DE478441C - Entladungsroehre, insbesondere fuer Wechselstrombeheizung, mit Gluehkathode - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
4. JUU 1929.

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21g GRUPPE

N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken in Eindhoven, HoIl.*)

Patentiert im Deutschen Reiche vom 21. März 1924 ab

Die Erfindung bezieht sich auf eine Entladungsröhre mit Glühkathode und insbesondere auf die Anordnung und Bauart der Glühkathode sowie die Art, wie letztere erhitzt wird.
Die Erfindung bietet besondere Vorteile bei Anwendung in Entladungsröhren mit drei Elektroden, die für die drahtlose Telegraphie oder Telephonie und ähnliche Zwecke als Empfangslampen oder Detektoren verwendet werden.

Bei dieser Art Entladungsröhren hat sich, zumal bei Verwendung durch den Amateur, der Nachteil fühlbar gemacht, daß zum Erhitzen der Kathode eine Gleichstrombatterie erforderlieh ist, deren immer wieder notwendiges Aufladen störend und kostspielig ist. Das Erhitzen des Glühfadens mittels Wechselstroms hat den Nachteil, daß infolge der Temperaturschwankungen der Glühkathode und der Änderung der Stärke des um letztere herum auftretenden magnetischen Feldes Nebenlaute im Fernhörer wahrgenommen werden.

Der Zweck der Erfindung ist nun, die Anwendung des Wechselstroms unter Umgehung der vorerwähnten nachteiligen Folgen zu ermöglichen. Es ist bekannt, die Glühkathode elektrischer Entladungsröhren durch Wärmeleitung oder Strahlung mittels im Innern der Röhre angeordneter Heizelemente zu erhitzen. Auch hat man schon vorgeschlagen, Glühkathoden anzubringen, deren Oberfläche einen Stoff enthält, der bei bedeutend niedrigerer Temperatur als Wolfram eine für den Betrieb ausreichende Elektronenemission aufweist. Gemäß der Erfindung werden in einer Entladungsröhre mit einer solchen Kathode ein oder mehrere einen elektrischen Strom leitende und durch diesen Strom zu erhitzende Heizelemente örtlich in unmittelbarem Kontakt mit der Kathode, jedoch auf eine beträchtliche Strecke frei von der Kathode angeordnet. Die Erhitzung der Kathode findet bei dieser Anordnung im wesentlichen dadurch statt, daß die in den Heizelementen entwickelte Wärme durch Leitung längs der Berührungsstelle nach der Kathode fließt.

Diese Bauart hat den Vorteil, daß der Heizstrom nicht durch die Kathode selbst fließt und zum Erhitzen der Heizelemente unter Umgehung der vorerwähnten Nachteile Wechselstrom benutzt werden kann.

Es ist einleuchtend, daß man eine Kathode aus "Wolfram durch Wärmeleitung nicht auf eine so hohe Temperatur erhitzen kann, wie für eine hinreichend starke Elektronenemission des Wolframs nötig wäre.

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dr. Gilles Holst in Eindhoven, HoIl,

Es wird daher die Oberfläche der Kathode aus einem Stoff hergestellt, der schon bei niedriger Temperatur leicht Elektronen aussendet. Auch kann die Kathode selbstverständlich ganz aus einem derartigen Stoffe bestehen. Wesentlich ist nur, daß die Oberfläche der Kathode einen. Stoff mit der erwähnten günstigen Eigenschaft enthält.

Es ist zu bemerken, daß die Heizung der

ίο Kathode, die erfindungsgemäß im wesentlichen durch Wärmeleitung erfolgt, auch zum Teil auf andere Weise, nämlich durch Wärmestrahlungi bewirkt wird.

Eine besonders einfache Bauart erhält man erfindungsgemäß, wenn die Heizelemente zugleich die Kathode tragen.

