DE441123C

DE441123C - Process for regulating the successive work processes when pumping out vacuum tubes, in particular glow cathode tubes

Info

Publication number: DE441123C
Application number: DEM88655D
Authority: DE
Original assignee: ROENTGENROEHRENFABRIK; CHF Mueller AG
Current assignee: ROENTGENROEHRENFABRIK; CHF Mueller AG
Priority date: 1925-03-03
Filing date: 1925-03-03
Publication date: 1927-02-24

Description

DEUTSCHES REICHGERMAN EMPIRE

AUSGEGEBEN AIH 24. FEBRUAR 1927ISSUED FEBRUARY 24, 1927

REICHSPATENTAMTREICH PATENT OFFICE

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

Vi 441123 KLASSE 21 g GRUPPE 13Vi 441123 CLASS 21 g GROUP 13

(M 88655 VIIIj 2 ig)(M 88655 VIIIj 2 ig)

C. H. F. Müller, Röntgenröhrenfabrik in Hamburg.C. H. F. Müller, X-ray tube factory in Hamburg.

Verfahren zum Regeln der aufeinanderfolgenden Arbeitsvorgänge beim Auspumpen von Vakuumröhren, insbesondere Glühkathodenröhren.Procedure for regulating the successive pumping operations of vacuum tubes, especially hot cathode tubes.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 3. März 1925 ab.Patented in the German Empire on March 3, 1925.

Vakuumröhren, insbesondere Glühkathodenröntgenröhren, werden in der Weise entlüftet, daß die Röhre zunächst mit der Pumpleitung verschmolzen wird. Sie wird zu diesem Zweck in einem mit einem Thermostaten ausgerüsteten Heizkasten untergebracht, dessen Temperatur durch elektrische Widerstandsheizung nach Bedarf eingestellt werden kann. Im allgemeinen wird die Temperatur bis nahe an den Erweichungspunkt des Glases ge-Vacuum tubes, especially hot cathode x-ray tubes, are vented in such a way that that the tube is first fused with the pump line. She becomes this Purpose housed in a heating box equipped with a thermostat, whose Temperature can be adjusted as required by electrical resistance heating. In general, the temperature is kept close to the softening point of the glass.

44ί44ί

bracht. Gleichzeitig mit der Heizung des Thermostaten wird die Glühkathode, ebenfalls durch elektrische Heizung, entgast, indem ihre Temperatur durch stufenweise Erhöhung des Heizstromes allmählich bis zur höchsten Glut gesteigert wird. Nach einer bestimmten Zeit, die von der Bauart und Leistung der betreffenden Röhre abhängt, wird sowohl der Heizstrom der Glühkathode wie auch der des ίο Thermostaten ausgeschaltet und durch Öffnen des Heizkastens für rasche Abkühlung der Röhre Sorge getragen.brings. Simultaneously with the heating of the thermostat, the hot cathode, too by electric heating, degassed by increasing its temperature by gradually increasing the Heating current is gradually increased to the highest embers. After a certain amount of time, which depends on the type and performance of the tube in question, both the heating current of the hot cathode and that of the ίο Thermostat switched off and by opening the heating box for rapid cooling of the Tube care.

Den nächsten Vorgang bildet die Entgasung der übrigen Elektroden durch Elektronenbombardement. Zunächst wird die Glühkathode-derart erhitzt, daß eine geringe Emission auftritt. Während die Glühkathode dauernd auf Glut bleibt, wird die Hochspannung, zunächst mit niedrigen Spannungen beginnend, stoßweise mit größeren Unterbrechungen eingeschaltet. Der durch die Röhre gehende Strom wird nun durch Steigerung des Heizstromes für die · Glühkathode allmählich erhöht. Stufenweise werden dann sowohl der Heizstrom und damit die Emission der Glühkathode wie auch die an die Röhre gelegte Hochspannung gesteigert, so daß die Anode im Laufe des Verfahrens auf immer höhere Temperaturen gebracht wird, bis sie infolge dieser Erhitzung vollständig entgast erscheint. Nunmehr ist der Pumpvorgang vollendet, und die Röhre kann von der Pumpleitung abgeschmolzen werden.The next process is degassing the remaining electrodes by bombarding them with electrons. First, the hot cathode is heated in such a way that low emissions occur. While the hot cathode remains permanently on embers, the high voltage, initially with low voltages beginning, switched on intermittently with major interruptions. The current going through the tube is now increasing the heating current for the hot cathode is gradually increased. Gradually then both the heating current and thus the emission of the hot cathode as well as that to the tube applied high voltage increased, so that the anode in the course of the process on forever higher temperatures is brought until it is completely degassed as a result of this heating appears. The pumping process is now complete and the tube can be removed from the pump line be melted off.

