DE1764260A1

DE1764260A1 - Method for manufacturing a supply cathode

Info

Publication number: DE1764260A1
Application number: DE19681764260
Authority: DE
Inventors: Walter Held
Original assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Current assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Priority date: 1968-05-04
Filing date: 1968-05-04
Publication date: 1971-07-01
Also published as: FR2007841A1; US3623198A; GB1267074A

Description

TELEFUNKEN PatentverwertungsgesellechaftTELEFUNKEN patent exploitation company

m.b.H. Ulm (Donau), Elisabethenstraße Jm.b.H. Ulm (Danube), Elisabethenstrasse J.

Ulm, 29. April 1968Ulm, April 29, 1968

FE/PT-Am/GoFE / PT-Am / Go

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"Verfahren zum Herstellen einer Vorratskathode¹*"Method for producing a supply cathode ¹ *

Die Erfindung betrifft ein Verfahren turn Herstellen einer Vorratskathode mit einem als Formkörper ausgebildeten Emitsionskörper unter Verwendung einer Kathodenhülse und eines Preßwerkzeuges mit einer die Kathodenhülse aufnehmenden öffnung.The invention relates to a method of turning a supply cathode with an emission body designed as a shaped body using a cathode sleeve and a Pressing tool with an opening receiving the cathode sleeve.

Es sind bereits Vorratskathoden bekannt, die einen porösen Sinteremissionekörper aufweisen, der an einer das Heizelement enthaltenden Kathodenhülse befestigt ist. Die Herstellung solcher Vorratskathoden geschieht im allgemeinen in der Weise, daß der Sinterkörper fertiggestellt wird und dann durch Löten, Pressen, Schweißen oder dgl. an der Kathodenhülse befestigt wird· Diese Heretellungsweise istThere are already known supply cathodes which have a porous sintered emission body which is attached to a cathode sleeve containing the heating element. Such supply cathodes are generally manufactured in such a way that the sintered body is completed and then attached to the cathode sleeve by soldering, pressing, welding or the like. This manufacturing method is

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verhältnismäßig komplisiert. Darüber hinaus wird im allgemeinen zur Herstellung solcher Kathoden noch mit Bindemitteln gearbeitet, deren restlose Entfernung nicht immer sichergestellt ist«relatively complicated. In addition, binders are generally used to manufacture such cathodes, the complete removal of which is not always guaranteed «

Per vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabi zugrunde* ein Verfahren tür Herstellung einer neuartigen Vorratskathode anzugeben, das besondere zur automatischen Fertigung geeignet ist, und das Vorratskathoden großer Gleichmäßigkeit und guten Wirkungsgrades zu erzielen gestattet.The present invention is based on the task * a To specify a method for the production of a new type of supply cathode, which is particularly suitable for automatic production, and the supply cathode of great uniformity and to achieve good efficiency.

Gemäß der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die Kathodenhülse in die öffnung dee Preßwerkzeuges eingeführt wird, daß dann von einer Seite das den Emissionskörper bildende Material in Pulverform in die öffnung des Preßwerkzeugs eingebracht wird, und daß dann mittels eine« Preßstempele das pulverformige Material tablettenartig zu einem porösen Emissionskörper verdichtet wird, in der Weise, daß der Emissionskörper in die Kathodenhülse eingepreßt wird und eine solche Verformung der Kathodenhülse bewirkt wird, daß der Emissionskörper bleibend in die Kathodenhülse eingeklemmt wird.According to the invention it is proposed that the cathode sleeve is inserted into the opening of the pressing tool, that then from one side that forming the emission body Material in powder form into the opening of the press tool is introduced, and that then by means of a «press ram the powdery material is compressed like tablets to form a porous emission body, in such a way that the Emission body is pressed into the cathode sleeve and such a deformation of the cathode sleeve is caused that the emission body is permanently clamped in the cathode sleeve.

Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, daßA major advantage of the invention is that