Vorteilhaft ist es ferner, die Kathode im wesentlichen aus einem die Wärme gut leitenden Metall herzustellen, und es ist zweckmäßig, die Heizelemente aus einem Stoff mit hohem Widerstand, wie z. B. Chromeisen, Chromnickel, insbesondere die unter dem Namen Nichrom bekannte Legierung von etwa 20 Teilen Chrom mit etwa 80 Teilen Nickel, oder einem ähn-25. liehen Stoffe anzufertigen.

Die Wahl eines Stoffes mit hohem spezifischen Widerstand ist vorteilhaft, weil die Heizdrähte, wenn sie zugleich die Kathode zu unterstützen haben, aus diesem Grunde einen verhältnismäßig großen Durchmesser haben müssen. Wird die Erfindung auf eine Entladungsröhre mit konzentrischer Anordnung der Elektroden angewendet, so kann die Kathode an jedem Ende von einem Heizdraht getragen werden.

Ferner empfiehlt es sich, für die Heizelemente und für die Glühkathode besondere Stromzuführungsdrähte anzubringen, so daß die Glühstromkreise von dem Kathode-Gitterkreis und dem Kathode-Anodekreis ganz unabhängig sind. Zum Erhitzen der Heizelemente kann ein Transformator benutzt werden, der primär an eine Wechselstromspannung der üblichen Größe, z. B. an das Stadtnetz, angeschlossen werden kann.

Es ist einleuchtend, daß es nachteilig ist,

wenn die Kathode von einem Heizelement nach dem anderen Strom leitet. Zur Verhütung

dieses Übelstandes kann man entweder die Heizelemente durch völlig getrennte Kreise erhitzen, z. B. durch Verwendung getrennter Sekundärspulen, oder man kann dafür sorgen, daß die Kathode mit denjenigen Punkten der Heizelemente in Berührung steht, die praktisch eine gleich hohe Spannung haben.

Im letzteren Falle kann man die Stromzuführungsdrähte für die Heizelemente auch innerhalb der Röhre abzweigen, so daß weniger Zuführungsdrähte eingeschmolzen zu werden brauchen und eine Sekundärwicklung auf dem Heiztransformator genügt.

In diesem Falle haben alle Punkte der Kathode ein gleich hohes Potential, so daß die Vorteile der bekannten Äquipotentialkathode aufrechterhalten werden können.

Die Abbildungen stellen eine Ausführungsform einer Entladungsröhre nach der Erfindung dar. Die veranschaulichte Röhre, die mit einer Glühkathode, einem Gitter und einer Anode versehen ist, eignet sich besonders zur Verwendung als Detektor- oder Verstärkerlampe für kleine Leistungen.

Sie zeigen die abgeänderte Bauart einer Glühkathode mit Heizelementen nach der Erfindung.

Abb. ι ist eine Stirnansicht der Entladungsröhre mit zugehöriger Schaltung.

Abb. 2 ist eine Seitenansicht der Röhre nach Abb. i.

Abb. 3 ist eine schaubildliche Darstellung des Fußes mit der an ihm befestigten Kathode. Die in den Abbildungen dargestellte Entladungsröhre besteht aus einem entlüfteten Gefäß i, z. B. aus Glas, mit dem ein Glasfuß 2 luftdicht verschmolzen ist, während in die Quetschung des Fußes die Stromzuführungsdrähte für die verschiedenen Teile der Entladungsröhre luftdicht eingeschmolzen sind. Im Innern der Hülle 1 befinden sich eine Anode 3, ein Gitter 4 und eine Glühkathode 5. Die Anode 3 besteht in bekannter Weise aus einer zylindrisch gebogenen Platte und wird von Stützdrähten 6 und 7 getragen, von denen letzterer zugleich als Stromzuführungsdraht dient.

Das Gitter 4 besteht aus einem schraubenlinienförmig gebogenen Draht, der an den beiden Enden von Stützdrähten 8 und 9 getragen wird, von denen ersterer zugleich als Stromzuführungsdraht dient.

In der Achse der konzentrisch zueinander, angeordneten Elektroden 3 und 4 befindet sich die Kathode 5, die zweckmäßig aus einem die Wärme gut leitenden Stoff, z.B. Kupfer, angefertigt und an der Oberfläche mit einem Stoff überzogen ist, der bei verhältnismäßig niedriger Temperatur leicht Elektronen aussendet, wie z. B. einem Erdalkalimetalloxyd.

