DE657460C

DE657460C - Device for the mutual isolation and centering of the filament and the cathode cylinder of an indirectly heated cathode

Info

Publication number: DE657460C
Application number: DEL69603D
Authority: DE
Original assignee: EDGAR ROEMHILD DR
Current assignee: EDGAR ROEMHILD DR
Priority date: 1927-09-01
Filing date: 1927-09-01
Publication date: 1938-03-04

Description

Die Erfindung betrifft eine besondere Zentrierung des Heizfadens und des Kathodenzylinders einer indirekt geheizten Kathode.The invention relates to a special centering of the filament and the cathode cylinder an indirectly heated cathode.

Bei Elektronenröhren mit Äquipotentialkathoden, die indirekt geheizt werden,, ist der Heizdraht von einem so dünnen zylindrischen Rohr umgeben, daß eine Zentrierung des Drahtes in dem Rohr nur schwer zu erreichen ist. Besondere Schwierigkeiten ergeben sichIn the case of electron tubes with equipotential cathodes, which are indirectly heated, the heating wire is of such a thin cylindrical Surrounding tube that a centering of the wire in the tube is difficult to achieve is. Particular difficulties arise

ίο für den Transport der Röhren, oder gar für solche Röhren, die während einer Bewegung (evtl. während durch äußere -Erschütterung hervorgerufenen mechanischen Eigenschwingungen) in Betrieb gehalten werden sollen.ίο for transporting the tubes, or even for such tubes, which during a movement (possibly during an external vibration caused mechanical natural vibrations) should be kept in operation.

Bei derartigen Elektronenröhren ist eine bestimmte Höchsttemperatur für den Heizdraht, die von dessen Widerstandsfähigkeit abhängt, gegeben, die im allgemeinen nicht über 2000⁰ liegt. Anderseits ist für die denIn such electron tubes, a certain maximum temperature for the heating filament, which depends on its resistance, given that not more than 2,000 is generally ^0. On the other hand is for the

ao Heizdraht umgebende Kathode eine vom Material der Kathodenoberfläche abhängige Mindesttemperatur der 'Kathodenöberfläche gegeben, die je nach dem emittierenden Elektrodenmaterial in vielen Fällen nicht unter mehreren hunderf Grad liegt, häufig jedoch die Größenordnung der Heizdrahttemperatur annimmt. Bei derartigen Anordnungen wird durch das Elektrodenmaterial und die Art der Beheizung in engen Grenzen der innere D urchmesser des Kathodenrohres festgelegt. Handelt es sich insbesondere dabei um wechselstromgeheizte Kathoden, so wird zur Erreichung einer guten Wärmeträgheit des Heizdrahtes dieser von nicht zu kleinem Durchmesser gewählt. Auf diese Weise ist der Spielraum zwischen Heizdrahtoberfläche und Kathodenrohrinnenfläche nur sehr gering.The cathode surrounding the heating wire depends on the material of the cathode surface The minimum temperature of the cathode surface is given, depending on the emitting electrode material in many cases is not below several hundred degrees, but often the order of magnitude of the heating wire temperature accepts. In such arrangements, the electrode material and the type of The inner diameter of the cathode tube is set within narrow limits. Acts If the cathodes are heated by alternating current in particular, it is necessary to achieve this a good thermal inertia of the heating wire this one of not too small diameter chosen. In this way, the clearance between the heating wire surface and the inner surface of the cathode tube is only very small.

Bei einer beispielsweisen Ausführungsform betrug z. B. der Durchmesser des Glühdrahtes 0,2 mm und der Innendurchmesser des umgebenden Rohres (Äquipotentialkathode) 0,6 mm. Ein derartig geringer Abstand von 0,2 mm ist erforderlich, falls die Kathode lediglich durch Wärmestrahlung auf eine solche Temperatur gebracht werden soll, die nur wenig unter der Heizdrahttemperatur liegt.In an exemplary embodiment, e.g. B. the diameter of the filament 0.2 mm and the inner diameter of the surrounding tube (equipotential cathode) 0.6 mm. Such a small distance from 0.2 mm is required if the cathode is only exposed to a such a temperature should be brought, which is only slightly below the heating wire temperature.

