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Verfahren zur Alterung gasgefüllter Anzeige-Glimmlampen Die Erfindung
bezieht sich auf cm Verfahren zur Alterung gasge-füRter Anzeige-Glimmlampen mit
einer Mehrzahl von Glinunkathoden, die die Form von durch ein Fenster im.
Lampenkolben sichtbaren Zeichen haben und deren Zeichenabschnifte mit einer Mehrzahl
von Anschluß-Stiften verbunden sind, und mit einer zwischen den ZeichenabschmIten
der Kathoden und deren zugehörigen Leitungen liegenden Anode.
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Bei Glimmlampen der beschriebenen Art bilden jede Katho&
und ihre zugehörige Leitung mit dem zugehörigen Anschluß-Stift eine gemeinsame Elektrode.
Es besteht daher die Gefahr, daß, außer dem erforderlichen Glimmen der Zeichenabschnitte
der Kathoden auch ein Glimmen der Leitungen und Anschluß-Stifte auftritt,
wodurch die einwandfreie Wirkung der Glimmlampen in Frage gestellt wird. Diesem
Mangel wurde bisher dadurch begegnet, daß die Leitungen und die Anschluß-Stifte
mit Isolierstoff überzogen wurden. Es ist jedoch aus vielen Gründen erwünscht, nicht
überzogene Leitungen und Stifte zu verwenden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Problem. des störenden
Glimmens der Kathodenleitungen und ihrer Anschluß-Stifte durch -eine besondere Behandlung
der Glimmlampe in einem Alterungsverfahren zu lösen. Nach dieser Behandlung soll
gewährleistet sein, daß beim Betrieb der Lampe allein die Zeichenabschnitte der
Kathoden glimmen, nicht jedoch die Kathodenleitungen und ihre Anschluß-Stifte, ohne
daß dazu besondere isolierendt überzüge benötigt würden.
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Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß bei Lampen
mit blanken zu den Zeichenabschnitten führenden Leitungen ohne isolierenden Überzug
während des ersten Zeitabschnittes eine erste Gruppe von Kathoden und eine zweite
Gruppe von Kathoden abwechselnd zum Glimmen gebracht werden und danach während eines
zweiten Zeitab-Schnittes die Kathoden einzeln und nacheinander zum Glimmen gebracht
werden. Dadurch wird der Vorteil erzielt, daß ein fehlerhaftes Glimmen der Kathodenleitungen
und der Anschluß-Stifte praktisch voRständig ausgeschaltet wird, so daß keine weiteren
Maßnahmen zur Verhütung dieses fehlerhaften Glimmens, z. B. das erwähnte überziehen
der Leitungen und Stifte mit isolierendem Material, mehr erforderlich sind. Es hat
sich ferner gezeigt, daß die Gesamtdauer des Alterungsverfahrens einer Glinmilampe,
durch das Verfahren nach der Erfindung gegenüber früheren Verfahren beträchtlich
herabgesetzt wird.
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Zweckmäßig sind nach einer Ausführungsforin der Erfindung # einander
benachbarte Kathoden jeweils verschiedenen Gruppen zugeordnet.
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Als besonders vorteilhaft für die angestrebte Wirkung und als einfache
Verfahrensweise hat sich die Ausführungsart des Verfahrens nach der Erfindung erwiesen,
bei der während des ersten Zeitabschnittes, die erste und zweite Kathodengruppe
durch Anlegen einer Wechselspannung zwischenden Kathodengruppen abwechselnd zum
Glimmen gebracht werden, wobei jede der Kathodengruppen kurzzeitig und abwechselnd
als Anode geschaltet ist-. Zweckmäßig wird während des ersten Zeitabschnittes die
Anode auf neutralem Potential gehalten.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an Hand der Zeichnung beschriebe4
in der Fig. 1 eine teilweise geschnittene Mspektivische Ansicht einer nach
der Erfindung präparierten gasgefüllten Anzeige-Glimmlampe.und Fig. 2 ein Flußdiagramm
der VeTfahrensstufen des erfindungsgemäßen Verfahrens zeigen.