Die Kathode wird an den Enden von zwei Bügelchen 11 und 12 (s. auch Abb. 3) getragen, die als Heizelemente dienen und zweckmäßig aus einem Stoff mit hohem Widerstand, wie z. B. Chromeisen oder Chromnickel, insbesondere die unter dem Namen Nichrom bekannte Legierung von etwa 20 Teilen Chrom mit etwa 80 Teilen Nickel, bestehen. Der Bügel 11 wird an den Enden von Stützdrähten 13 und 14 getragen, von denen letzterer als Stromzuführungsdraht dient, während der Bügel 12 von Stützdrähten 15 und 16 getragen wird, von denen der Draht 15 als Stromzuführungsdraht verwendet wird.

Innerhalb der Röhre sind die Enden der Heizdrähte durch Drähte 17 und 18 (Abb. 3) leitend verbunden, so daß zur Stromzuführung zu diesen Heizdrähten nur zwei Drähte in den Kniff des Fußes eingeschmolzen zu werden brauchen.

Aus der Abbildung ergibt sich, daß die Kathode 5 mit den Punkten der Stützdrähte in Berührung steht, die praktisch eine gleich hohe Spannung haben, so daß kein Strom durch die Kathode 5 fließt. Ferner ist die Kathode 5 mit einem besonderen Zuführungsdraht 10 versehen, womit die vorher erwähnten Vorteile verbunden sind.

An Hand der Abb. 1 soll nun die Schaltung der dargestellten Entladungsröhre noch kurz besprochen werden.

Zum Erhitzen der Heizbügel 11 und 12 ist ein Transformator 20, 19 vorhanden, dessen Primärwindung 20 mittels eines Schalters 21 an ein Wechselstromnetz der üblichen Spannung, z. B. an ein Stadtnetz, angeschlossen werden kann. Der Transformator, der nur sehr geringe Leistungen zu liefern hat, kann einfacher Bauart sein.

In dem Anodenkreis liegt eine Batterie 23 und ein Fernhörer 25, während in dem Gitterkreis ein regelbarer Kondensator 26 und paiallel zu ihm eine regelbare Selbstinduktion 24 liegt.

Letzterer werden im allgemeinen die im Fernhörer hörbar zu machenden Wechselspannungen aufgeprägt.

Claims (6)

1. Patentansprüche:

   i. Entladungsröhre, insbesondere für Wechselstrombeheizung, mit indirekt beheizter Äquipotentialglühkathode, deren Oberfläche einen Stoff enthält, der bei bedeutend niedrigerer Temperatur als Wolfram eine für den Betrieb ausreichende Elektronenemission aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere einen elektrischen Strom leitende und durch diesen Strom zu erhitzende Heizelemente örtlich in unmittelbarem Kontakt mit der Kathode, jedoch größtenteils frei von der Kathode derart angeordnet sind, daß die Kathode im wesentlichen durch Leitung der in den Heizelementen entwickelten Wärme längs der Berührungsstelle erhitzt wird.
2. 2. Entladungsröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizelemente zugleich die Kathode tragen.
3. 3. Entladungsröhre nach Anspruch 1 oder 2 mit konzentrisch angeordneten Elektroden, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathode in der gemeinsamen Achse der Elektroden an jedem Ende von einem Heizelement getragen wird.
4. 4. Entladungsröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise besondere Stromzuführungsdrähte für die Heizelemente und solche für die Glühkathode angebracht sind.
5. 5. Entladungsröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Glühkathode mit denjenigen Punkten der Heizelemente Kontakt herstellt, die praktisch ein gleich hohes Potential haben.
6. 6. Entladungsröhre nach Anspruch 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromzuführungsdrähte für die Heizelemente innerhalb der Röhre von gemeinsamen Zuführungsdrähten abgezweigt sind.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen