 36 angeordnet, und dann wird eine zweite Anode 72, die der ersten Anode 22 ähnlich ist, über die Stifte 18 geschoben. Im Fall einer Duotriode wird ein Loch 74 in der Anode größer gemacht als das andere Loch in der Anode, und eine keramische, mit einem Flansch versehene Buchse 76 wird in das Loch und über den Stift 18 geschoben, wobei der Flansch sich oben befindet. Der zuletzt genannte Stift 18 steht mit der Anode 22 in elektrischem Kontakt. Der andere Stift 18 hat wegen der Buchse 34 keinen elektrischen Kontakt mit der Anode 22, steht jedoch mit der Anode 72 elektrisch in Verbindung. Die oberen Enden der Stifte 18 werden über dem Flansch der Buchse 76 und die Anode 72 durch Anwendung von Wärme und Druck gestaucht, während die .Teile des Zusammenbaues durch eine geeignete Vorrichtung zusammengehalten werden. Gewünschtenfalls können dünne Metallscheiben zwischen den umgestauchten Stift und die Buchse gelegt werden. Eine Haltestange 78 wird dann auf einem der Stifte 18 und eine Gittervorrichtung 80 an dieser Stange angeschweißt.The grid wires on the grid frame 42 are near the surface The cathode is arranged, the distance being determined by the thickness of the disks 48 will. This gives a tube with reproducible properties that are easy to assemble and possesses stable properties during operation. The cathode is provided with a connector 60 of low thermal conductivity, which is attached to a conductor 12 of the tubular foot is welded. The ends of the thread are also fitted with fittings 62 for making electrical connections with other feed-through conductors Mistake. A triode part of the tube is now assembled. A second triode part can be obtained in such a way that further individual parts are stacked on top of one another on the sleeve. Continuing on top of each other, a pair of thin disks 64, which the disks 48 are similar, placed on the cathode and then a Grid 66 with soldered grid wires lying on the side of the cathode the disks with the recessed ends encompassing sleeve 36 include. The second grid is provided with a connector 68 which is the connector 47 is similar. In the case of a Duotriode, however, the connector is with a connected to a different pin than that to which the connector 47 is connected. A fourth pair of ceramic disks 70, similar to disks 38, is placed on the Grid 66 and placed around the sleeves 36, and then a second anode 72, the is similar to the first anode 22, slid over the pins 18. In the case of a duotriode one hole 74 in the anode is made larger than the other hole in the anode, and a ceramic, flanged sleeve 76 is inserted into the hole and over pushed the pin 18 with the flange on top. The latter Pin 18 is in electrical contact with anode 22. The other pin 18 has because of the socket 34 no electrical contact with the anode 22, however, is in electrical communication with anode 72. The tops of the pins 18 are placed over the flange of the socket 76 and the anode 72 by the application of heat and compression compressed while the .Teile of the assembly by a suitable device be held together. If desired, thin metal disks between the upset pin and socket to be placed. A support rod 78 is then on one of the pins 18 and a grid device 80 welded to this rod.

Es ist zu beachten, daß sämtliche Teile durch geradlinige Bewegungen zusammengesetzt werden, wobei Isolatoren und Elektroden lediglich übereinandergeschichtet und alle Teile dann durch Umstauchen der oberen Enden der beiden Stifte 18 zu einer kompakten Einheit verbunden werden. Die Aussparungen 46 und 54 der Gitter und der Kathoden ermöglichen ein leichtes Zusammenbauen und verhindern trotzdem eine übermäßige Verschiebung der Elektroden in Längsrichtung. Der erhaltene Körper besteht daher aus einem starr zusammengehaltenen kompakten Bauteil. Gewünschtenfalls kann auch die ganze Elektrodenstruktur auf den Stiften 18 zusammengebaut werden, wobei die Stifte vorübergehend fest in einer Spann- oder Haltevorrichtung gehalten werden. Nach dem Zusammenklemmen der Teile können die Stifte 18 in die Muffen 16 eingesetzt werden, die zuvor über die Leiter 14 geschoben worden waren, worauf die Stifte an den Muffen befestigt werden können.It should be noted that all parts can be moved in a straight line are assembled, with insulators and electrodes simply stacked on top of each other and then all parts by upsetting the upper ends of the two pins 18 into one compact unit. The recesses 46 and 54 of the grid and the Cathodes allow easy assembly and still prevent excessive Displacement of the electrodes in the longitudinal direction. The body obtained therefore exists from a rigidly held together compact component. If desired, can also the whole electrode structure can be assembled on the pins 18, the Pins are temporarily held firmly in a jig or holding device. After the parts have been clamped together, the pins 18 can be inserted into the sleeves 16 that had previously been pushed over the ladder 14, whereupon the pins attach the sleeves can be attached.

Die übereinandergeschichtete Zusammensetzung des Bauteils mit den sehr geringen, aber dennoch genauen Abständen seiner Einzelteile ermöglicht die Herstellung der Röhren durch -Zusammensetzen der Teile entweder von Hand oder durch eine automatische Maschine. Die Röhre ist stabil und für die Verwendung in Hochfrequenzkreisen geeignet und von sehr hohem Nutzen. Die Befestigung mittels zweier Zapfen bewirkt nur geringe Kriechströme und gewährleistet trotzdem eine ausreichend starre Befestigung der Bauteile.The stacked composition of the component with the allows the very small but precise distances of its individual parts Manufacture of the tubes by assembling the parts either by hand or by an automatic machine. The tube is stable and suitable for use in high frequency circuits suitable and of very high use. The fastening is effected by means of two pegs only low leakage currents and still guarantees a sufficiently rigid attachment of the components.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Electron tube in which the disc-shaped electrodes are built up on two metal retaining pins which extend upwards from a base body, in which insulating washers are provided between the electrodes and in which the cathode consists of two spaced-apart plates with a heater in between characterized in that the plates (52) of the cathode are cup-shaped or arched and fixedly connected to one another along most of their circumference to form a rigid structure, and in that the plates are provided with recesses (54) on opposite sides comprising the retaining pins (18) between insulating washers (48, 64).

2. Tube according to claim 1, characterized in that the shell-shaped formed plates (52) approximately in the direction of the diagonal with semicircular Grooves are provided.

3. Tube according to claim 1 or 2, characterized in that the tube foot close anode plate (22 ) rests on beads (20) of the holding pins (18) and that it is in direct electrical contact with at least one of the holding pins.

4. Tube according to one or more of the preceding Claims, characterized in that the lattice frame (40) on opposite sides Sides with recesses (46) is provided.

5. Multi-system tube after one or more of the preceding claims, characterized in that the anode plate of the one System with one of the retaining pins (18) and the anode plate of the other system is electrically connected to the other of the retaining pins (Fig. 2). Considered Publications: German Patent Specifications No. 616 287, 838168; USA: patents No. 2,425,593, 2,459,277.