DE2404362B1 - Heizkörper für eine indirekt geheizte Kathode - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Heizkörpers für eine indirekt geheizte Kathode, dessen Heizdraht spulenförmig gewickelt wird.

Ausgehend von der Erkenntnis, daß man bei einer bestimmten, zur Verfügung stehenden Heizleistung unter anderem dann die kürzesten Anheizzeiten einer Kathode erzielt, wenn man die Wärmequelle bzw. den thermischen Schwerpunkt der Wärmequelle möglichst dicht an der Elektronen emittierenden Schicht der Kathode anordnet, wurde bereits in der Patentanmeldung P 23 13 911.9 der Anmelderin ein entsprechender Aufbau einer indirekt geheizten Kathode vorgeschlagen.

Ein entscheidender Faktor in dem Bemühen, den thermischen Schwerpunkt der Wärmequelle an die Elektronen emittierende Schicht heranzubringen, ist die Länge des Heizkörpers. Dieser besteht in der üblichen Form aus einem spulenförmig gewickelten Heizdraht; es sind auch z. B. mäanderförmige Ausführungen bekanntgeworden. Um Kurzschlüsse im Heizkörper zu vermeiden, müssen die einzelnen Windungen und Lagen des Heizdrahtes des Heizkörpers gegeneinander isoliert sein.

Diese Isolation, die im wesentlichen aus Aluminiumoxyd besteht, wird nach dem Formen des Heizkörpers aufgebracht und gesintert. Beim Formen des Heizkörpers muß der gegenseitige Abstand der einzelnen Windungen und Lagen des Heizkörpers so groß gewählt werden, daß mit Sicherheit keine Berührung eintritt. Das Maß dieser notwendigen Sicherheit bestimmt das Maß des Abstandes über den elektrischen Mindestabstand hinaus; mit anderen Worten, die durch die Isolation bedingte Längenausdehnung des Heizkörpers ist aus mechanischen und fertigungstechnischen Gründen größer als elektrisch nötig.

Aus der DT-PS 11 84 424 ist es als Lösung einer anderen Aufgabe, nämlich der Erzielung eines Schutzes gegen elektrische Überschläge vom Heizdraht auf das Kathodenrohr, bekannt, den Heizdraht aus Wolfram auf einen Kern aus Molybdän zu wickeln, dann auf dieses Gebilde einen mit Molybdändraht umwickelten weiteren Molybdändraht mit großer Steigung zu wickeln, das Ganze mit Isoliermasse zu bedecken und anschließend zu sintern. Danach werden der Kern und die Drähte aus Molybdän chemisch entfernt. Es entsteht eine im

ίο Isoliermaterial eingebettete hohle Heizwendel mit einer sie umgebenden innen hohlen Wendel aus Isoliermaterial. Der Heizkörper hat nur eine geringe Anzahl an Berührungspunkten mit dem Kathodenrohr, wodurch die Gefahr von Überschlägen vermindert wird. Die anders geartete Aufgabe ergibt eine Lösung, die für die Herstellung von schnell anheizenden Kathoden nicht geeignet ist, weil sie die Forderung nach einem möglichst kurzen Heizkörper, bei dem der Abstand zwischen zwei benachbarten Windungen nicht größer als für die elektrische Isolation unbedingt nötig sein soll, nicht erfüllen kann.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung soll eine Möglichkeit zur Herstellung eines kurzen Heizkörpers für eine schnell heizbare Kathode aufgezeigt werden; insbesondere soll ein Heizkörperaufbau angegeben werden, bei dem die Abstände zwischen den Windungen bzw. Lagen des Heizdrahtes nicht aus fertigungstechnischen Gründen größer gewählt werden müssen, als aus Gründen der elektrischen Isolation notwendig ist.

Die zur Lösung dieser Aufgabe vorgeschlagenen Merkmale sind in den Patentansprüchen gekennzeichnet. Von besonderem Vorteil ist es, daß die Verkürzung der Anheizzeit ohne Änderung des Kathodenaufbaues und ohne Eingriff in die elektrische Betriebsschaltung erreichbar ist.

Einzelheiten der Erfindung und weitere Vorteile können der nachfolgenden Beschreibung der Figuren entnommen werden.

F i g. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines spulenförmig gewickelten, einlagigen Heizkörpers;

F i g. 2 zeigt die Draufsicht A des in F i g. 1 gezeigten Heizkörpers und

Fig.3 zeigt in schematischer Darstellung einen Ausschnitt des erfindungsgemäßen Heizkörpers.

In Fig.l ist der Heizkörper t einer indirekt geheizten Kathode dargestellt; wie zu erkennen ist, besteht der Heizkörper in aller Regel aus mehreren, direkt beieinanderliegenden Windungen, die, wie insbesondere aus der in Fig.2 gezeigten Draufsicht erkennbar ist, einlagig gewickelt sind. Diese Darstellung wurde nur aus Gründen der leichteren Erkennbarkeit gewählt, es sind auch mehrlagig gewickelte Heizkörper bekannt und üblich.

