DE1234857B - Cathode unit for electrical discharge tubes - Google Patents

Cathode unit for electrical discharge tubes

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Publication number
DE1234857B
DE1234857B DEN25521A DEN0025521A DE1234857B DE 1234857 B DE1234857 B DE 1234857B DE N25521 A DEN25521 A DE N25521A DE N0025521 A DEN0025521 A DE N0025521A DE 1234857 B DE1234857 B DE 1234857B
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DE
Germany
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cathode
hollow cylinders
metal
spacer
wire
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Pending
Application number
DEN25521A
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German (de)
Inventor
Wilhelmus Albert Jurgens
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Philips Gloeilampenfabrieken NV
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Publication date
Application filed by Philips Gloeilampenfabrieken NV filed Critical Philips Gloeilampenfabrieken NV
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J1/00—Details of electrodes, of magnetic control means, of screens, or of the mounting or spacing thereof, common to two or more basic types of discharge tubes or lamps
    • H01J1/02—Main electrodes
    • H01J1/13—Solid thermionic cathodes
    • H01J1/15—Cathodes heated directly by an electric current
    • H01J1/18—Supports; Vibration-damping arrangements

Landscapes

  • Electrostatic Separation (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
  • Discharge Lamp (AREA)
  • Solid Thermionic Cathode (AREA)
  • Lasers (AREA)

Description

DEUTSCHES #n PATENTAMTGERMAN #n PATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFT DeutscheKl.: 21g-13/02EDITORIAL DEVELOPMENT DeutscheKl .: 21g-13/02

Nummer: 1234 857Number: 1234 857

Aktenzeichen: N 25521 VIII c/21 gFile number: N 25521 VIII c / 21 g

j[ 234 857 Anmeldetag: 16. September 1964j [234 857 filing date: September 16, 1964

Auslegetag: 23. Februar 1967Opened on: February 23, 1967

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kathodeneinheit für elektrische Entladungsröhren, welche aus mehreren parallelen dünnen Drähten besteht, die durch Wicklung eines Drahtes über zwei zylinderförmige Halterungen entstanden sind.The invention relates to a cathode unit for electrical discharge tubes, which from consists of several parallel thin wires, which are made by winding one wire over two cylindrical wires Brackets have arisen.

Bei den bekannten Bauarten solcher aus parallelen dünnen Drähten bestehenden Kathoden werden massive zylinderförmige Halterungsstäbe verwendet, die nach der Montage in einem Elektrodensystem durch Federwirkung auseinandergezogen werden, wodurch die Drahtteile gespannt werden. Die zylinderförmigen Unterstützungen bestehen aus Stäben, die vor dem Einbau der Kathode in einem Elektrodensystem ausschließlich mittels der Kathodendrahtteile miteinander verbunden sind. Ein solches Gebilde stellt aber keine feste, leicht zu handhabende Einheit dar, und um Verschiebungen zu vermeiden, müssen sämtliche Drahtteile mit den Halterungsstäben verbunden sein. Bei der Montage in einem Elektrodensystem müssen außerdem verwickelte Unterstützungen und Führungen für die Halterungsstäbe angebracht werden, um zu verhüten, daß der Abstand der Kathode gegenüber den anderen Elektroden sich ändert.In the known types of cathodes consisting of parallel thin wires, massive cylindrical support rods used, which after assembly in an electrode system by Spring action are pulled apart, whereby the wire parts are tensioned. The cylindrical Supports consist of rods that are used prior to installing the cathode in an electrode system exclusively are connected to one another by means of the cathode wire parts. But such a structure represents is not a fixed, easy-to-use unit, and in order to avoid displacement, all Wire parts to be connected to the support rods. When mounting in an electrode system, in addition, intricate supports and guides for the support rods are attached to to prevent that the distance between the cathode and the other electrodes changes.

Diese bekannte Kathodenbauart hat aber den großen Vorteil, daß die zylinderförmigen Halterungsstäbe sich derart einstellen können, daß sämtliche Drähte der Kathode in gleichem Maße gespannt werden, unabhängig von kleinen Abweichungen infolge einer weniger genauen Montage.This known type of cathode has the great advantage that the cylindrical holding rods can adjust themselves in such a way that all wires of the cathode are tensioned to the same extent, regardless of small deviations due to less precise assembly.