Ähnlich Hegen die Verhältnisse bei solchen einen Heizdraht umgebenden engen Röhren, die durch Elektronenbombardement sogar auf eine Temperatur gebracht werden sollen, die höher liegt als die Heizdrahttemperatur.The situation is similar in such narrow tubes surrounding a heating wire, which are even supposed to be brought to a temperature by electron bombardment higher than the heating wire temperature.

Die - Anordnung eines Drahtes in einem zylindrischen Rohr, so, daß nach allen Seiten ein konstanter Abstand von nur 0,2 mm gewahrt bleibt, ist insbesondere dann schwierig, wenn durch Erhitzung Veränderungen der Gestalt einzelner beteiligter Teile zu erwarten sind. Daher hat man in. dem vorliegenden Fall die unter ähnlichen Verhältnissen bisher üblichen Zentrierungsverfahren aufgeben müssen. Man hat vorgeschlagen, einen konstanten Abstand dadurch zu erzielen, daß man den Heizdraht mit einem Rohr aus Isoliermaterial umgeben hat. Dies bedeutet einen VerzichtThe - arrangement of a wire in a cylindrical tube, so that on all sides a constant distance of only 0.2 mm is maintained is particularly difficult when if changes in the shape of individual parts involved are to be expected due to heating are. Therefore, in the present case, we have those under similar conditions so far have to give up the usual centering procedures. One has suggested a constant To achieve distance, that you the heating wire with a tube of insulating material has surrounded. This means a waiver

auf manche der für den vorliegenden Zweck in Betracht kommenden Erhitzungsverfahren; denn bei Zwiscbenlagerung eines die Wärme mehr oder weniger leitenden isolierenden Mantels tritt die Wärmeübertragung dur.c|£on some of the for the present purpose eligible heating methods; because with intermediate storage of one the heat more or less conductive insulating sheath, heat transfer occurs dur.c | £

_% Strahlung beträchtlich zurück. Eine Erhitzung^ _% Radiation back considerably. A heating ^

durch Elektronenbombardement ist dann aucfc.electron bombardment is then aucfc.

nicht möglich.not possible.