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Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, weist eine, typische gasgefüllte
Anzeige-Glimmlampe gemäß der Erfindung einen Kolben 12 auf, der evakuiert worden
und miteinein Gas, beispielsweise Neon od. dgl., bei einem zur Erhaltung des Ghinmens
geeigneten Druck gefüllt worden ist. Der Druck möge üngefäh-r 50 bis
100;
I Hgtnm betragen. Der' Lampenkolben weist eine Grundplatte
oder einen Stiel 14 auf, durch die metallene Anschluß-Stifte 16 ragen, mit
deren Hilfe elektrische Verbindung zu entsprechenden äußeren elektrischen Schaltungselementen
hergestellt wird. Zwei einander diametral gegenüberliegen& Anschluß-Stifte
16' sind vorgesehen, um die verschiedenen Elektroden der Lampe aufzunehmen
und zu tragen, und mit einem geeigneten nicht dargestellten isolierendea übeizug
versehen. Der Kolben 12 besitzt außerdem ein durchsichtiges Beobachtungsfenster
20, durch das glimmende Anzeagekathoden betrachtet werden können. Eine nicht dargestellte
zugeschmolzene Sangöffnung ist in der Grundplatte 14 vorgesehen.
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Den Anzeigekathoden. 22 der Lampe 10 kann im wesentlichen
jede gewänschte Gestalt gegeben werden, z. B. die von Ziffern, Buchstaben
od. dgl., und ihm Anzahl so klein wie gewünscht oder auch so groß sein, wie es die
Lampenabniessungen zulassen. Solche Kathoden sind relativ zerbrechlich und besitzen
kleine Oberflächen. Bei einer Form der Glimmlampe 10, bei der die Kathoden
als Ziffern ausgeführt sind., sind zehn solcher Kathoden vorgesehen, und zwar die
Ziffern »0« bis »9«. Zur Vere W.achung der Zeichnung sind in Fig.
1 weniger als. zehn Kathoden dargestellt. Die Kathoden können aus geeignetem
Metall, z. B. aus nichtrostendem Stahl, Aluminium , Nichrome, Molybdän od.,d4.,
und auf eine. geeignete Weise, beispielsweise durch Atzen, Stanzen od. dgl. hergestellt
werden. Die vorliegende Erfindung erlaubt die Verwendung von Anzeigekathoden 22
mit einbezogenen gelochten Streifen 23 und Leitern, mit der-en Hilfe sie
auf den verlängerten Stiften oder Pfosten 16' befestigt und von diesen getragen
werden. Solche einbezogenen Streifen können in nach früheren Verfahren hergestellten
Lampen glimmen. Die Kathoden 22 worden übereinandeirgeschichtet auf den Pfosten
161 derart angeordnet, daß ihre Oberflachen parallel zueinander und senkrecht
zur vertikalen Lampenachse sowie, dem Beobachtangsfenster 20 des Kolbens 12 gegenüberliegen.
Die Kathodeneleinente- 22 sind mä zwischengelegten isolierenden Abstandsstücken
24 auf den Pfosten 16' montiert, wobei die Abstandsstücke, größer als die;
gelochten Streifen 23 sind und eine so große Oberfläche besitzen, daß sie
die Streifen bedecken und isolieren und so ihr Glimmen verhindern. Die übereinandergeschichteten
Elektroden sind auf den Pfosten mittels Glimmerringen 26 od. dgl. befestigt.
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Jede, Anzeigekathode ist mit einem feinen Verbindungsdraht
28 versehen, der in den gelochten Streifen 23 einbezogen oder mit
diesem in irgendeiner geeigrieten. WeLse verbunden sein kann, Jede Leitung
28 ist mit ihrem freien Ende durch Schweißen oder auf andere Art an einem
der Anschluß-Stifte 16 innerhalb des Kolbens 12 befestigt. Die Leitungen
28 können aus demselben Material wie die Ziffern bestehen oder aus -einem
anderengeeigneten Material. Die Erfindung gestattet die Verwendung von blanken,
nicht isolier-Wn und in die Kathodenstreifen einbezogenen Leitungsdrähten 28.
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Die: Glimmlampe 10 besitzt eine Anode in Form eines Bechers
30 mit einer Bodenfläche 32 und einer zylindrischen Seltenwand 34.
Ein Paar voneinander diametral gegenüberliegendeil Längsschlitzen 36 und
38 ist in der Seitenwand neben den und in Richtung der Trägerpfosten
16' vorgesehen. Die Bodenfläche der becherförmigen Anode ruht auf den Stiften
16
und ist von diesen durch eine Scheibe 40 aus Glimmer od. dgl. isoliert.
Außerdem ist die Becheranode 30
mit einem der Anschluß-Stifte 16 über
einen geeigneten Leiter 42 verbunden, der durch eine öffnung 44 in ihrer Bodenfläche,
32 geführt ist.
