DE1945507C - Metalldampferzeuger - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft einen Metalldampferzeuger mit einem eine metalldampffreisetzende Substanz enthaltenden, an den Enden geschlossenen Rohr, das eine öffnung zum Austritt des Metalldampfes aufweist.

Bekannt ist eine Gettervorrichtung, die aus einem rinnenförmig gebogenen Blech besteht, das durch Zusammenquetschen der Rinnenwände in kurze Abschnitte unterteilt ist und nach dieser Formung durch die große, offene Oberseite der Rinne mit dem Gettermaterial gefüllt wird (USA.-Patentschrift 2 782 907). Bei Gettervorrichtungen kommt es darauf an, das Gettermetall so schnell wie möglich, beispielsweise in einer Zeitspanne von etwa 30 Sekunden, möglichst vollständig zu verdampfen. Daher muß die Austrittsöffnung bei diesen Gettervorrichtungen möglichst groß sein. Demgegenüber betrifft die vorliegende Erfindung Metalldampferzeuger, wie man sie etwa zur Erzeugung von Alkali-Metalldämpfen in Elektronenröhren benutzt, um lichtempfindliche Oberflächen zu erzeugen, etwa bei Fernsehaufnahmeröhren, Bildverstärkerröhren und anderen Vakuumröhren. Bei diesen Metalldampferzeugern erfolgt die Metallverdampfung langsam in Zeitspannen von beispielsweise V« bis 2 Stunden, um zu erreichen, daß die lichtempfindliche Schicht einen sehr gleichmäßigen Belag aus verdampftem Metall erhält, der auf der ganzen Oberfläche gleiche Eigenschaften hat. Metalldampferzeuger dieser Art sind bekannt (italienische Patentschrift 784 903). Sie bestehen aus einem Rohr, das mit einer metalldampffreisetzenden Substanz gefüllt wird, woraufhin die Enden des Rohres durch Krimpfen verschlossen werden, nachdem man zuvor einen Teil der jm Rohr enthaltenen Substanz entfernt hat Das Rohr weist einen schmalen Schlitz zum Austritt der. Metalldämpfe auf, wobei der scmnale Schlitz einerseits die erforderliche geringe Verdampfungsgeschwindigkeit ermöglicht, andererseits aber gewährleistet, daß keine losen Partikeln der zu verdampfenden Substanz austreten. Solche losen Partikeln verursachen nämlich Schwierigkeiten in der Vakuumröhre und können die lichtempfindliche Oberfläche beschädigen. Die Herstellung dieser bekannten Metalldampferzeuger ist aufwendig, und beim Krimpen der Enden des Rohres entstehen häufig lose Partikeln, die die beschriebenen Störungen verursachen können. Die hierdurch erforderlichen Kontrollen, ob lose Partikeln aus dem Metalldampferzeuger austreten können, sind personalkostenaufwendig und verursachen einen großen Ausschuß. Die Metalldampferzeugung erfolgt bei den bekannten Vorrichtungen durch Erhitzung, wozu das Rohr aus Metall mit hohem elektrischen Widerstand besteht und durch dieses Rohr ein Strom geleitet wird. Das Rohr muß auch bei den erforderlich hohen Temperaturen von etwa 700° C mechanisch fest bleiben, so daß sein Querschnitt verhältnismäßig groß sein muß, was wit
derum zu einem geringen ohmschen Widerstand führt und die Anwendung hoher Stromstärken erforderlich macht. Zur sicheren Zuleitung dieser Ströme müssen die Zuleitungen einen großen Querschnitt haben, der aber wieder den Nachteil hat, daß durch die Zuleitungen Wärme abfließt und infolgedessen die Temperatur des Rohres zu dessen Enden hin niedriger ist als in der Mitte. Daher ist die Metalldampfaktivierung an den Enden des Rohres bei den bekannten Vorrichtungen schlechter.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Metalldampferzeuger zu schaffen, bei dem die aufgezeigten Nachteile der herkömmlichen Metalldampferzeuger vermieden sind und dessen Herstellungskosten und Herstellungsaufwand auch hinsichtlich des anfallenden Ausschusses geringer sind, wobei das Auftreten loser Partikeln vermieden wird und außerdem eine im wesentlichen gleichmäßige Verdampfungstemperatur über die gesamte Länge des Metalldampferzeugers erreicht wird, so daß die metalldampferzeugende Substanz vollständig zur Metalldampferzeugung ausgenützt wird.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt bei einem Metalldampferzeuger der eingangs beschriebenen Art gemäß der Erfindung durch wenigstens ein Endstück, dessen Querschnitt die gleiche Größe und geometrische Form wie der Querschnitt des Rohres hat, und durch wenigstens ein Befestigungselement, das das Ende des Endstückes gegen das Ende des Rohres hält, so daß die metalldampffreisetzende Substanz im Rohr gehalten wird.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Metalldampf erzeuger wenigstens ein biegsames Element aufweist, das aus einem gebogenen Metallstreifen besteht, der an einem Ende des Endstückes befestigt ist, wobei das gegenüberliegende Ende des gleichen Endstückes mit dem die metalldampffreisetzende Substanz enthaltenden Rohr in Berührung steht.

