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Die Erfindung bezieht sich auf eine kontaktgekühlte elektrische Entladungsröhre
der Scheibenbauart, bei der zur Kühlung einer heißen Anode diese über einen Anodenklemmring
und über eine Wärmeleitplatte mit einem ersten Kühler verbunden ist.
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Derartig gekühlte Anoden sind bekannt. Die Wärmeleitplatte besteht
aus einem sehr gut isolierenden Werkstoff, der aber andererseits die Eigenschaft
haben muß, die Wärme sehr gut zu leiten. Bei den bekannten Anordnungen nimmt die
Wärmeleitplatte die Wärme sowohl durch direkt Berührung von der Anode auf als auch
über einen Anodenklemmring. Auf der gegenüberliegenden Oberfläche der Wärmeleitplatte
ist die Kühlplatte angeordnet, die auf ihrer freien Oberfläche Kühlrippen trägt
und auf diese Weise die Wärme durch freie Konvektion an die Umgebungsluft oder-an
einem mit Ventilatoren erzeugten Kühlluftstrom abgibt. Eine derartige Kühlung einer
heißen Anode weist jedoch einen sehr großen Wärmewiderstand zwischen der Anode der
elektrischen Entladungsröhre und der Umgebungsluft auf, so daß die höchste zulässige
Anodentemperatur beispielsweise 250° C nicht überschreiten darf und auf diese Weise
nur einige hundert Watt, im Höchstfall jedoch 1 bis 2 kW, Anodenverlustleistung
zugelassen werden können.
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In einer anderen Ausführungsform des bekannten Standes .der Technik
in der deutschen Auslegeschrift 1052 581 ist auf einer heißen Anode ein Kühlbolzen,
der Kühlrippen trägt, angeordnet und die Wärme wird zusätzlich durch den Kühlbolzen
über eine Wärmeplatte auf Gehäuseteile abgeführt. Auch bei dieser bekannten Anordnung
ist die Wärmeabfuhr verhältnismäßig gering, weil die Querschnittsfläche des Kühlbolzens
die abgeführte Wärmemenge bestimmt und im Verhältnis zur Stirnfläche der heißen
Anode eine sehr geringe Fläche aufweist.
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Aufgabe der Erfindung ist es, die Wärmeableitung einer kontaktgekühlten
elektrischen Entladungsröhre weitgehend zu verbessern, wodurch entweder die zulässige
Anodenverlustleistung und/oder die Lebensdauer der elektrischen Entladungsröhre
herausgesetzt werden kann. Gleichzeitig soll die Erfindung die Aufgabe bei annähernd
gleichem Raumbedarf für das Gerätegehäuse lösen.
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Hierzu ist für eine kontaktgekühlte elektrische Entladungsröhre der
eingangs genannten Art nach der Erfindung zur Erhöhung der Wärmeabfuhr von der Anode
an den Anodenklemmring noch ein mit einem zweiten Kühler verbundener Wärmeleitring
in wärmeleitender Verbindung angeordnet. Dabei kann der zweite Kühler gleichzeitig
als ein Kühlrippen aufweisender Bestandteil eines Gerätegehäuses ausgebildet sein.
Auch kann der erste Kühler aus einer Kühlplatte bestehen, die auf mindestens einem
Teil ihrer beiden Oberflächen Kühlrippen aufweist.
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Nach der Erfindung können weiterhin der erste Kühler und der zweite
Kühler derart zueinander angeordnet sein, daß ihre Kühlrippen Kühlkanäle bilden.
Auch kann der Anodenklemmring auf seinem äußeren Umfang Kühlrippen aufweisen.
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Durch eine derartige Ausbildung eines Gehäuses für eine elektrische
Entladungsröhre auf sehr begrenztem Raum wird nicht nur eine wesentlich bessere
Kühlung als bei den bekannten Anordnungen erreicht, sondern es wird auch gleichzeitig
durch die besondere Anordnung der Teile zueinander die elektrische Durchschlagfestigkeit
erhöht, weil die Teile, die das höchste Potential gegeneinander führen, in einer
günstigeren Entfernung voneinander als bei den bekannten Anordnungen zu liegen kommen.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt
und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt F i g. 1 eine Anordnung des
zweiten Kühlers, der gleichzeitig als Gerätegehäuse ausgebildet ist, mit der elektrischen
Entladungsröhre, teilweise in geschnittener Darstellung.
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F i g. 2 -eine gleiche Schnittdarstellung wie in F i g. 1, nur ist
hier der erste Kühler als Gerätegehäuse ausgebildet, F i g. 3 eine teilweise geschnittene
Darstellung der die Entladungsröhre aufnehmenden Teile mit einem Kühlrippen aufweisenden
Anodenklemmring.