Nach einer älteren Bauart einer Kathodeneinheit, bei der ein Kathodendraht straff über zwei U-förmige Unterstützungen gewickelt wird, werden die Unterstützungen durch eine Stützplatte in Abstand voneinander gehalten, solange die Kathode noch nicht in einem Elektrodensystem montiert ist. Nach der Montage werden die U-förmigen Unterstützungen durch Federwirkung auseinandergezogen und können sich in einem gewissen Umfang über die Stützplatte verschieben, so daß die Kathodendrähte stets gespannt bleiben. Es hat sich aber gezeigt, daß bei ungenauer Montage in einem Elektrodensystem die U-förmigen Unterstützungen infolge Reibung mit der Stützplatte sich nicht hinreichend zueinander einstellen können, so daß der Zweck nicht erreicht wird, die Kathodendrähte gleichmäßig zu spannen. Der Vorteil dieser älteren Bauart besteht aber darin, daß die Kathode auch vor der Montage eine feste, leicht zu handhabende Einheit darstellt. Der aufgewickelte Kathodendraht braucht nur an den Enden mit jeweils einer der Unterstützungen verbunden zu werden.Based on an older type of cathode unit in which one cathode wire is taut over two U-shaped ones Supports are wrapped, the supports are spaced apart by a support plate held as long as the cathode is not yet mounted in an electrode system. After assembly the U-shaped supports are pulled apart by spring action and can move Move to a certain extent over the support plate so that the cathode wires are always taut stay. However, it has been shown that if the assembly is inaccurate in an electrode system, the U-shaped Supports cannot adequately adjust to one another due to friction with the support plate, so that the purpose of tensioning the cathode wires evenly is not achieved. The advantage of this older design consists in the fact that the cathode is a solid, easy-to-use one before assembly Represents unity. The wound cathode wire only needs at the ends with each one of the supports to be joined.

Nach der deutschen Patentschrift 519 082 ist ferner ein Verfahren zur Herstellung eines Röhrensystems Kathodeneinheit für elektrische EntladungsröhrenAccording to German patent specification 519 082 there is also a method for producing a tube system Cathode unit for electric discharge tubes

Anmelder:Applicant:

N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken, Eindhoven (Niederlande)N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken, Eindhoven (Netherlands)

Vertreter:Representative:

Dr.-Ing. H.-D. Zeller, Patentanwalt, Hamburg 1, Mönckebergstr. 7Dr.-Ing. H.-D. Zeller, patent attorney, Hamburg 1, Mönckebergstr. 7th

Als Erfinder benannt:
Wilhelmus Albert Jürgens,
Eindhoven (Niederlande)Named as inventor:
Wilhelmus Albert Jürgens,
Eindhoven (Netherlands)

Beanspruchte Priorität:Claimed priority:

Niederlande vom 20. September 1963 (298 210)Netherlands of September 20, 1963 (298 210)

bekannt, bei dem eine direkt geheizte Kathode dadurch gebildet wird, daß über ein Rähmchen ein Draht zickzackförmig oder auch parallel gezogen wird. Wenn die Rähmchenteile aus Metall bestehen, so werden bei dieser bekannten Ausführung an den beiden äußeren Enden zwei Isolierkörper eingebracht, die den Abstand dieser Rähmchenteile bestimmen und gleichzeitig als Unterlage für das Gitter dienen. Eine derartige Anordnung schafft aber nicht genügend Sicherheit gegen ein seitliches Verschieben der Kathodendrähte, und es besteht, insbesondere beim Wickeln der Gitterdrähte auf den gleichen Rahmen, die Gefahr, daß die Kathodendrähte zu stark gespannt werden.known, in which a directly heated cathode is formed by a frame Wire is drawn zigzag or parallel. If the frame parts are made of metal, in this known design, two insulating bodies are inserted at the two outer ends, which determine the distance between these frame parts and at the same time as a base for the grid to serve. However, such an arrangement does not provide sufficient security against lateral displacement the cathode wires, and it consists, especially when winding the grid wires on the same frame, the risk that the cathode wires are stretched too much.

