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Form zur Herstellung von Bodenstücken aus Glas für Elektronenröhren
und Verfahren zur Herstellung derartiger Bodenstücke Die Erfindung betrifft eine
Form zur Herstellung von Bodenstücken aus Glas für Elektronenröhren, in denen Leiter
angeordnet sind, die auf der einen Seite des Bodenstückes als geradlinige, äußere
Teile hervorstehen und auf der anderen Seite die die Elektroden tragenden oder zur
Aufnahme derselben bestimmten Teile im Innern der Röhre bilden, von denen zumindest
einige einfach oder mehrfach gekröpft sind. Dabei weist die Form vier vorzugsweise
aus Graphit bestehende Teile auf, nämlich ein Bodenteil, ein das Bodenteil umschließendes
Wandungsteil, einen vorzugsweise aus zwei Teilen bestehenden Ring, der innerhalb
des Wandungsteils auf dem Bodenteil sitzt, und einen innerhalb des Ringes über dem
Bodenteil angeordneten Stempel mit geradlinigen öffnungen zur Aufnahme der geradlinigen
äußeren Teile der Leiter.
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Derartige Formen lassen sich bei einem Verfahren zur Herstellung von
Bodenstücken für Elektronenröhren besonders vorteilhaft verwenden.
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Ein solches Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß zunächst die
Leiter die Ausbildung erhalten, die sie innerhalb der Röhre haben sollen, wobei
an inneren Enden dieser Leiter gegebenenfalls die Elektroden oder andere Röhrenteile,
die die Leiter jeweils innerhalb der Röhre tragen sollen, befestigt werden. Hierauf
werden diese Enden in die Hohlräume des Bodenteiles der Form eingeführt, worauf
in bekannter Weise das Wandungsteil und der Ring mit dem Bodenteil zusammengefügt
werden, eine Matrize durch überziehen ihrer Oberfläche mit Ruß, z. B. vermittels
einer rauchenden Azethylenflamme, vorbereitet und unter Einführung der äußeren Teile
der Leiter in die Öff-
nungen bis zum Anschlag der Matrize an einer Schulter
des Bodenteiles oder des Ringes in den Ring eingeführt wird. Danach wird die Form
in bekannter Weise mit Glasmaterial gefüllt und der Stempel unter Einführung der
freien äußeren Enden der Leiter in seine öffnungen in den Ring eingeführt, bis er
auf dem Glasmaterial aufliegt, wobei ein leichter Druck auf den Stempel ausgeübt
wird. Anschließend wird die Form in einen Ofen gebracht und nach dem Schmelzen des
Glasmaterials aus diesem entnommen; danach wird der Stempel entfernt und das hergestellte
gläserne Bodenstück mit den eingegossenen metallischen Teilen und der Matrize entnommen.
Schließlich wird die Matrize von der Unterseite des gläsernen Bodenstückes gelöst
und unter Aufschneiden an entsprechenden Stellen entfernt.
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Es sind Verfahren zur Herstellung von flachen Bodenplatten aus Glas
für sockellose Elektronenröhren mit voneinander isolierten Stromdurchführungen bekannt.
Dabei weist jede dieser Leitungen auf der einen Seite der Bodenplatte ein geradliniges
Ende auf, welches an der Außenseite der fertigbearbeiteten Röhre hervorsteht und
eine der Anschlußklemmen dieser Röhre bildet, während das andere Ende einer jeden
Leitung auf der anderen Seite der Bodenplatte in das Innere der Röhre ragt und dort
eines der für die Funktion notwendigen Elemente trägt.