Gemäß dem Verfahren vorliegender Erfindung werden die eben dargestellten einzelnen Arbeitsvorgänge des gesamten Pumpverfahrens nach einem von der Eigenart der betreffenden Röhre abhängigen Betriebsschema ! dadurch selbsttätig geregelt, daß nach Er- ; reichen der erforderlichen Luftverdünnung | der Röhre durch umlaufende Schalter die zum j Heizen des die Röhre umschließenden Heizkastens und der zu entgasenden Glühkathode sowie die zum Einschalten der Röhre in die | Hochspannungsleitung dienenden Vorrichtun- I gen nacheinander auf elektrischem Wege in j und außer Betrieb gesetzt werden. iIn accordance with the method of the present invention, the individual Operations of the entire pumping process according to one of the peculiarities of the one in question Tube dependent operating scheme! automatically regulated by the fact that after Er-; sufficient air dilution | the tube by rotating switches for heating the heating box surrounding the tube and the hot cathode to be degassed and the one for switching the tube into the | High-voltage line serving device- I gen are switched to j and out of service one after the other by electrical means. i

Die Abbildung veranschaulicht in schematischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel einer zur Durchführung dieses selbsttätigen Regelungsverfahrens geeigneten Einrichtung. In der Abbildung sind die zum Betriebe eines Synchronmotors 1 mit Dreiphasenstrom dienenden Netzleitungen mit 2 bezeichnet, während 3 bis 8 die übrigen Netzanschlüsse sind, die entweder Einphasenwechselstrom oder Gleichstrom liefern können. Der Motor 1 steht durch das Schneckenradgetriebe 9, die Welle 10 und das Übersetzungsgetriebe 11, 12 mit der Welle 13 der Schaltwalze 14 in Verbindung. Die Welle 13 treibt durch ein \ Räder vorgelege 15, 16 die Leitspindel 17 einer die Schleifbürste 18 tragenden Laufmutter 19 ^: an und ist ferner durch die Übersetzungs-The figure illustrates in a schematic representation an exemplary embodiment of a device suitable for carrying out this automatic control method. In the figure, the power lines used to operate a synchronous motor 1 with three-phase current are denoted by 2, while 3 to 8 are the remaining power connections that can deliver either single-phase alternating current or direct current. The motor 1 is connected to the shaft 13 of the shift drum 14 through the worm gear 9, the shaft 10 and the transmission gear 11, 12. The shaft 13 drives through a \ countershaft gears 15, 16, the lead screw 17 of a grinding brush 18 bearing lead nut ^19: and further by the translation

■ getriebe 20, 21 und 22, 23 mit der Welle 24 : einer zweiten Schaltwalze 25 verbunden.■ gear 20, 21 and 22, 23 with the shaft 24 : a second shift drum 25 connected.

; Durch das Schleifringpaar 27, 28 der j Schaltwalze 25 und die zugehörigen Schleif-; Through the slip ring pair 27, 28 of the j shift drum 25 and the associated grinding

• kontakte wird im gegebenen Zeitpunkte das• contacts will be the

I in bekannter Weise wirkende, an dem Netz-I acting in a known manner, on the network

• anschluß 6 liegende Relais 29 ausgelöst, das ; den Heizstrom, der den Widerstand 30 des I Thermostaten des die Röhre 31 umschließen-, den Heizkastens 32 durchfließt, schließt oder ; öffnet. Durch das Schleifringpaar 33, 34 und ; die zugehörigen Schleifkontakte wird der ; Primärström des Heiztransformators 35 für• Terminal 6 lying relay 29 triggered, the; the heating current, which the resistor 30 of the I thermostats of the tube 31 enclose, the heating box 32 flows through, closes or; opens. By the slip ring pair 33, 34 and ; the associated sliding contacts is the; Primary flow of the heating transformer 35 for

■ die Glühkathode 36 in bestimmten Zeiti abschnitten dadurch geregelt, daß verschiedene■ the hot cathode 36 in certain Zeiti sections regulated by the fact that different