Es ist weiterhin aus der österreichischen Patentschrift 230 502 eine Anordnung für eine direkt geheizte Kathodeneinheit bekannt, bei der die Kathode aus einer Anzahl parallel geschalteter dünner Drähte besteht, die durch Aufwickeln eines Drahtes um zwei Stützen erhalten sind und bei der diese beiden Stützen durch eine Stützplatte gegeneinander auf Abstand gehalten werden. Auch diese Anordnung führte zwar zu einigen Verbesserungen gegenüber den bis dahin bekannten Systemen, brachte jedoch auch noch immer Schwierigkeiten für die gleiche Spannung der Kathodenfäden.It is also from the Austrian patent specification 230 502 an arrangement for a directly heated Cathode unit known in which the cathode consists of a number of thin wires connected in parallel which are obtained by winding a wire around two supports and in which these two supports be held at a distance from one another by a support plate. This arrangement also led to some improvements compared to the previously known systems, but still brought about Difficulty for the same tension of the cathode filaments.

Von diesem Stand der Technik geht die Erfindung aus. Sie bezieht sich also auf eine KathodeneinheitThe invention is based on this prior art. So it refers to a cathode unit

70? 510/42070? 510/420

Claims (4)

für elektrische Entladungsröhren, welche aus mehreren parallelen dünnen Drähten besteht, die durch Wicklung eines Drahtes über zwei zylinderförmige Halterungen entstanden sind. Sie ist dadurch gekennzeichnet, daß die Halterungen aus Hohlzylindern bestehen, die in an sich bekannter Weise durch Stützstäbe und Bügel zum Spannen der Kathodendrähte an Federn befestigt sind und die durch einen durch eine in der Mitte jedes Zylindermantels vorgesehene Öffnung durchgeführten, wenigstens an den Enden stabförmig gestalteten Distanzkörper auf Abstand derart gehalten werden, daß der Distanzkörper zwar beweglich, aber in Richtung senkrecht zu seiner Längsachse unverschiebbar ist, so daß die Kathodeneinheit nicht eine starre Einheit bildet. Der Distanzkörper kann aus einem Keramikstab bestehen oder auch aus zwei Metallstäben, die durch Isoliermaterial miteinander verbunden sind. Auch kann der Distanzkörper aus einer Metallplatte bestehen, die zwei in die Öffnungen der Mäntel der Hohlzylinder stabförmige Teile besitzt. Andererseits könen nach der Erfindung die Hohlzylinder aus Keramikmaterial bestehen, auf deren Außenfläche ein gegebenenfalls unterbrochener leitender Streifen angebracht ist, mit dem die Kathodendrahtteile elektrisch verbunden sind. Der Distanzkörper kann mit einem Hohlzylinder elektrisch verbunden sein. Auch kann er mit einem gasbindenden Stoff bedeckt sein. Ausführungsbeispiele nach der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt F i g. 1 eine Kathodeneinheit nach der Montage in einer Röhre, Fig. 2 eine Seitenansicht der Kathodeneinheit nach Fig. 1, jedoch vor der Montage in einer Röhre, Fig. 3, 4 und 5 Teile weiterer Ausführungsformen. Die Kathodeneinheit nach den F i g. 1 und 2 besteht aus Hohlzylindern 1 und 2 aus Metall, z. B. Nickel. In den Mänteln der Hohlzylinder 1 und 2 ist je eine mittlere Öffnung 12 vorgesehen, durch welche der isolierende Distanzkörper 3, hier ein Distanzstab 3, reicht, der an der Innenseite der Hohlzylinder 1 und 2 anliegt und diese auf Abstand hält. Um die Hohlzylinderl und 2 herum ist der mit Emissionsmaterial 5 bedeckte Kathodendraht 4 gewickelt, wobei die Emissionsschicht 5 an den Kontaktstellen des Drahtes 4 mit den Hohlzylindern 1 und 2 abgekratzt ist. Die Einheit nach F i g. 2 stellt ein festes Gebilde dar, nachdem die Kathodendrahtenden mit den Hohlzylindern 1 oder 2 verlötet worden sind. Der Hohlzylinder 2 wird durch Stützstäbe 6, 7 und 8 in einer Glimmerplatte 13 bzw. der Hohlzylinder 1 durch Bügel 9 und 10 an einer Feder 11 befestigt. Die Federll sorgt dafür, daß die Drahtteile der Kathode gespannt bleiben, wenn die Kathodendrähte 4 sich bei Erwärmung ausdehnen. Da der Distanzstab 3 mit etwas Spielraum durch die Öffnungen 12 reicht, kann der Hohlzylinder 1 etwas seitwärts ausgelenkt werden und um den Distanzstab 3 kippen, so daß sich bei ungenauer Montage des Hohlzylinders 2 der Hohlzylinder 1 derart einstellen kann, daß alle Drahtteile 4 wieder gleich straff gespannt werden. Bei der Ausführungsform nach F i g. 3 bestehen die Hohlzylinder 15 aus Keramikmaterial, auf dem auf chemischem oder