Der Heizkörper 1 besteht im wesentlichen aus dem Heizdraht 3, der von der Isolationsmasse 2, z. B. Aluminiumoxyd, umgeben ist. Diese Isolationsmasse wird üblicherweise nach dem Formen, z. B. hier nach dem Wickeln des Heizdrahtes, in einem Bedeckungsbad auf den Heizkörper 1 aufgebracht und dann in einem Ofen gesintert.

Wie aus F i g. 3 ersichtlich ist, ist der zum Heizkörper geformte Heizdraht 3 von einem umlaufenden, hier spiralförmig aufgebrachten sogenannten Distanzdraht 4 umgeben.

Unabhängig von der Art der Formgebung des Heizkörpers 1 wird durch diesen Distanzdraht 4 erreicht, daß die einzelnen Heizdrahtwindungen stets den durch die Stärke des Distanzdrahtes 4 bestimmten

Mindestabstand haben. Durch entsprechende Wahl der Steigung der Wickelspirale des Distanzdrahtes 4 kann man leicht dafür sorgen, daß der Abstand zwischen zwei Heizdrahtwindungen auch nicht größer als die Distanzdrahtstärke wird, da, wie F i g. 3 deutlich zeigt, die einzelnen Windungen des Distanzdrahtes 4 ineinandergreifen.

Nachdem der Heizkörper 1 geformt ist, wird er in bekannter und hier nicht weiter interessierender Weise mit der Isolation versehen. Wegen der gegenüber bekannten Heizkörpern kleineren Zwischenräume zwischen den Heizdrahtwindungen kann sich dort auch weniger Isolationsmasse absetzen. An den Außenseiten des Heizkörpers setzt sich die Isolationsmasse mit einer Schichtdicke 8 ab, aber der wirksame Isolationsweg 5 zwischen dem Heizdraht 3 und dem andeutungsweise gezeigten Kathodenrohr 6 ist größer, da sich die Isolationsmasse der durch den Distanzdraht 4 gebildeten Kontur anpaßt Der mit 9 bezeichnete Raum bleibt frei von Isolationsmasse.

Dies ist auch in dem Ausschnitt 11 in Fig.1 verdeutlicht. Auch dies bedeutet eine effektive Einsparung an Isolationsmasse.

Wählt man als Distanzdraht 4 einen elektrisch leitenden Metalldraht, z.B. wegen des Wickelvorganges, so muß man dafür sorgen, daß dieser Distanzdraht 4 nach dem Verfestigen, d. h. nach dem Sintern der Isolation, entfernt werden kann. Dies kann man beispielsweise chemisch durch Ätzen vornehmen, was an sich bekannt ist, z. B. bei der Entfernung von Stützdraht.

Es ist aber auch denkbar, ein solches Material zu nehmen, was bei der Sintertemperatur verdampft. Eine dritte Möglichkeit besteht darin, als Distanzdraht einen Isolator zu verwenden, der bei dem Sintervorgang erhalten bleibt und auch im fertigen Heizkörper vorhanden ist.

Ein besonderer Vorteil liegt in der Anwendung des oben beschriebenen Heizkörpers bei Kathoden von Fernsehbildröhren, da dieser Heizer eine schnelle Anheizung der Kathode gewährleistet, was für die Betriebsbereitschaft eines Fernsehgeräts, dessen Schaltung weitestgehend mit Halbleitern bestückt ist, der einzige Zeitfaktor ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen eines Heizkörpers für eine indirekt geheizte Kathode, dessen Heizdraht spulenförmig gewickelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizdraht (3) mit einem Distanzdraht (4) bewickelt ist, dessen Stärke gleich dem Mindestabstand zwischen zwei benachbarten Windungen des zum Heizkörper (1) geformten Heizdrahtes ist.

2. Verfahren zum Herstellen eines Heizkörpers nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Heizkörper eine Isolierschicht (2) aufgebracht wird und der Distanzdraht (4) hierauf chemisch oder durch Verdampfen entfernt wird.

3. Verfahren zum Herstellen eines Heizkörpers nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Distanzdraht (4) auf den Heizdraht (3) mit einer Steigung gewickelt wird, die ein Vielfaches der Stärke des Distanzdrahtes ist.

4. Verfahren zum Herstellen eines Heizkörpers nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Windungen des Heizdrahtes so gelegt sind, daß die Distanzdrähte zweier benachbarter Windungen des Heizdrahtes einander nicht berühren.

5. Verwendung eines nach einem der Ansprüche 1 bis 4 hergestellten Heizkörpers für eine Schnellheizkathode von Fernsehbildröhren.