Es ist auch bekannt, die Glühkathode einseitig an einem Isolierkörper zu befestigen, der so weit vom Glühkörper entfernt ist, daß er seine Isolierfähigkeit im Betriebe beibehält Eine Zentrierung für Kathoden der oben beschriebenen Art ist hiermit nicht möglich. Man kann, die Anordnung so treffen, daß lediglich an einzelnen Stellen des Glühdrahtes, insbesondere an seinen beiden Enden, isolierende Ringe eingefügt sind, welche die Wärmestrahlung sowohl als auch den Elektronenverlauf während der Hauptlänge des Heizdrahtes in keiner Weise beeinträchtigen, die jedoch bei besonders guter zentrischer Ausführung mindestens denselben "Zentrierungseffekt ausüben wie ein isolierendes Rohr. Dabei ist besonders zu berücksichtigen, daß ein Isolationsrohr, das ins Innere des zu isolierenden Rohres eingeführt werden soll und in dessen Innerem ein "Draht koaxial einzuführen ist, mit Rücksicht auf die Ungenauigkeiten in der ZyHndersymmetrie dieser Teile nicht so fest anschließend ausgeführt sein kann wie diese beiden Isolier ringe nach der erfindungsgemäßen Anordnung, die an den. Seiten der Rohre anzubringen sind. Es hat sich herausgestellt, daß diese Art der Ausführung der Erfindung im- kleinen '■-" noch gewisse Mangel aufweist, die übrigens bei der Verwendung von Isolier röhren im großen auftreten. Bei den für die Heizdrähte und die zu beheizenden Rohre in Betracht kommenden Temperaturen erweisen sich nämlich die meisten für derartige Zwecke brauchbaren Isolierstoffe, wie Tone, Magnesiumoxyd enthaltende Stoffe, Quarz, Porzellan und sonstige keramische Stoffe, ferner auch Glas, als recht schlechte Isolatoren. Diese Tatsache macht sich auch bei den verhältnismäßig geringen, für die Leitung in Betracht kommenden Querschnitten noch, in gewissem Grade bemerkbar; denn gerade bei Heizdrähten, an welche ein zeitlich schwankender Spannungswert gelegt wird, insbesondere bei wechselstromgeheizten Drähten, läßt sich ein besonderer Vorteil der indirekten Heizung dann erzielen, wenn es gelingt, den Heizdraht von der Kathode gut zu isolieren und die Kathode auf diese Weise von den Schwankungen der Wechselspannungen unabhängig zu machen.It is also known to fasten the hot cathode on one side of an insulating body, which is so far away from the incandescent body that it retains its insulating capacity in operation. A centering for cathodes of the above described type is not possible with this. One can make the arrangement so that insulating only at individual points of the filament, in particular at both of its ends Rings are inserted, which the heat radiation as well as the electron course during the main length of the heating wire in no way affect the however, with a particularly good centric design, exert at least the same "centering effect" as an insulating pipe Particular care must be taken to ensure that an insulation tube goes into the interior of the to be insulated Tube is to be introduced and a "wire to be inserted coaxially into its interior is not so, taking into account the inaccuracies in the symmetry of these parts can then be carried out firmly as these two insulating rings according to the invention Arrangement attached to the. Sides of the pipes are to be attached. It has been found that this species the implementation of the invention still has certain shortcomings, which incidentally occur when using insulating tubes in large. In the case of the heating wires and the temperatures to be heated in particular turn out to be most of the insulating materials that can be used for such purposes, such as clays, magnesium oxide containing substances, quartz, porcelain and other ceramic substances, also glass, as pretty bad insulators. This fact also makes itself proportionate to the small cross-sections that can be considered for the line, to a certain extent Degrees noticeable; because especially with heating wires, to which a time fluctuating A voltage value is applied, especially in the case of alternating current heated wires The particular advantage of indirect heating is achieved when the heating wire is used to insulate well from the cathode and in this way from the fluctuations to make the alternating voltages independent.

Dies wird. durch den Gegenstand der Erfindung vollständig ermöglicht. Zu diesem Zweck wird der Isolierkörper zwischen zwei Scheiben aus wärmeleitendem Werkstoff, welche einen größeren Durchmesser als das Kathodenrohr besitzen und von denen die Ujeine mit dem Heizkörper, die andere mit dem yfs^thodenzylinder fest verbunden ist, in einer ."'stJchen Entfernung von den heißen Elektrodenteilen angeordnet, daß diese auch bei Verwendung eines wärmeempfindüchen Isolierstoffes keine die Isolierfähigkeit herabsetzende Wärmewirkung auf den Isolierkörper mehr auszuüben vermögen.This will. by the subject matter of the invention fully enabled. For this purpose, the insulator is placed between two Discs made of thermally conductive material, which have a larger diameter than that Have cathode tube and of which the Ujeine with the radiator, the other with the yfs ^ method cylinder is firmly connected in a . "'Remove the hot electrode parts arranged that this also when using a heat-sensitive insulating material no more thermal effects on the insulating body that reduce the insulating capacity be able to exercise.

Das .Wesen der Erfindung wird in den Abbildungen erläutert. In Abb. 1 ist ein Querschnitt durch eine Dr,eielektrodenröhre mit einer Ausführungsform der erfrndungsgernäßen Halterung von Heizdraht und Kathode dargestellt. Die Abb. 2 zeigt in vergrößertem Maßstabe die erfindungsgemäße Zentrierung der Kathode gemäß der Röhre von Abb. 1.The essence of the invention is shown in the figures explained. In Fig. 1 is a cross-section through a Dr, electrode tube with an embodiment of the holder of the heating wire and cathode according to the invention. Fig. 2 shows the centering of the invention on an enlarged scale Cathode according to the tube of Fig. 1.