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Bei diesem Verfahren werden im allgemeinen Matrizen aus Graphit verwendet,
in welche das die Leiter umgebende Glas gegossen und mit oder ohne Druck geformt
wird. Zu diesem Zweck verwendet man gewöhnlich eine Form, welche vier vorzugsweise
aus Graphit bestehende Teile aufweist, nämlich ein Bodenteil, ein das Bodenteil
umschließendes Wandungsteil, einen vorzugsweise aus zwei Teilen bestehenden Ring,
der innerhalb des Wandungsteiles auf dem Bodenteil sitzt, und einen innerhalb des
Ringes über dem Bodenteil angeordneten Stempel mit geradlinigen Öffnungen zur Aufnahme
der geradlinigen äußeren Teile der Leiter.
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Bei den bekannten Formen dieser Art ist das obere Teil des Bodenteiles
in der Weise ausgebildet, daß es der unteren Fläche des Bodenstückes aus Glas die
für die innere Oberfläche der fertigen Röhre erwünschte
Form gibt.
Dieses Bodenstück weist Löcher zur Aufnahme der unteren Enden der Leiter auf. Es
ist klar, daß diese Löcher geradlinig sein müssen. Hieraus ergibt sich, daß die
so hergestellte Bodenplatte zunächst mit geradlinigen Durchleitungen versehen ist,
wobei also die inneren Enden der Leiter genau wie die äußeren Enden geradlinig sind.
Da in der überwiegenden Zahl der Fälle die inneren Enden einfach oder mehrfach gekröpft
sein müssen, sind zusätzliche Arbeitsaänge zum Biegen dieser von der aus Glas bestehen-C
den Bodenplatte abragenden Enden erforderlich. Da die meisten dieser metallischen
Leiter oft einen ziemlich starken Durchmesser aufweisen, ist die Ausführung dieses
Arbeitsganges ziemlich schwierig. Es besteht sogar die Gefahr, daß das Glas bricht.
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Aufgabe der.Erfindung ist es, eine Form der oben beschriebenen Art
zu schaffen, welche es erlaubt, Durchführungen zu verwenden, welche schon vorher
mit einfachen oder mehrfachen Abkröpfungen versehen wurden, welche ihre inneren
Enden in der fertigen elektronischen Röhre aufweisen müssen.
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Zur Lösung dieser Aufgabe weist die im ersten Ab-
satz beschriebene
Form gemäß der Erfindung zusätzlich zu dem Bodenteil, dem Wandungsteil, dem Ring
und -dem Stempel ein fünftes Teil,auf, das bei der Herstellung eines Bodenstückes
verbraucht wird und das aus einer Matrize aus dünnem Blech besteht, die z. B. durch
Pressen entsprechend der gewünschten Form der inneren Wan:dung des gläsemen Bodenstückes
geformt ist und Öffnungen zur Aufnahme der geradlinigen äußeren Teile der Leiter
aufweist, wobei der obere Teil des Bodenteiles der Form oder die innere Wandung
des Ringes der Form mit einem Anschlag zurHalterung dieser Matrize versehen ist.
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Vorteilhaft weist der obere Teil des Bodenteiles der Form, welcher
nun nicht mehr die innere Fläche des Glases formen muß, Hohlräume zur Aufnahme der
äußeren Teile der Leiter oder von Elektroden oder Röhrenteilen an diesen Teilen
auf, die so geformt sind, daß sie diese Leiter in der gewünschten Stellung, ,Richtung
und Tiefe halten.
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Dieser Bodenteil kann -auch unterhalb der Matrize genügend ausgespart
sein, um alle vorher auf den Leitern befestigten Organe unterzubringen. Dabei hat
das Bodenteil noch die Aufgabe, das darauf angeordnete Walidungsteil zu tragen.
Wenn das so gebildete Bodenstück mit den eingegossenen metallischen Leitern und
der Matrize der Form entnommen ist, ist es leicht, es von der Matrize aus
dünnem Blech durch Abtrennen und Aufschneiden an den erforderlichen Stellen zu entfernen.
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Der Vorgang des Formens ähnelt dann in allen Punkten dem oben Beschriebenen.
