DE2641609A1

DE2641609A1 - Elektrisches heizelement

Info

Publication number: DE2641609A1
Application number: DE19762641609
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Anika
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1976-09-16
Filing date: 1976-09-16
Publication date: 1978-03-23

Description

n Elektrisches Heizelement "
Die vorliegende Erfindung betrifft ein aus Drähten bestehendes elektrisches Heizelement mit wenigstens einem wendelförmig gewickelten Draht.
Wendelförmige Heizelemente sind bereits im Zusammenhang mit Glühlampen mit Kathoden und mit elektrischen Heizgeräten bekannt.
Als Heizelement für indirekt geheizten Kathoden für Elektronenröhren ist es auch bekannt, mehrere Heizdrähte ineinander verschachtelt zu verwenden. Der Nachteil von solchen wendelförmigen Heizelementen, insbesondere bei Kathoden mit geringer Stromstärke, besteht in einer verhältnismäßig geringen mechanischen Stabilität dieser Heizelemente.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein neuartiges, insbesondere für Kathoden von Elektronenröhren geeignestes, Heizelement anzugeben, das eine erhöhte mechanische Stabilität besitzt, das einfach mit einer isolierenden Beschichtung zu versehen ist und das eine große wärmeabstrahlende Oberfläche besitzt.
Gemäß der Erfindung wird vorgeschlagen, daß der wendelförmige Draht auf einem, einen Wickelkern darstellenden Draht,diesen metallisch berührend, aufgewickelt ist.
Ein wesentlicher Vorteil des beschriebenen Heizelementes bezieht in seiner verbesserten mechanischen Stabilität, insbesondere dann, wenn eine geringe Wendelsteigung des gewickelten Drahtes gewählt wird. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß trotz der verbesserten mechanischen Festigkeit nur eine geringfügige - Verringerun g des elektrischen Widerstandes auftritt und andererseits die wärmeabstrahlende Oberfläche wesentlich erhöht wird. Insbesondere bei der Verwendung eines solchen Heizelementes in einer Kathode für Elektronenröhren ergibt sich eine verringerte Temperaturdifferenz zwischen der Temperatur an der Emissionsfläche der Kathode und der Temperatur des Heizelementes, wodurch die Lebensdauer und Belastbarkeit der Kathoden wesentlich erhöht wird.
Anhand des in der Figur dargestellten Ausführungsbeispieles wird die Erfindung nachfolgend näher erklärt.
Die Figur zeigt einen Abschnitt eines erfindungsgemäßen Heizelementes, das aus einem Kerndraht 1 und aus einem darauf gewickelten wendelförmigen Draht 2 besteht. Der wendelförmige Draht 2 ist stramm auf den Kerndraht aufgewickelt, so daß eine metallische Berührung in Schlangenlinienform zwischen den beiden Drähten 1 und 2 besteht. Der Durchmesser des gewendelten Drahtes 2 ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel halb so groß wie der Durchmesser des Kerndrahtes 1. Es ist zweckmäßig, diesen Durchmesser des Wendeldrahtes 2 nicht größer zu machen als das Doppelte des Durchmessers des Kerndrahts 1.
Die Steigung des gewendelten Drahtes 2 ist zweckmäßig so zu wählen, daß zwischen den einzelnen Windungen der Wendel noch ein geringer Zwischenraum verbleibt. Hierdurch wird bei einer Verwendung eines solchen Heizelementes als Heizer für eine Kathode eine wesentlich verbesserte Haftung des erforderlichen Isolieüberzuges erzielt. Bekanntlich werden solche Heizelemente mit einer im wesentlichen aus Aluminiumoxid bestehenden Beschichtung versehen, um einen elektrischen Kontakt des Heizelementes 2 mit der Kathodenhülse, in welche das Heizelement eingeschoben wird, zu verhindern.
Bei einem Ausführungsbeispiel wurde ein Wendeldraht verwendet, dessen Durchmesser halb so groß war wie der Durchmesser des Kerndrahtes 1. Die Wendelsteigung des Wendeldrahtes betrug etwa das 1,5fache des Durchmessers des Wendeldrahtes, so daß zwischen den einzelnen Windungen ein freier Raum von der Dicke des halben Wendeldrahtdurchmessers verblieb. Sowohl der Kerndraht als auch der Wendeldraht bestehen aus dem gleichen Material, einem Wolframdraht oder Wolfram-Rhenimdraht. Der elektrische Widerstand des Heizelementes ist etwa um 14 % geringer als der Widerstand des Kerndrahtes allein. Die Brennerfläche erhöhte sich um etwa 300 bis 400 % und die Differenz zwischen der Temperatur des Heizelementes und der Temperatur der Emissionsschicht konnte um etwa 35 % verringert werden, was bedeutet, daß die Temperatur des Heizelementes wesentlich verringert und damit seine Lebensdauer wesentlich erhöht werden konnten. Insgesamt konnte festgestellt werden, daß der gesamte Heizleistungsverbruch der Kathode geringer war als mit einem vergleichsweisen Heizelement, das lediglich aus einem gewendelten Draht bestand.
Zur Erzielung gewünschter Formen des Heizelementes ist es möglich, auch den Kerndraht mit dem darauf befindlichen Wendeldraht in beliebige Formen, z. B. in eine Wendel form, zu bringen.
L e e r s e i t e

Claims

Patentansprüche Aus Drähten bestehendes elektrisches Heizelement mit wenigstens einem wendelförmig gewickelten Draht, dadurch gekennzeichnet, daß der wendelförmige Draht auf einem einen Wickelkern darstellenden Draht diesen metallisch berührend angeordnet ist.
2. Heizelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der wendelförmige Draht und der Kerndraht aus dem gleichen Metall bestehen.
3: Heizelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß di zu el elektrischen Wideratandseigenschaften des gewendelten Drahtes und des Kerndrahtes unterschiedlich sind.
4, Heizelement nach Anspruch oder Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeleitungseigenschaften des gewendelten Drahtes und des Kerndrahtes unterschiedlich sind.
5. Heizelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gkennzeichnet, daß der Durchmesser des Wendeldrahtes höchstens doppelt so groß ist, vorzugsweise gleich oder kleiner ist als der Durckmess-r des Kerndrahtes,
6. Heizelement nach einem der Anspürche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der gewendelte Draht zumindest an seinen Enden mit dem Kerndraht durch Schweißen, Löten oder dergleichen verbunden ist.
7. Heizelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kerndraht mit dem darauf befindlichen Wendeldraht gebogen ausgebildet ist, insbesondere wendelförmig, haarnadelförmig, schneckenförmig oder ähnlich gebogen ist.
8. Heizelement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch seine Ausbildung als Heizelement für eine indirekt geheizte Kathode einer Elektronenröhre.
9. Heizelement nach einem der Ansprüch!e 1 bis 8, gekennzeichnet durch eine Ummantelung mit einer Isolierschicht, insbesondere auf Aluminiumoxidbasis
10. Heizeiaient nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurchgekennzeichnet, daß der wendelförmig gewickelte Draht eine Wendelsteigung aufweist, die das 1- bis 3fache, insbesondere das 1-bis 2fache des Drahtdurchmessers des Wendeldrahtes beträgt.