Der Heizdraht 1 ist mit einem durch strahlenförmige Speichen 6 getragenen Ring 7 versehen. In ähnlicher Weise ist der Kathodenzylinder mit einem durch strahlenförmige Speichen 4 getragenen Ring 5 versehen. Zwischen den beiden Ringen S und 7 liegt eingeklemmt eine Glimmerscheibe 8, die von den beiden Ringen 5 und 7 so gehalten wird, daß sie mit der inneren Kante 9 den Heizdraht nicht berührt.The heating wire 1 is provided with a ring 7 carried by radial spokes 6. The cathode cylinder is similar provided with a ring 5 carried by radial spokes 4. Between the two rings S and 7 is clamped a mica washer 8, which of the two rings 5 and 7 is held so that they with the inner edge 9 the heating wire not touched.

In Abb. 2 ist die Ausführung einer derartigen Zentrierungsvorrichtung von der Seite gesehen dargestellt. Hieraus ist gleichzeitig zu ersehen, daß die Speichen 4 und 6 für die beiden Halteringe nicht einander gegenüberliegen. Die Verlängerungen der Speichen umklammern je den Isolationsring und begünstigen auf diese Weise einen guten Halt.In Fig. 2, the design of such a centering device is from the Shown as seen from the side. From this it can be seen at the same time that the spokes 4 and 6 for the two retaining rings do not face each other. The extensions of the spokes each clasp the isolation ring and favor that way a good grip.

Die Temperaturverhältriisse bei einer derartigen Ausführung können beispielsweise folgende sein: Es möge der Heizdraht auf einer Temperatur von 2000⁰, die Kathode auf einer solchen von 700⁰ sich befinden. Die Aufgabe der Isolation kommt im wesentlichen dem äußeren Teil 10 der Glimmerscheibe zu. Diese ist von selten des Drahtes 1 sowohl als auch des Rohres 2 nur durch die langen Wege der Speichen 4 bzw. 6 verbunden und befindet sich daher auf so niedriger Temperatur, daß die no Isolationsfähigkeit noch gut ist und auch die kristallinischen Eigenschaften des Glimmers keine störende Veränderung erfahren. Selbst wenn die inneren Kanten 9 infolge der Nachbarschaft des Heizdrahtes f auf eine höhere Temperatur kommen, beeinträchtigen die Eigenschaften dieser Stelle die Isolationsfähigkeit nicht. Dadurch, daß die Speichen 4 und 6 gegeneinander versetzt sind, ist sowohl bezüglich des Wärmeüberganges als auch in elektrischer Hinsicht ein weiterer Vorteil der Anordnung erzielt.The Temperaturverhältriisse in such a design may be for example the following: It may the filament at a temperature of 2000 ^0, the cathode on such 700 ⁰ are located. The task of insulation is essentially assigned to the outer part 10 of the mica disk. This is rarely connected to both the wire 1 and the tube 2 only by the long paths of the spokes 4 and 6 and is therefore at such a low temperature that the insulation is still good and the crystalline properties of the mica are not disruptive Experience change. Even if the inner edges 9 come to a higher temperature as a result of the proximity of the heating wire f, the properties of this point do not impair the insulation ability. Because the spokes 4 and 6 are offset from one another, a further advantage of the arrangement is achieved both in terms of heat transfer and in electrical terms.

Claims

Patent claims:

ι. Device for mutual isolation ■ tion and centering of the filament and the cathode cylinder of an indirectly heated Cathode, both on glow, - ■ temperature are located in an electron tube, characterized in that the insulating body is made between two discs thermally conductive material, which has a larger diameter than the cathode tube and one of them with the radiator, the other with the cathode cylinder is firmly connected, is arranged at such a distance from the hot electrode parts that these also if a heat-sensitive insulating material is used, none of the insulating properties Able to exert a reducing thermal effect on the insulating body. 2. Device according to claim i, characterized in that the insulation body consists of a glinimer disc with the inner edge of the heating wire not touched.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the both on the heating wire and on the cathode tube seated metal disks from one carried by radially in spokes Ring exist.

4. Device according to claim 1 to 3, characterized in that for association of the metal disks sitting on the cathode tube and heating wire, each with an insulating body, with these disks spoke-shaped extensions are provided which clasp the isolation ring.

5. Cathode according to claim 1 to 4, · characterized in that the spokes the one on the. Cathode tube and disks sitting on the radiator against each other are offset.

1 sheet of drawings