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In der F i g. 1 ist mit 1 die elektrische Entladungsröhre bezeichnet,
die scheibenförmig aufgebaute Elektrodenanschlüsse aufweist. Eine Anode 2 dieser
Entladungsröhre 1 ist von einem Anodenklemmring 3 gehalten, der in direktem Kontakt
mit der Anode 2 steht. Auf den Stirnflächen der Anode 2 und des Anodenklemmringes
3 ist eine Wärmeleitplatte 4 angeordnet, die aus einem elektrisch gut isolierenden,
aber gleichzeitig die Wärme gut leitenden Werkstoff besteht. Auf einer der Stirnfläche
der Anode 2 gegenüberliegenden Oberfläche der Wärmeleitplatte 4 ist ein erster Kühler
5 angeordnet, der Kühlrippen 6 aufweist. Diese Kühlrippen 6 können auf der einen
Seite durch ein Abschlußblech 7 miteinander zur Schaffung eines Kühlkanales verbunden
sein.
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Der Anodenklemmring 3 ist auf seiner der Wärmeleitplatte 4 abgewandten
Stirnseite mit einem Absatz 8 versehen, in den passend ein Wärmeleitring 9 eingefügt
ist, der seinerseits auf seiner dem Anodenklemmring 3 abgewandten Stirnseite mit
einem zweiten Kühler 10 verbunden ist. Dieser zweite Kühler 10 ist
gleichzeitig ein Wandteil des Gehäuses 11. Er trägt auf seiner Oberfläche Rippen
12. Der Kühler 5 besteht aus einer Kühlplatte 13, die, wie oben bereits beschrieben,
auf der einen Seite Kühlrippen 6 trägt und auf der anderen Seite auch auf einem
Teil ihrer Oberfläche Kühlrippen 14 trägt, die mit den Kühlrippen 12 des
zweiten Kühlers 10 zusammen einen Kühlkanal 15 bilden.
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Der erste Kühler 5 ist über einen Schraubenbolzen 16, auf dessen beiden
Enden Muttern 17 aufgeschraubt sind, mit dem Gehäuse 11 verbunden.
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Die Wärme von der Anode 2 strömt nun einerseits über die Wärmeleitplatte
4 in den ersten Kühler 5, d. h. auf dessen Kühlplatte 13 und von hier aus gelangt
sie auf der freien Oberfläche der Platte 13 entweder direkt oder über die Kühlrippen
6 und 14 an die durchströmende Kühlluft. Eine zweite Wärmeleitung ist gegeben vom
Umfang der Anode 2 über den Anodenklemmring 3 und dann wiederum über die Wärmeplatte
4 auf die Kühlplatte 13 bzw. den ersten Kühler 5. Nach der Erfindung ist aber nunmehr
noch ein weiterer dritter Weg für die Wärme freigegeben, nämlich vom Außenumfang
der Anode 2 über den Anodenklemmring 3, dann über den Wärmeleitring 9 an den zweiten
Kühler 10 und von diesem bzw. der Oberfläche des Kühlers 10 und von den Kühlrippen
12 auf diesen zweiten Kühler 10 an die durchströmende Kühlluft.
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F i g. 2 zeigt eine ähnliche Anordnung wie die F i g. 1, nur liegt
hier die Wärmeleitplatte 4 am Röhrengehäuse 11 an. Der zweite Kühler 10 ist nunmehr
über
die Schraubenbolzen 16 und auf dieser aufgeschraubten Muttern 17 an dem ersten Kühler
5 befestigt und wird von innen eingeschoben. Hier ist also die Grundplatte 5' des
Kühlers 5 Bestandteil des Gerätegehäuses 11. Auch bilden die Kühlrippen 12 und 14
wieder wie in F i g. 1 einen Kühlkanal 15.
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Eine weitere Verbesserung zeigt die F i g. 3 durch Ausbildung von
Kühlrippen 18 auf dem Anodenklemmring 3, die in den Kühlkanal bzw. die Kühlkanäle
15 hineinragen und damit neben den Wärmeableitwegen nach F i g. 1 und 2 noch einen
zusätzlichen wirkungsvolleren Wärmeableitweg schaffen. Nach den Ausführungsbeispielen
der F i g. 1 und 2 wird nämlich der äußere Mantel bzw. die äußere Oberfläche des
Anodenklemmringes 3, die in den Kühlkanälen 15 liegt, ebenfalls gekühlt. Die Ausführungsform
nach F i g. 3 mit den Kühlrippen 18 soll diese Kühlung des Anodenklemmringes 3 noch
verstärken.