mechanischem Wege ein Metallstreifen 16 gebildet oder angebracht ist, durch den die Kathodendrahtteile elektrisch parallel geschaltet werden. Gegebenenfalls kann der Metallstreifen 16 auf einem oder beiden Hohlzylindern unterteilt sein, so daß in Reihe geschaltete Gruppen parallel geschalteter Drahtteile erhalten werden können. Gegebenenfalls lassen sich auch sämtliche parallelen Drahtteile elektrisch in Reihe schalten. Der Distanzkörper ist mit 14 bezeichnet. Bei der Ausführungsform nach F i g. 4 werden die Hohlzylinder, die aus Metall sind, durch Metallstäbe 17 und 18 auf Abstand gehalten, die durch eine Glasoder Keramikperle 19 isolierend miteinander verbunden sind. Bei der Ausführungsform nach F i g. 5 besteht der Distanzkörper aus einer Metallplatte 20, die über zwei keramische stabförmige Teile 21 die Hohlzylinder 1 und 2 auf Abstand hält. Die Metallplatte 20 bildet eine Trennung zwischen den beiden Ebenen, in denen die Kathodendrähte 4 liegen. Dies ist für den Betrieb bei Kurzwellen günstig, weil dann die von den Kathodendrähten der einen Ebene emittierten Elektronen nicht auf die gegenüberliegende Ebene laufen können. In Kombination mit der Ausführungsform nach F i g. 3 können die Teile 21 gleichfalls aus Metall bestehen und gegebenenfalls mit der Metallplatte 20 ein Ganzes bilden. Da die Metallplatte 20 verhältnismäßig heiß wird, kann sie mit einem bei hoher Temperatur gasbindenden Metall, z.B. Zirkonium, in Pulverform bedeckt werden. Gegebenenfalls kann die Platte an ein bestimmtes Potential gelegt werden, um die Schirmwirkung oder die Gasbindung zu verbessern. Die Platte kann auch mit einem der Stützzylinder in leitender Verbindung stehen. Patentansprüche:for electrical discharge tubes, which consists of several parallel thin wires that are created by winding a wire over two cylindrical holders. It is characterized in that the brackets consist of hollow cylinders which are attached to springs in a known manner by support rods and brackets for tensioning the cathode wires and which are passed through an opening in the middle of each cylinder jacket, at least rod-shaped at the ends designed spacer body are kept at a distance such that the spacer body is movable, but immovable in the direction perpendicular to its longitudinal axis, so that the cathode unit does not form a rigid unit. The spacer body can consist of a ceramic rod or two metal rods that are connected to one another by insulating material. The spacer body can also consist of a metal plate which has two rod-shaped parts in the openings of the jackets of the hollow cylinder. On the other hand, according to the invention, the hollow cylinders can consist of ceramic material, on the outer surface of which an optionally interrupted conductive strip is attached, to which the cathode wire parts are electrically connected. The spacer body can be electrically connected to a hollow cylinder. It can also be covered with a gas-binding substance. Embodiments according to the invention are shown in the drawing and are described in more detail below. It shows F i g. 1 shows a cathode unit after assembly in a tube, FIG. 2 shows a side view of the cathode unit according to FIG. 1, but before assembly in a tube, FIGS. 3, 4 and 5 parts of further embodiments. The cathode unit according to FIGS. 1 and 2 consists of hollow cylinders 1 and 2 made of metal, e.g. B. Nickel. In the jackets of the hollow cylinders 1 and 2, a central opening 12 is provided through which the insulating spacer 3, here a spacer rod 3, extends, which rests on the inside of the hollow cylinders 1 and 2 and keeps them at a distance. The cathode wire 4 covered with emission material 5 is wound around the hollow cylinders 1 and 2, the emission layer 5 being scraped off at the contact points of the wire 4 with the hollow cylinders 1 and 2. The unit according to FIG. 2 shows a solid structure after the cathode wire ends have been soldered to the hollow cylinders 1 or 2. The hollow cylinder 2 is fastened by support rods 6, 7 and 8 in a mica plate 13 and the hollow cylinder 1 is fastened to a spring 11 by brackets 9 and 10. The Federll ensures that the wire parts of the cathode remain taut when the cathode wires 4 expand when heated. Since the spacer rod 3 extends through the openings 12 with some clearance, the hollow cylinder 1 can be deflected somewhat sideways and tilt around the spacer