Dabei können das Rohr, das Endstück und das Befestigungselement aus dem gleichen Metall mit hohem ohmschen Widerstand hergestellt sein.

Die Erfindung schafft also einen Metalldampferzeuger, bei dem das die schlitzförmige öffnung auf-

«eisende geRiUte Rohr »endlos« hergestellt werden um ein Gemisch aus einem

Sn um erst danach auf die erforderliche Länge ab- metaUchromat ^uf ._f^™ ^WoSSttels han-

«schnitten zu werden. Hierdurch erreicht man eine schuß emes P^^fonm^ ^gg™ _{; Ge}_

Ehmäßigere Füllung des Rohres und schnellere ddt etwa um em Gewebt«»Cs₂CrO un

Herstellung, und es ist nicht erforderlich, für die je- 5 wichtsteile Si Andere' Beizte tu^r ^

Sen Anwendungsfälle eine große Anzahl ver- ^ dne Lqpenu« au. »^Μ«ώ ^™ω

Sieden langer Einzelrohre vorrätig zu halten. Fer- ein Gemisch aus einer ^f™?^,^,. _diese. Das

ner kann mail die Stromzuleitungen des Metalldampf- bindung mit einem. ^Redukt^^m^ Ende auf, das

eäugers mit einem höheren ohmschen Widerstand Rohr 11 weist wenigstens ein ebenes ω _{j f}

ausbilden, so daß hierdurch in den Zuleitungen wäh- io vorzugsweise rechtwinklig zur Acnse ac

rend der' Verdampfung zusätzliche Wärme erzeugt liegt. ,_{d h ausgc}bil

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Sd, was zur Folge hat, das man den Temperatur- De Endstucke 12 und 13*°? |^lei B^ ^

ZdUnten über die Länge des Rohres praktisch kon- so daß nur 5^"SdSdSS besteht aus dem Snt ausbilden kann, weil die über die Zuleitungen beschreiben ist. Das'Endstück I^ _oder

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Snt ausbilden kann, weil die über die Zuleitungen beschreiben ist. Das'Endstück I^

bfließende Wärme durch die in den Zuleitungen zu- .5 eigentlichen Endstuck 23 und eine^ _&

S el, erzeugte Wärme ausgeglichen wird. Beim Ab- Lagerteil 24. ^^SduSSiV und -größe

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SS el, erzeugte Wärme ausgeglichen wird. Beim Ab Lagerte ^^SduSSiV und -größe

ch^den der jeweils erforderlichen Länge des ge- gleiche e^^^^SUSteneitc, zwei nach füllten Rohres können keine losen Partikeln entstehen, wie das ^ψ}¹™™*?^^* _eine Oberseite 28 wi! die Endstücke nach der Montage fest gegen die außen gene.gte Seiten26 J7 sow* _rechtwinkIig

Schnittfläche des Rohres anliegen und daher even- >o und ^e·" ^eben" ^Ε"^^ £ verlaufenden Ebene tuell v.elockerte Partikeln festhalten. Zudem wird zur Ach»e des Endstuckes n ν dua'i das die Anschlußstelle umhüllende Band der , liegt. , „„„te 14 und 15 sind wieder-