; Widerstände 37 aus dem Stromkreis herausgenommen oder darin eingeschaltet werden. Durch den Schleifring 38 und die mit ihm verbundenen Schleifringe 39, 40, 41 wird die j Primärspannung des Hochspannungstransformators 26 geregelt, indem durch die mit ihnen zusammenwirkenden Schleifkontakte Widerstände 42 im Verlaufe des Verfahrens nacheinander ausgeschaltet werden, wodurch eine Spannungserhöhung eintritt. Der letzte Schleifring 43 der Schaltwalze 25 liegt parallel zu einem Kontaktmanometer 44, dessen Wirkungsweise später erläutert werden wird.; Resistors 37 are removed from the circuit or switched on therein. Through the slip ring 38 and the slip rings 39, 40, 41 connected to it, the j primary voltage of the high voltage transformer 26 regulated by using them cooperating sliding contacts resistors 42 in the course of the method one after the other can be switched off, causing an increase in voltage. The last slip ring 43 of the shift drum 25 is parallel to a contact manometer 44, the mode of operation of which will be explained later.

Die Schaltwalze 14 trägt die Schleifringe 45,46,47 usw., die den Strom des Hochspannungstransformators 26 ein- und ausschalten. Die von der Laufmutter 19 getragene Schleifbürste 18 schaltet, den verschiedenen Zeitpunkten entsprechend, den Transformator 26 dadurch ein, daß sie der Bewegung der Laufmutter 19 auf der Leitspindel 17 entsprechend nacheinander mit den Schleifringen der Schaltwalze 14 in Berührung kommt. Nach Vollendung des Pumpvorganges kann die Schleifbürste 18 leicht in ihre Anfangsstellung zurückbewegt werden, indem die Lauf mutter 19 beispielsweise aufklappbar angeordnet ist.The shift drum 14 carries the slip rings 45,46,47 etc., which the current of the high voltage transformer 26 on and off. The one carried by the traveling nut 19 Abrasive brush 18 switches, according to the different times, the Transformer 26 by virtue of the movement of the traveling nut 19 on the lead screw 17 correspondingly one after the other in contact with the slip rings of the shift drum 14 comes. After completion of the pumping process, the grinding brush 18 can easily be in their initial position can be moved back by opening the barrel nut 19, for example is arranged.

Erfindungsgemäß wird der Hochspannungsstrom durch Vermittlung eines Relais 48 bekannter Bauart eingeschaltet, damit die Kontakte der Schaltwalze 14 lediglich von dem Schwachstrom aus dem Netzanschluß 4"durchflossen werden und dadurch ihrer vorzeitigen Abnutzung infolge Verbrennens vorgebeugt wird. .According to the invention, the high-voltage current becomes better known through the intermediary of a relay 48 Type turned on so that the contacts of the shift drum 14 only from the Low current from the mains connection 4 ″ flows through them and thus their premature Wear and tear due to burning is prevented. .

Das Kontaktmanometer 44 ist mit seinem offenen Schenkel unmittelbar an die Pumpleitung angeschlossen. Die beiden Kontaktstifte 49 und-50 werden durch die Quecksilberfüllung 51 nur dann geschlossen,- wenn sich das Vakuum innerhalb der Röhre,, des Manometers verschlechtert, d. h. wenn 'derThe contact manometer 44 is with its open leg directly on the pump line connected. The two contact pins 49 and -50 are filled with mercury 51 only closed - if the vacuum inside the tube ,, des Pressure gauge deteriorated, d. H. if 'the

44112S44112S

Druck gegenüber dem Außendruck steigt. In diesem Falle werden durch das Manometer 44 die Magnetrelais 52 bis SS in Tätigkeit gesetzt, wodurch sämtliche kraftgebenden .Netzanschlüsse 2, 5, 7, 8 unterbrochen werden und die ganze Vorrichtung augenblicklich außer Betrieb gesetzt wird. Das Kontaktmanometer 44 bildet somit eine Sicherung für den Fall des Undichtwerdens der Vakuumleitung. Pressure increases compared to the external pressure. In this case, the pressure gauge 44 the solenoid relays 52 to SS put into action, whereby all power-giving .Mains connections 2, 5, 7, 8 are interrupted and the whole device is put out of operation instantly. The contact manometer 44 thus forms a safeguard in the event that the vacuum line leaks.