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das angegebene Verfahren nur einen geringen Aufwand an Werkzeugen und Zeit benötigt, da das Befestigen des Emiesionskörpere-.und das Formen desselben ein einziger Arbeitsgang ist. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrene die Verwendung von Bindemitteln oder dgl. entfallen kann, da das Ausgangsprodukt für den Emissionskörper in trockener, pulverförmiger Form vorliegen kann. Es kann also aus dem reinen gewünschten Material ohne weitere Zusätze bestehen, Des weiteren werden bei dem erfindungsgemäßen Verfahren keine Anforderungen beispielsweise an die Lötbarkeit und Schweißfähigkeit des Emissionskörpers gestellt, so daß man auch in dieser Einsicht völlig frei ist in der Wahl des Emissionsmaterials. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist auch darin zu sehen, daß es eine äußerst feste Verankerung und einen sehr guten Wärmeübergang zwischen dem Emissionskörper und der Kathodenhülse zu erzielen gestattet, was für die Gleichmäßigkeit der Emissionseigenschaften bei der Massenherstellung sowie den Wirkungsgrad von ausschlaggebender Bedeutung ist.the specified method requires only a small amount of tools and time, since the attachment of the emission body and the shaping of the same is a single operation. Another advantage of the invention is that when using the process according to the invention the use of binders or the like can be dispensed with, since the starting product for the emission body can be in dry, powdery form. So it can be from the pure desired material without further additives. Furthermore, in the method according to the invention no requirements, for example, on solderability and Weldability of the emission body, so that one is completely free in the choice of this insight of the emission material. Another advantage of the method according to the invention can also be seen in the fact that it to achieve an extremely firm anchorage and a very good heat transfer between the emission body and the cathode sleeve, which for the uniformity the emission properties in mass production as well as the efficiency is of crucial importance.

Weitere Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrene ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Fig. 1 bisFurther advantages of the method according to the invention emerge from the following description of a preferred one Embodiment of the invention with reference to FIGS. 1 to

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In den Fig. 1, 2 und 5 sind zwei Verfahrensstationen des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt, aus denen die Erfindung deutlich zu ersehen ist, und aus welchen das erfindungsgemäß hergestellte Produkt klar zu ersehen ist·1, 2 and 5 are two process stations of the Shown method according to the invention, from which the invention can be clearly seen, and from which the product manufactured according to the invention can be clearly seen

In die Öffnung des Preßwerkzeugs 3 wird die Kathodenhülse eingeführt. Zur Halterung und zur Einführung dieser Kathodenhülse 2 in die Öffnung des Preßwerkzeuge 3 ist bei dem dargestellten Aueführungebeispiel des Werkzeuge ein Haltestempel 6 vorgesehen, auf welchem die Kathodenhülse aufgesetzt ist, und der bezüglich seiner Formgebung den Abmessungen des Brennerraumes der Kathodenhülse 2 möglichst genau angepaßt ist. Die öffnung in dem Preßwerkzeug 3 ist ebenfalls möglichst genau den Außenabmessungen der Kathodenhülse 2 angepaßt. Vorzugsweise ist diese öffnung eine zylindrische Bohrung und die Kathodenhülse ebenfalls von kreiszylindrischem Querschnitt.In the opening of the pressing tool 3, the cathode sleeve introduced. To hold and introduce this cathode sleeve 2 into the opening of the pressing tools 3 is at In the illustrated embodiment of the tool, a holding stamp 6 is provided on which the cathode sleeve is placed, and the dimensions of the burner chamber of the cathode sleeve 2 with respect to its shape as possible is precisely adapted. The opening in the pressing tool 3 is also adapted as precisely as possible to the external dimensions of the cathode sleeve 2. This opening is preferably one cylindrical bore and the cathode sleeve also of circular cylindrical cross-section.

Die Kathodenhülse 2 wird mittels des Haltestempels 6 um eine ganz bestimmte Strecke in die öffnung des Preßwerkzeugs 3 eingeschoben, und zwar um eine solche Strecke, daß sich eine definierte Höhe des Raumes 4 über der Kathodenhülse 2 ergibt. Diese zweckmäßige Verfahrensweise bewirkt, daß der über der Kathodenhülse 2 stehende Raum 4 der öffnungThe cathode sleeve 2 is by means of the holding stamp 6 to pushed a very specific distance into the opening of the pressing tool 3, namely by such a distance that a defined height of the space 4 above the cathode sleeve 2 results. This expedient procedure has the effect of that the space 4 of the opening standing above the cathode sleeve 2

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in dem Preßwerkzeug 3 randvoll mit dem pulverförmigen Material 1 angefüllt werden kann. Das bedeutet, daß durch die Höhe des Raumes 4 die Menge des pulverförmigen Materials/Tn einfacher Weise bestimmt wird.in the pressing tool 3 full to the brim with the powdery material 1 can be filled. This means that the amount of powdery material / Tn by the height of the space 4 is determined in a simple manner.

Das pulverförmige Material 1 besteht aus einem solchen Material, das für den Emissionskörper einer gewünschten Vorratskathode am besten geeignet ist. Es wurde beispielsweise beim erfindungsgemäßen Verfahren mit Vorteil pulverförmiges Wolfram für dieses Material verwendet.The powdery material 1 consists of such a material, which is most suitable for the emission body of a desired supply cathode. It was for example in the method according to the invention with advantage pulverulent Tungsten used for this material.