AuMnt, loser Partikeln aus dem Schlitz verhindert. Der Die ^Beff ¹¹8"^η£¹^^Π^_εη aus ^{einem Band}

feher erforderliche hohe KontroUaufwand zur Fest- um einander f^^d~_{30 und zwei} nach stellung, ob losfe Partikeln vorhanden sind, wird prak- »5 oder Streifen nut einer„Oberseue _s

Eh ganz vermieden, und es fällt praktisch kein Aus- unten ragenden Se, en M^a 32 an ^ ι ^

schuö an. Innere Spannungen etwa durch Abque - Laschen 33 34 ^ans~^en _{£ise etwas Vlei}ner als der sehen eines Rohres, wie sie bei den bekannten Metall- S reifen 14 15 is vorzugsweise dampferzeugern vorhanden waren, treten beim Me- Umfang des Kotires; 11. _amDf_erzeugers 10 wird

Smpferz'euger gemäß der Erfindung nicht auf 30 ^.^f^n £ S' Länge in einer Daher besteht auch nicht die Gefahr, daß wahrend ^wn. _t ^cine™. 8^ef«»^te; £°^hr _df ^_Rohrcs verlaufenden der Erhitzung zur Metalldampferzeugung solche in- rechtwinklig zur Acnse uc* ndigkeit um-

n en Spannungen zur Aufweitung des Öffnung»- ^^^Α gewünschschlitzes und folglich zum Austritt von Partikeln laufenden SchMidscheibe an» _DarstcHung in

uhren. Das aus einem gebogenen Metallstreifen be- 35 ^^η J^f ^.^tnSck 12^n axialer Richtung auf stehende biegsame Element nimmt «neneits Warme- F1^gJI wird das Endstocic ^^ ^ ^

dehnungen des Metalldampferzeugers bei der Jas ^Ro^hr U ™n °eweg Befestigungsele-

Erhitzung auf und ermöglicht die Erzeugung zusatz- Ende des'^^J^, Oberseite 30 auf die Heber Hitze in der Zuleitung im S.nne der oben ment 14 wird d³^ ™^{l se} _Endstückes23 sowie beschriebenen Vermeidung· eines Temperaturgefalles <o OJerseUe 28 ^ e.gen^ijchen ^ ^ ^ entlang dem Metalldampferzeuger. «nen Teil der^ec ^_itea3l und 32 des

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in U ge ^_n f""™ j_{4 nach} innen gebogen, bis den Zeichnungen dargestellt und werden ,m folgen- Befe.Ugungelem««^M _Rohfes „ _{und die}

den näher beschrieben. Es zeigt /clen 26 und 27 des Endstückes 12 berühren.

Fig. 1 in einer perspektivischen Darstellung zum 45 Seite .26.und 27 _{dann umgebogen},

Teil im Schnitt ein Ausführungsbe.sp.el des Metall- Die fXfj™_anderstoß_en und parallel zu den ⁰S^SUn ^^^^Ά

Tf₈TSp^Ueⁿrs_Pektivische Ansicht eines Endes ^χ^ΙΙ^Ι^^^^Ά _einer⁸anderen ^PAusführun_gsform des Metalldampf- ^t^^^U^ das Ende 29 de.. End-

^er in ^geF i g. 1 ist ein Metalldampferzeuger 10 dar- Stückes ^^ΪΠ-^Αβ-Ϊ^

gestellt d?r aus einem Rohr 11, Endstücken 12 und gendwie ^b«^sPi^^w^_rS_n Zusammenbau sehen

!? sowie Befestigungselementen 14 und 15 besteht festig^N ch äe^ so erfel^. ^_6n, ₁₄

Das Rohr 11 ist aus einem einteiligen Metallbereich das Endstuck iz Befestigungselement 15