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Die Leitungsdrähte 28 der Kathode, führen von den Streifen
23 der Zeichenabsähnitte der Kathoden durch die Schlitze 36 und
38 zu den Anschluß-Stiften 16, so daß sich die Übeieinandergeschichteten
Kathoden innerhalb des Bechers befinden. Es ist vorteilhaft, wann auch nicht erforderlich,
daß die Kathoden und ihre zugehörigen Leitungen und Streifen derart angeordnet sind,
daß die Leitungen 28 von benachbarten Kathoden durch gegenüberliegen& Schlitze,
zu den entsprechenden Ansähluß-Stiften führen. So wird z. B. die Leitung der ersten
Kathode mit dem Teil der Kathode, verbunden, der neben dem Schlitz 36 lieg
so daß die Leitung durch den Schlitz 36 zu ihrem Anschluß-Stift
16 führt. Die Leitung 28 der nächsten Kathode wird mit dem Teil der
Kathode verbunden, der neben dem Schlitz 38 liegt, und führt so durch den
Schlitz 38 zu ihrem Aschluß-Stift 16 usw. für alle Kathoden.
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Außerdem ist es inbezug auf alle Leitungsdrähte, die durch den Schlitz
36 füh:ren, wünschenswert wenn auch nicht erforderlich, die Leitungen abwechselnd
rechts und links vom Schlitz mit den entsprechenden Anschluß-Stiften zu verbinden.
So möge die Leitung der ersten Kathode rechts vom Schlitz, che nächste Leitung links
vom Schlitz verlaufen usw. für alle Kathoden. Die oben beschriebene Anordnung der
Kathodenleitungen erzielt optimale, elektrische und mechanische Ausrichtung der
Leitungen, um Kurzschlüsse od. dgL zu verlundern.
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Die becherförmige. Anode 30 wirkt als Abschirmung zwischen.
dem Zeichenabschnitt jeder KathodD 22 und ihren Leitungen und Anschluß-Stiften.
Durch diese Anordnung unterstützt die becherförmige Anode die Verhinderung des Glimmens
der Anschluß-Stifte und Leiter, wenn die Kathode glimmt.
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Eine, Schminelektrode. 46 ist auf den Pfosten 16'
oberhalb der
Kathoden befestigt. Die Schirmelektrode 46 ist von der benachbarten Kathode 22 mittels
zweier Abstandsstücke 24 isoliert. Sie kann mit der becherförnügen Anode durch Metallstreifen
48 verbunden werden, so daß sie, als Teil der Anode der Glimmlampe-
10 wirkt. Die Schirmelektrode dient außerdem zum Auffangen von der Kathode,
zerstäubten metaus, wodurch sie verhindert, daß sich solches Metall auf dem Beobachtungsfenster
m#ederschlägt und dieses trübt.
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Nach dern Verfahren gemäß der Erfindung wird die Glimmlarupe
10 in folgender Weise behandelt, wie das Flußdiagramm Fig. 2 zeigt. Zuerst
werden die Anzeige-Kathoden 22, die schirmelektrode 46 und die becherförmige Anode,
30 auf der Grundplatte 14 der Lampe montiert und die Grundplatte und
der Kolben 12 miteinander verschmolzen. Der Kolben und sein Inhalt werden darauf
nach den üblichen Techniken ausgehdzt und evakuiert, worauf der Kolben mit einem
geeigneten Gas, z. B. Neon, bei einem geeignetert Druck gefüllt; der Druck möge
in einem Bereich von ungefähr 50 bis ungefähr 100 Hginm liegen.
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Darauf wird die Glimmlampe gealtext. Das Altern gasgefüllter
GEmmlampen besteht ün wesentlichen darin, die Elektrodender Lampe unter ziemlich
drastischen elektrischen Bedingungen für eine relativ kurze, Zeit zu betreiben.
Die besonderen im Alterungsverfahren
angewendeten Bedingungen hängen
von mehreren Faktoren ab, darunter Lampenabniessungen, Gasdruck sowie Abmessungen
und Materialien der Elektroden. Gemäß der Erfindung wurde das folgende Alterungsverfahren
angewendet bei einer Anzeige-Glimmlampe, vom Typ 6844A mit eiaer Höhe und
einem Durchmesser von ungefähr 1 Zoll, einem Gasdruck von ungefähr 70Hgmm
undKathoden aus nichtrostendem Stahl von einer Breite von ungefähr 0,015
Zoll
und einer Länge von ungefähr 0,65 Zoll.