Nach Einführen des pulverförmigen Materials 1 wird nun ein Preßstempel 5 in die öffnung des Preßwerkzeugs 3 in der Weise eingeführt, daß das Pulver 1 verdichtet wird, und, wie in Fig. 2 zu ersehen ist, durch Bewegen des Stempels 5 in Richtung des Pfeils 8 tablettenartig zusammengepreßt wird, so daß der Emissionskörper 7 als poröser Preßkörper entsteht. Der Gegendruck wird durch den Haltestempel 6 aufgenommen. Der Preßstempel 5 ist in seinen Abmaßen an die öffnung in dem Preßwerkzeug 3 angepreßt, so daß er gut gleitend, jedoch weitgehend abdichtend in dieser bewegbar ist.After the pulverulent material 1 has been introduced, a press ram 5 is now inserted into the opening of the press tool 3 in the Manner introduced that the powder 1 is compacted and, as can be seen in FIG. 2, by moving the punch 5 is compressed like a tablet in the direction of arrow 8, so that the emission body 7 as a porous pressed body arises. The counter pressure is absorbed by the holding ram 6. The ram 5 is in its dimensions to the Opening in the pressing tool 3 is pressed so that it can slide easily, but can be moved in it in a largely sealing manner.

Nachdem dieser Preßvorgang beendet ist, wird zweckmäßig der Haltestempel 6 gelöst und mittels des Preßstempels 5 die Kathodenhülse 2 zusammen mit dem daran befindlichen Emis-After this pressing process is finished, the holding ram 6 is expediently released and by means of the ram 5 the Cathode sleeve 2 together with the emis-

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sionekörper 7 aus der öffnung dee Preßwerkzeuge 3 herausgedrückt. Zweckmäßig erfolgt anschließend ein Erhitzungevorgang der Kathodenhülse zusammen mit dem Emissionskörper 7» wodurch noch eine weitere Verfestigung des Emiesionskörpers 7 durch Sintern herbeigeführt wird.Sion body 7 pressed out of the opening of the pressing tools 3. Expediently, the cathode sleeve is then heated together with the emission body 7, whereby a further solidification of the emission body 7 is brought about by sintering.

Ein weiterer Vorteil des erfindungegemäßen Verfahrens ergibt sich, wenn gemäß einer Weiterbildung der Erfindung eine Kathodenhülse 2 verwendet wird, wie sie aus den Fig. und 2 ersichtlich ist. Die Kathbdenhülse 2 ist topfförmig ausgebildet, wobei jedoch die Stirnwandung dieser topffÖrmigen Kathodenhülse 2 eingestülpt ist, in der Weise, daß sich ein zweiter topfförmiger Raum ergibt, der der Aufnahme des Emissionskörpers 7 dient. Diese eingestülpte Form des Kathodenkörpers hat den Vorteil, daß der Emissionskörper gegen den Brennerraum der Kathodenhülse 2 hermetisch abgeschlossen ist.Another advantage of the method according to the invention arises when, according to a further development of the invention a cathode sleeve 2 is used, as can be seen from FIGS. The cathode sleeve 2 is cup-shaped formed, but the end wall of this pot-shaped cathode sleeve 2 is inverted in such a way that a second cup-shaped space results, that of the recording of the emission body 7 is used. This inverted form of the The cathode body has the advantage that the emission body is hermetically sealed from the burner space of the cathode sleeve 2.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß sich auf diese Weise lediglich durch Pressen bzw. Ziehen die gewünschte Kathodenhülse herstellen laßt, was die Massenfertigung sehr erleichtert. Ein ganz wesentlicher Vorteil der Verwendung der beschriebenen Kathodenhülse besteht darin, daß bei dem aus Fig. 2 ersichtlichen Preßvorgang zur Herstellung desAnother advantage is that the desired cathode sleeve can be produced in this way only by pressing or drawing, which is very important to mass production relieved. A very significant advantage of using the cathode sleeve described is that in the from Fig. 2 apparent pressing process for the production of