Die Entformung des so erzeugten Bodenstücks erfolgt zusammen mit dem Metallfutter,
auf dem es geformt wurde, welches noch am Bodenstück hängt. Das Metall für die Matrize
ist so gewählt, daß das Glas nicht an ihm festschmelzen kann, es ist beispielsweise
im Vakuum ausgeglühtes Nickel. Weiter kann auch die Oberfläche der Matrize, die
mit dem Glas in Kontakt kommen soll, einen überzug aus Gasruß erhalten, der beispielsweise
von einer rußenden Azethylenflamme -stammt. Da die Dicke der Matrize im lEnblick
auf das Maß der zu pressenden Vertiefungen, welche die Formung von Isoliernippeln
-erlauben sollen, so -schwach wie möglich gewählt wird (in der Größenordnung von
5/lou bis 1/1o mm), ist'es möglich, das Metall bis zu den Durchbrechungen leicht
abzureißen oder abzuschneiden (beispielsweise mit Mlfe -einer frinen spitzen Schere)
und dann den Rest wegzunehmen, so daß das Bodenstück frei wird.
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Die Erfindung wird leichter verständlich, wenn man sich auf die Zeichnungen
bezieht.
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F i g. 1 und 2 zeigen in Dräufsichtund -Ansicht ein Bodenstück
gemäß der Erfindung, welches in der dargestellten Weise mit den gebogenen Durchführungen
geformt ist; F i g. 3 ist ein Vertikalschnitt einer Form zur Erzeugung dieses
Bodenstücks; F i g. 4 ist eine perspektivische Darstellung der Matrize, auf
welcher das Bodenstück geformt wurde; F i g. 5 zeigt einen Vertikalschnitt
durch das Bodenstück (gegen F ig. 2 um 90" gedreht), wie es mit der Matrize
aus dem Formprozeß kommt;
F i g. 6 ist ein Vertikalschnitt einer anderen
Ausführungsforin der Form, welche es erlaubt, eine andere Form des Bodenstücks gemäß
der Erfindung fÜr eine Elektronenröhre mit drei Elektroden zu erhalten.
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In F i g. 1 und 2 erkennt man, daß das geformte Glaselement
1 mit vier (aus mit dem Glas bei clegsen Schmelzung eine feste Verbindung
eingehenden Metall) Leitern 2, 3, 4 und 5 versehen ist. So ist der
Leiter 2 einfach gebogen dargestellt. Die Leiter 3 und 4 sind beide gekröpft,
der eine zum Inneren des Sockels hin, der andere nach außen. Der Leiter
5 ist geradlinig dargestellt als ein unter all den anderen gebogenen Leitern
offensichtlich immer möglicher Fall. Die gebogenen Leiter 2, 3 und 4 können
weiter jeder irgendeine Orientierung um den den Sockel durchsetzenden geraden Teil
herum haben. Andererseits kann der geformte Teil eines solchen Sockels -immer Erhöhungen,
wie die bei 6 und 7 gezeigten, aufweisen. Diese Erhöhungen können
je nach Wunsch -auf der Innenseite oder der Außenseite der Röhre oder gleichzeitig
auf beiden Seiten oder überhaupt nicht vorhanden sein. In gleicher Weise kann das
in dieser Figur dargestellte Element aus geformtem Glas, das die Form einer abgephasten
ebenen Scheibe hat, auch ohne eine solche Phase sein. Schließlich kann dieses Element
auch mit einem Ansatz geformt werden, welcher den Schweißansatz einer Röhre aus
gleichem Glas bilden soll. Der Ansatz soll dann ;einen Angel messeiten *Querschnitt
aufweisen, der dazu bestinmit ist, den Ansatz für das Auspumpen der Elektronenröhre
zu bilden, die mit dem so erzeugten:Sockel gefertigt werden soll.