rod 3, so that if the hollow cylinder 2 is incorrectly assembled, the hollow cylinder 1 can adjust so that all wire parts 4 are the same again be stretched taut. In the embodiment according to FIG. 3, the hollow cylinders 15 are made of ceramic material on which a metal strip 16 is chemically or mechanically formed or attached, by means of which the cathode wire parts are electrically connected in parallel. If necessary, the metal strip 16 can be subdivided on one or both hollow cylinders so that groups of wire parts connected in parallel can be obtained. If necessary, all parallel wire parts can also be connected electrically in series. The spacer body is denoted by 14. In the embodiment according to FIG. 4, the hollow cylinders, which are made of metal, are held at a distance by metal rods 17 and 18 which are connected to one another in an insulating manner by a glass or ceramic bead 19. In the embodiment according to FIG. 5, the spacer consists of a metal plate 20, which holds the hollow cylinders 1 and 2 at a distance via two ceramic rod-shaped parts 21. The metal plate 20 forms a separation between the two planes in which the cathode wires 4 lie. This is favorable for operation with short waves, because then the electrons emitted by the cathode wires of one level cannot travel to the opposite level. In combination with the embodiment according to FIG. 3, the parts 21 can also consist of metal and optionally form a whole with the metal plate 20. Since the metal plate 20 becomes relatively hot, it can be covered with a high temperature gas-binding metal such as zirconium in powder form. If necessary, the plate can be connected to a certain potential in order to improve the shielding effect or the gas binding. The plate can also be in conductive connection with one of the support cylinders. Patent claims: 1. Kathodeneinheit für elektrische Entladungsröhren, welche aus mehreren parallelen dünnen Drähten besteht, die durch Wicklung eines Drahtes über zwei zylinderförmige Halterungen entstanden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterungen aus Hohlzylindern (1, 2,15) bestehen, die in an sich bekannter Weise durch Stützstäbe (6, 7, 8) und Bügel (9,10) zum Spannen der Kathodendrähte (4) an Federn (11) befestigt sind und die durch einen durch ein© in der Mitte jedes Zylindermantels vorgesehene Öffnung (12) durchgeführten, wenigstens an den Enden stabförmig gestalteten Distanzkörper (3, 14, 20) in Abstand derart gehalten werden, daß der Distanzkörper zwar beweglich, aber in Richtung senkrecht zu seiner Längsachse unverschiebbar ist, so daß die Kathodeneinheit nicht eine starre Einheit bildet.1. Cathode unit for electrical discharge tubes, which consists of several parallel thin wires, which are created by winding a wire over two cylindrical holders, characterized in that the holders consist of hollow cylinders (1, 2, 15) , which are known per se are secured by support rods (6, 7, 8) and brackets (9,10) for tensioning the cathode wires (4) on springs (11) and the operations performed by a provided by a © in the center of each cylinder jacket opening (12), at least Rod-shaped spacer bodies (3, 14, 20) at the ends are held at a distance in such a way that the spacer body is movable, but immovable in the direction perpendicular to its longitudinal axis, so that the cathode unit does not form a rigid unit. 2. Kathodeneinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Distanzkörper aus einem Keramikstab (3) besteht.2. Cathode unit according to claim 1, characterized in that the spacer body consists of a ceramic rod (3) . 3. Kathodeneinheit nach einem oder beiden der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Distanzkörper aus zwei Metallstäben (17, 18) besteht, die durch Isoliermaterial (19) miteinander verbunden sind.3. Cathode unit according to one or both of the preceding claims, characterized in that the spacer body consists of two metal rods (17, 18) which are connected to one another by insulating material (19). 4. Kathodeneinheit nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Distanzkörper aus einer Metallplatte (20) besteht, die zwei in die Öffnungen der4. Cathode unit according to one or more of the preceding claims, characterized in that the spacer body consists of a metal plate (20) , the two in the openings of the
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