mit hohem ohmschen Widerstand geformt und kann 55 ^W1^^{das bndStUCK}

irgendeine regelmäßige oder unregelmäßige Quer- in F1 g. 1 aus ^.^ _{mU den g}, _ich schnittsform haben und beispielsweise rund oder InIMg^ s g _{versehen F} i _g. ₂ zeigt sechseckig sein. Gemäß der dargestellten bevorzugten Bezug^chen wj^ g „_{d ferzcug}e„, he. Ausführungsform ist das Rohr 11 im Querschnitt tra- eine ^Aus'^unr""S^s' _F, _{t 40} zum Ausgleich von pezförmig Ld weist eine Bodenwand 16, zwei schräg 60 de.. ^^^ ^?_βη ist. Das biegsame Benach außen verlaufende Seitenwande 17 und 18 und ^"^^^„^«β aus einem Material mit jeweils mit diesen Seitenwänden verbundene Deckel· ^XSn widerstand und ist ein S-förm.g gewände 19 und 20 auf. Die Deckelwande 19 und 20 Joh^ ohmsene" _{Brdte L jm} enden unter Bildung einer Öffnung 21 in geringem bogene^: MeUUB , _lichen Endstucke,

ttxtz-js ^HHi Sk⁰Sr ^t¹SiA*

seines, einen Bogens 41 am eigentlichen Endstück 23 befestigt, während der andere Bogen 42 des Metallstreifen an einem Träger befestigt sein kann, der dem Trag- oder Lagerteil 24 in F i g. 1 gleicht.

Bei den beschriebenen und dargestellten Ausführungsbcispielcn bestehen das Rohr 11, die Befestigungselemente 14 und 15, die Endstücke 12 und 13 und der Metallstreifen alle aus einer Legierung mit hohem ohmschen Widerstand, die 80 %> Nickel und 20 °/o Chrom enthält.

Der Metalldampf erzeuger 10 wird zur Benutzung z. B. in einer Vakuumröhre montiert, und seine Endstückp werden an eine-Stromquelle angeschlossen. Die Vakuumröhre wird dann evakuiert, woraufhin man einen Strom durch die Endstücke, die Metallstreifen, die Befestigungselemente und das Rohr 11 fließen läßt. Infolge ihres hohen ohmschen Widerstandes erhitzen sich die Wände des Rohres, wodurch wiederum die Substanz 22 im Rohr 11 erhitzt wird. Wenn es sich bei der Substanz 22 um ein Gemisch aus Cs₂CrO₄ und Silizium handelt, reagiert das Silizium mit dem Cäsiumchromat, wenn die Temperatur der Substanz 22 etwa 1000° Kelvin erreicht, woraufhin Cäsiumdampf freigesetzt wird, der aus der Substanz 22 durch die öffnung 21 austritt.

Infolge der Erhitzung des Rohres 11 wird dieses langer; da die Metallstreifen jedoch biegsam sind, bleibt der Abstand zwischen den Punkten, an denen die Metallstreifen die Lager berühren, konstant, so

ίο daß keine Schwierigkeiten durch Wärmedehnungen im Rohr entstehen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform haben die biegsamen Elemente 40 jeweils einen solchen ohmschen Gesamtwiderstand, daß, wenn der Strom durch sie und das Rohr 11 hindurchfließt, die Temperatur der Elemente 40 im wesentlichen gleich der Temperatur des Rohres 11 ist, so daß unerwünschte Wärmegefälle im Rohr vermieden werden. Den ohmschen Gesamtwiderstand der Elemente 40 kann man durch entsprechende Wahl des Werkstoffes und Querschnittes steuern.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Metalldampferzeuger mit einem eine metalldampffreisetzende Substanz enthaltenden, an den Enden geschlossenen Rohr, das eine öffnung zum Austritt des Metalldampfes aufweist, gekennzeichnet durch wenigstens ein Endstück (12, 23), dessen Querschnitt die gleiche Größe und geometrische Form wie der Querschnitt des Rohres hat, und durch wenigstens ein Befestigungselement¹ (14,15), das das Ende (29) des Endstückes gegen das Ende des Rohres (U) hält, so daß die metalldampff reisetzende Substanz im Rohr gehalten wird. >5

2. Metalldampferzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er wenigstens ein biegsames Element (40) aufweist, das aus einem gebogenen Metallstreifen besteht, der an einem Ende des Endstückes (23) befestigt ist,, wobei das ao gegenüberliegende Ende (29) des gleichen Endstückes mit dem die metalldampffreisetzende Substanz (22) enthaltenden Rohr (11) in Berührung steht.

3. Metalldampferzeuger nach Anspruch 1 »5 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (11), das Endstück (12, 13, 23) und das Befestigungselement (14,15) aus dem gleichen Metall mit hohem ohmschen Widerstand hergestellt sind.

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