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In Fi g. 3 ist die Graphitform gemäß Erfindung gezeigt, die
aus fü.nf Elementen besteht -und dazu dienen soll, das oben beschriebene Bodenstück
mit den vorgebogenen Leitern zu formen. Diese Form ist von der klassischen Form
aus vier Elementen abgeleitet. Sie besitzt einen Bodenteil 8, einen Stempel
9, einen Ringmantel 10, der sich in zwei längs Vertikalschnitten wie
18 verbundene Teile öffnet, und eine Prette 11, welche die beiden
Teile des Ringmantels zusamrneiähäl . Der Ringmantel 10 und die Frette
11 ruhen auf zwei ringförmigen Schultern 19 und 20 des Bodenteils.
Das fünfte Formelement, welches die durch die Erfindung geschaffene Verbesserung
beinhaltet, ist eine Matrize 12 in Form einer dünnen Metallscheibe, die auf den
Innendurchmesser des Ringmantels 10 zugeschnitten ist. Diese Scheibe besitzt
Durchbrechungen 13, durch welche die Leiter mit ihren geraden Teilen gesteckt
werden. Wenn es angezeigt ist, weist die Scheibe Vertiefungen,61 auf, die es erlauben,
eventuell Isoliernippel'am die Leiter herum zu formen. Die Matrize
12
sitzt auf dem Bodenteil 8, und die erwähnten Vertiefungen befinden sich in
Aussparungen wie 14 und 15, welche im Bodenteil vorgesehen sind und so ausgearbeitet
sind, daß sie gleichmäßig die vorgebogenen Leiter in der Orientierung, die diese
haben sollen, aufnehmen. Die Aussparungen 14 und 15 enden nach unten in Sacklöchem
16 und 17, deren Größen den Durchmessern der entsprechenden Leiter
wie 3 und 4 gleich sind. Die, Durchbrechungen 21 und 22 sind ebenfalls zur
Aufnahme der Stromdurchleitungen im Stempel über den öffnungen 13 der Matrize
12 be-Stimmt.
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F i g. 3 erläutert weiter das Verfahren des An-Ortund-Stelle-Bringens
der Leiter der Matrize 12 und des Glases 23. Dies geschieht wie folgt: Die
vorgebogenen Leiter wie 3 und 4 (vorher in klassischer Weise je
nach
dem verwendeten Metall so vorbereitet, daß ein dichtes Anschmelzen von Glas-Metall
erreicht wird) werden in die Sacklöcher 16 und 17 des Bodenteils
8
eingesteckt. Diese Sacklöcher gewährleisten zusätzlich zur genauen Winkelorientierung
der Enden der Traversen ihre genaue Arretierung in der Höhe. Dann wird die gepreßte
Metallm. atrize 12, die in der erwähnten Weise vorbehandelt wurde, in den Ringmantel
10 leingesetzt, wobei die Leiter in den entsprechenden Durchbrechungen
13 gleiten, bis die Scheibe 12 auf dem Bodenteil 8 aufliegt. Das zu
Teilen mit einer definierten Körnung zerkleinerte Glas 23 wird dann in der
so gebildeten Höhle innerhalb des Ringmantels gleichmäßig verteilt, und der Stempel
9 wird auf das Glas aufgesetzt. Die geraden Teile der Durchleitungen erstrecken
sich in die offenen Aussparungen des Stempels, die in einer Flucht mit den Perforationen
13 der Matrize vorgesehen sind. Ein durch den Pfeil P angedeutetes zusätzliches
Gewicht wird dann auf den Stempel aufgesetzt, und das Ganze wird auf den Herd eines
Schmelzofens mit neutraler Atmosphäre gebracht gemäß der für derartige Operationen
wohlbekannten Art. Das zusätzliche Gewicht soll einen Druck erzeugen, der notwendig
und ausreichend ist, um eine gleichmäßige Verteilung des Glases in dem ganzen Raum
zu bewirken, der durch den Ringmantel, die vom Bodenteil getragene Matrize und den
Stempel begrenzt ist.