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Emissionskörpers 7 eine Verformung der Kathodenhülee in der aus Fig. 2 ersichtlichen Weise erfolgt, nämlich in der Weise, daß sich die durch die Umstülpung entstandene Doppelwandung unter der Einwirkung des~ Preßstempels 8 schlaufenförmig verformt und damit der Innendurchmesser des den Emissionskörper 7 beinhaltenden Raumes an der Kante geringer wird als am Boden. Die Aufwölbung der Doppelwandung in der aus Fig. 2 ersichtlichen Weise bewirkt also eine feste Verankerung des Emissionskörpers 7, so daß dieser nicht mehr aus der Kathodenhülse herausfallen kann. Es hat sich anhand von Schliffbildern gezeigt, daß sich durch die erfindungsgemäße Art der Verformung der Kathodenhülse und Herstellung des Emissionskörpers eine äußerst gleichmäßige und feste Verankerung zwischen der Kathodenhülse und dem Emissionskörper nahezu über den gesamten Bereich ergibt, übor den der Emissionskörper die Kathodenhülse berührt. Der daraus resultierende Vorteil besteht darin, daß ein äußerst guter Wärmeübergang von der Kathodenhülee auf den Emissionekörper sichergestellt ist. Als Material für die Kathodenhülse wird zweckmäßig Molybdän verwendet. Die weitere Sinterung zur Verfestigung des Emissionskörpers 7 erzielt darüber hinaus eine weitere Verankerung zwischen dem Emissionskörper und der Kathodenhülse. Emission body 7 a deformation of the cathode sleeve in the manner shown in Fig. 2 takes place, namely in such a way that the resultant by the eversion Double wall deformed in a loop shape under the action of the ram 8 and thus the inner diameter of the space containing the emission body 7 becomes smaller at the edge than at the bottom. The bulge of the double wall In the manner shown in FIG. 2, the emissive body 7 is firmly anchored, see above that this can no longer fall out of the cathode sleeve. It has been shown on the basis of micrographs that due to the type of deformation of the cathode sleeve and production of the emission body according to the invention extremely even and firm anchoring between the cathode sleeve and the emission body almost over the entire length Area results over which the emission body touches the cathode sleeve. The resulting benefit is that an extremely good heat transfer from the cathode sleeve to the emission body is ensured is. Molybdenum is expediently used as the material for the cathode sleeve. The further sintering for solidification of the emission body 7 also achieves a further anchoring between the emission body and the cathode sleeve.

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In einer «eiteren Fig. 3 ist die au· dem Prefiwerkseug herausgenommene Kathode dargestellt. £■ ist tu ersehen, «ie der Preßkörper 7 «it der lathodenhülse 2 verbunden istIn another FIG. 3, the cathode removed from the prefabrication is shown. £ ■ is seen, «ie the pressed body 7 'is connected to the lathode sleeve 2 und wie die lathodenhülee 2 an den emiMionftseitigen Badeand like the cathode sleeve 2 on the emission side bath

durch die Aufwölbung 9 verändert ist und einen ringfOxmi»is changed by the bulge 9 and a ringfOxmi »

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ί A.
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gen Hohlraum 11 bildet* Der Baus sur aufnahme de· Brenners, in den später die lathjode sub Zwecke der Eaisaion erhitst wird, ist mit 10 beieibhnet, und es ist su ersehen» den dieser Brennerraum 10 kermetisch gegen den Eniseionakörper abgedichtet ist. jThe cavity 11 forms * The building on the intake of the burner, in which later the lathjode received sub purposes of the Eaisaion is attached at 10, and it can be seen this burner space 10 kermetically against the eniseion body is sealed. j

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Claims

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Claims

A method for producing a supply cathode with an emission body designed as a shaped body using a cathode sleeve and a pressing tool with an opening receiving the cathode sleeve, characterized in that the cathode sleeve is inserted into the opening of the pressing tool, and then the material forming the emission body is inserted from one side Powder form is introduced into the opening of the pressing tool, and that the powdery material is then compressed like a tablet into a porous emission body by means of a press ram, in such a way that the emission body is pressed into the cathode sleeve and such a deformation of the cathode sleeve is effected that the emission body is permanently clamped in the cathode sleeve.

2) The method according to claim 1, characterized in that by a, preferably subsequent heating · - process further solidification (sintering) of the Emieeionekörpers is made.

3) Method according to claim 1 or 2, characterized in that

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net, daß eine topfförmige Kathodenhülee verwendet wird, deren Stirnwandung zur Erzielung eines «eiteren topfförmigen Baumes zur Aufnahme dee Emisaionskörpers eingestülpt ist.net that a cup-shaped cathode sleeve is used, the end wall of which is inverted in order to achieve a pus-shaped, pot-shaped tree for receiving the emission body is.

4) Verfahren nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß dor infolge der Einstülpung doppelwandig ausgebildete Teil der Kathodenhülse durch den Preßvorgang bleibend verformt wird, insbesondere in der Weise, daß die die Doppelwand bildenden Wandungsteile der Kathodenhülse einen ringförmigen Hohlraum bilden.4) Method according to claim 3 »characterized in that dor as a result of the invagination, the double-walled part of the cathode sleeve is permanently deformed by the pressing process, in particular in such a way that the wall parts of the cathode sleeve forming the double wall have an annular shape Form cavity.

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