Das Kontaktmanometer 44 kann auch nach Wiederherstellung des erforderlichen Vakuums innerhalb der Röhre als selbsttätiger Einschalter wirken. In diesem Falle wird die Verbindung zwischen den Kontakten 49 und 50 unterbrochen, dadurch werden die nach Art eines Wagnerschen Hammers angeordneten Kontakthebel der Magnetrelais 52 bis 55 von diesen wieder freigegeben und die Netz-The contact manometer 44 can also after restoration of the required vacuum act as an automatic switch within the tube. In this case the Connection between the contacts 49 and 50 interrupted, thereby the after Contact lever of the magnetic relays 52 to 55 arranged like a Wagner hammer released again by these and the network

ao anschlüsse 2, 5, 7, 8 für den Betrieb der Entgasungsvorrichtung wieder geschlossen.ao connections 2, 5, 7, 8 for operating the degassing device closed again.

Das Ein- und Ausschalten von Motoren mittels Kontaktvakuummeter ist bei Evakuierungsvorrichtungen an sich bekannt, im vorliegenden Falle aber zu dem jeweiligen Evakuierungsgrade der zu entgasenden Röhre !Switching motors on and off using a contact vacuum gauge is part of evacuation devices known per se, but in the present case to the respective degree of evacuation of the tube to be degassed!

einer selbsttätigen Überwachung des Ent- ; gasungsvorganges in Beziehung gebracht. i Nach Beendigung des ganzen Verfahrens tritt der zum Manometer 44 parallel geschaltete Schleifring 43 der Schaltwalze 25 in Tätigkeit und unterbricht in entsprechender Weise die stromgebenden Netzanschlüsse. Wie schon erwähnt, verlangt jede Bauart von Röntgenröhren eine andere Zeiteinteilung ; für die einzelnen Phasen des Pumpvorganges. Da diese Zeiteinteilungen praktisch ermittelt j sind, kann durch Auswechselung der Schleif- \ ringe der Schaltwalzen die Einrichtung dem ; veränderten Verfahren jeweils leicht angepaßt werden. ;an automatic monitoring of the de-; gassing process brought into relationship. After completion of the entire process, the slip ring 43 of the switching drum 25, which is connected in parallel to the manometer 44, comes into operation and correspondingly interrupts the power supplying network connections. As already mentioned, each type of X-ray tube requires a different timing; for the individual phases of the pumping process. Since these timings are determined virtually j can be obtained by replacement of the grinding \ rings of the rollers, the switching means the; modified procedures can be easily adapted. ;

Bei der beschriebenen Einrichtung kann die Anordnung auch so getroffen sein, daß die Schaltwalzen akustische oder optische Signal- j vorrichtungen beim Eintritt bestimmter Vorgänge in Tätigkeit setzen.In the device described, the arrangement can also be made so that the Shift drums acoustic or optical signaling devices when certain processes occur put into action.

An Stelle der umlaufenden Schalter können zum selbsttätigen Ein- und Ausschalten der für den Entgasungsvorgang erforderlichen Vorrichtungen auch gleichwertige Mittel benutzt werden, z. B. eine mit einem durchlochten Bande zusammenwirkende, zur Betätigung der Kontakte dienende Stiftenwalze, wie sie bei elektrischen Klavieren Anwendung findet.Instead of the rotating switch, you can switch the Devices required for the degassing process also have equivalent means be used, e.g. B. a cooperating with a perforated band, for actuation The pin roller used for the contacts, as used in electric pianos finds.

Claims

Patent claims:

, i. Procedure for regulating the successive Operations when pumping out vacuum tubes, in particular hot cathode x-ray tubes, thereby characterized in that after reaching the required air dilution in the tube by rotating switch the for Heating of the heating box surrounding the tube and the hot cathode to be degassed as well as the devices used to switch on the tube in the high-voltage line one after the other. be put into and out of operation by electrical means.

2. Device for carrying out the method according to claim 1, characterized characterized in that the switches first operate relays in a manner known per se, which switch the individual operating devices on and off.

3. Device according to claim 2, characterized by an in the pump line switched on contact manometer, which the voltage sources actuating the switches switches off automatically when the vacuum inside the tube deteriorates and after restoration of the required vacuum switches on again automatically.

4. Device according to claim 1 and 2, characterized in that as a rotating Switch two mutually coupled shift drums (14, 25) are used, one of which

(1 4) interacts with a sliding contact (18) movable on a lead screw (17) and causes the high-voltage transformer (26) to be switched on and off, while the other (25) uses slip rings and sliding contacts connected to the associated power lines that work together regulates other work processes automatically. roo

1 sheet of drawings.