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Im ersten Teil des Verfahrens nach der Erfindung wird die becherförmige
Anode 30 elektrisch neutral gehalten, die Kathoden werden in zwei Gruppen
verbunden. In einer Gruppe befinden sich alle Kathoden, deren Uitungsdrähte
28 durch den Schlitz 36 in dio becherförmige Anode 30 geführt
sind, in der anderen Gruppe alle Kathoden, deren Leitungsdrähte durch den Schlitz
38 in die Anode 30 geführt sind.
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In der ersten Stufe des Verfahrens nach der Erfindung wird eine Wechselspannung
zwischen den beiden Kathodengruppen gelegt, so daß zunächst die eine Gruppe der
Kathoden glimmt und dann die andere Gruppe. Dabei ist W#e Kathodengruppe, kurzzeitig
und abwechselnd als Anode geschaltet. Dieses Verfahren wird ungefähr eine Stunde
lang fortgesetzt, wobei die Gruppen jeweds abwechselnd ungef ahr fünf Sekunden lang
zum Glimmen gebracht werden. Die zum Glimmen gebrachten Elektroden glimmen nut einer
übemormal großen Helligkeit bei einer angelegten Spannung von ungefähr
250 V und einem Strom pro Kathode von ungefähr vier oder fünf Mläamp6re.
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Danach werden die Kathoden einzeln bei einer übemormal großen Helligkeit
ungefähr 48 Stunden lang zum Glimmen gebracht bei einer angelegten Spannung von
angenähert 300 V und einem Strom pro Kathode von ungefähr 4 mA. Während dieser
Verfahrensstufe werden die Kathoden nacheinander eingeschaltet wobei jeder Kathode
gestattet wird, für einen Bruchteil einer Sekunde zu glimmen. Nachdem diese Verfahrensstufe
beendet ist, sind die Kathoden und das Gas zufriedenstellend gealtert, und
die
Glimmlampe selbst ist betriebsbereit.
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Unter manchen Umständen, beispielsweise beim Altem von Glimmlampen
mit Kathoden aus Molybdän oder von Glimmlampen mit anderen Abmessungen, kann das
Verfahren nach der Erfindung in der folgendenWeise variiert werden. Nachdem die
Lampe montiert und in der oben beschriebenen Weise bis zum Beginn des Alterungsverfahrens
behandelt worden ist, wird das Alterungsverfahren mit einem sogenannten »Umkehr«-Prozeß
begonnen. In dieser Verfahrensstufe. wird die becherförmige Anode als Kathode
betrieben und die Kathoden gemeinsam als Anode. Die elektrischen Parameter dieser
verfahrensstufe sind eine angelegte Spannung von ungefähr 300 V und ein Gesamtstrom
von ungefähr 1() rnA. Die Dauer dieser Verfahrenss-tufe beträgt ungefähr
10
Minuten, während derer die als Kathode betriebene Anode hell glimmt. Auftretende
Verunreinigungen worden dem Gas entzogen und von der relativ großen Oberfläche der
Anode aufgefangen. Nach Beendigung dieser Verfahrensstufe glimmt das Gas im allgemeinen
mit seiner normalen charakteristischen Farben wodurch angezeigt wird, daß ein Zustand
hoher Reinheit erzielt worden ist. Nach dieser Umkehrstufe des Alterungsverfahrens
folgt das weiter oben beschriebene Verfahren. Wenn während des Alterungsverfahrens
das Gas einen Glinimzustand anzunehmen scheint, der nicht seiner normalen charakteristischen
Farbe entspricht, kann zur Erzielung der charakteristischen Gasfarbe der oben beschriebene
Umkehrprozeß erneut angewendet werden.
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Der Grundgedanke der Erfindung ist nicht unbedingt darauf beschränkt,
daß in der ersten Stufe des
Alterungsverfahrens die Kathoden in genau zwei
Gruppen aufgeteilt werden. Es können ebenso nie& als zwei Gruppen wirksam eingesetzt
werden. Ferner können andere Gase als Neon verwendet werden, so z. B. Argon, Krypton
od. dgl., und der Gasdruck variiert werden. Weiterhin konnen die Zeitspannen, wahrend
derer die Kathoden betrieben werden, die angewendeten Stromstärken und die Spannungen
des Verfahrens variiert werden. Der Grundgedanke des Verfahrens nach der Erfindung
besteht darin, die Alterang der Kathoden in Gruppen von Kathoden vorzunehmen mit
einer Abschirmung zwischen den Hauptteilen der Kathoden und ihren zugehörigen Leitungen
und Anschluß-Stiften.