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F i g. 4 zeigt perspektivisch die Matrize 12 mit Vertiefungen
61 und Durchbrechungen 13, deren Durchmesser denen der Leiter entsprechen.
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In F i g. 5 ist die Matrize 12 bei A in noch am gefonnten
Glaselement haftenden Zustand dargestellt. Ferner ist die Matrize in dieser Figur
bei B mit unterbrochenen Strichen gezeigt, wie sie von dem besagten Element abgelöst
und abgehoben ist, damit sie mittels einer Schere mit feinen Spitzen abgerissen
oder abgeschnitten werden kann. Auf diese Weise soll die endgültige Entfernung vor
dem Normalisieren des so hergestellten Glas-Metall-Werkstückes ermöglicht werden.
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In F i g. 6 trägt das Bodenstück 1 die Leiter
C, G,
F und Fl, die gleichzeitig die Halterungen für die Anode a, das
Gitter g und den Heizfaden f sind.
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Jede dieser Elektroden und der Leiter sind vorher so vorbereitet worden,
daß sie nur ein einziges Werkstück bilden, um jede nachträgliche Entfernung zu vermeiden
und so jede Lösung des Zusammenhangs zu eliminieren, welche nachteilig für das mechanische
Verhalten jeder Elektrode in der Röhre wären.
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Das oben beschriebene Aggregat ist in der Form dargestellt, welche
die Zusammensetzung in der gleichen Zeit erlaubt hat, in der die Pressung des Glaselementes
erfolgte, das zusammen mit den Leitern das Bodenstück 1 der Röhre bildet.
Diese Figur ist ein Vertikalschnitt der besagten Form am Ende des Preßarbeitsganges,
der nach dem oben beschriebenen Verfahren durchgeführt wird. Man findet weiter in
der Form nach F i g. 6 die gleichen Hauptbestandteile wie bei der Form nach
F i g. 3. Das sind eine gepreßte Matrize 12 und ein Ringmantel 24 aus Graphit,
der aus zwei beispielsweise längs 25 miteinander verbundenen Halbzylindern
besteht und von einer Frette 26
gehalten und getragen ist, die auf einen Bodenteil
27
aufgeschoben ist. Die Frette und der Bodenteil sind aus Graphit. Die Matrize
12 sitzt auf einer im Inneren des Ringmantels vorgesehenen Schulter. Ein Stempel
28 aus Graphit kann oberhalb der Matrize 12 im Ringmantel 24 gleiten.
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. Die Elektroden werden mit Hilfe der Aussparungen und entsprechender
Sacklöcher an Ort und Stelle im Bodenteil 27 gebracht. Die Leiter der Elektroden
bilden die notwendigen Verlängerungen, die dort eingesetzt werden. Diese Verlängerungen
werden später beseitigt, wenn es angezeigt ist. Die Ausbildung ist so getroffen,
daß bei dem besonderen dargestellten Fall einer Triodenröhre mit zylindrischer Anode
eine horizontale Ausfräsurig 29 zur Aufnahme der Verbindungskrampe
30, des Heizfadens f mit seiner Spannfeder 31 und des waagerechten
Teils der genannten Feder vorgesehen ist. Zwei Sacklöcher 32, 33 nehmen die
Stäbe des Gitters g auf, und eine Bohrung 34 nimmt die Anode a auf. Die Durchleitungsstützen
der Elektroden erstrecken sich durch die Öffnungen 35
der Matrize 12 und können
in Aussparungen des Stempels 28, wie die bei 36 und 37 gezeigten,
eingreifen, welche in einer Flucht mit den Öffnungen 35
vorgesehen sind.
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Sind die Elektroden eingesetzt, so ist das Formverfahren und die Entformung
genau ebenso, wie diese Arbeitsgänge oben beschrieben wurden. Dann wird das erzeugte
Aggregat von sämtlichen Oxydationsspuren durch irgendeine angemessene physikalisch-chemische
Behandlung befreit.