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Stromeinführung für Ehtladungsgefäße KLASSE 21 g GRUPPE
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R 203345 VIII c121 9 .
Die Erfindung betrifft die
Abstützung und Einschmelzung von wechselstromführenden Leitern an einer Wand wie
etwa dem Kolben einer Elektronenentladungseinrichtung. In Hochleistungsröhren werden
nie mit starken Strömen belasteten Zuleitungen wie die Heizstromzuleitungen gewöhnlich
von kappenförmigen Hülsen . oder Hütchen aus Metall getragen,,die längs ihrer Ränder
an die Glaswand des Gefäßes angeschmolzen sind, wobei die Zuleitungen -durch die
Mitte des Bodens des Hütchens hindurchgehen. Da die Heizstromzuführungen gewöhnlich
nebeneinander in das Vakuumgefäß eintreten, fließt der Strom in den Zuführungen
in entgegengesetzten Richtungen und erzeugt elektromagnetische Kraftlinien, welche
die beiden Zuführungen in geschlossenen Kurven umschlingen. Wenn diese Kraftlinien
durch. einen Wechselstrom erzeugt werden, schneiden sie die Wände der Hütchen und
rufen dort beträchtliche Wärmeverluste hervor. Aufgabe .der Erfindung ist es, derartige
Stromeinführungen so auszubilden, daß die beschriebenen Wärmev°rluste in den Hütchen
herabgesetzt werden.
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. Bei Stromeinführungen für Entladungsgefäße, bestehend aus einer
Mehrzahl von wechselstromführenden, nahe beieinanderliegenden Leitern, welche durch
den Boden von in die Gefäßwand eingesetzten Metallkappen hindurchgeführt sind, werden
gemäß .der Erfindung die Seitenflächen der Metallkappen so geformt, daß ihr Querschnitt
mit der Form der sie schneidenden, von den Leitern ausgehenden magnetischen Kraftlinien
übereinstimmt und daß die einzelnen Punkte der Seitenfläche .der Kappe einen solchen
Abstand von dem Leiter besitzen"daß sie gleichzeitig von den magnetischen Kraftlinien
geschnitten werden.
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Die elektromagnetischen Kraftlinien um jeden der parallelen Leiter
(z. B. zwei Leiter) liegen wegen ihrer gegenseitigen Abstoßung
exzentrisch
zu diesen Leitern.. Es ist festgestellt worden, daß die in den Hütchen induzierten
Ströme und die durch sie hervorgerufene Erwärmung herabgesetzt werden, wenn die
Wände der Hütchen exzentrisch zu den Leitern und konzentrisch zu :den Kräftlinien,welche
sie schneiden, angeordnet sind. Wenn idie Kraftlinien rings um den Leiter herum
zusammenschrumpfen und sich ausdehnen, werden axial gerichtete elektromotorische
Kräfte in dem Hütchen induziert. Da bei -der Anordnung gemäß der Erfindung alle
Punkte jeder Kraftlinie gleichzeitig die Wand des Hütchens durchsetzen, ist die
sich ergebende elektromotorische Kraft längs jeder geschlossenen Schleife in dem
Hütchen gleich \?ull, und es Treten keine induzierten Ströme auf: Wenn die Kraftlinien
unregelmäßig verlaufen wegen fremder elektromagnetischer Felder oder weil drei oder
mehr stromführende Leiter nebeneinander angeordnet sind, ist es zweckmäßig, die
Seitenwände .des Hütchens so zu formen und sie -in solchem Abstand von den Leitern
anzubringen, daß auch dann alle Punkte jeder schneidenden Kraftlinie gleichzeitig
durch die Seitenfläche des Hütchens hindurchgehen.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Abbildungen dargestellt.
Abb. r ist eine perspektivische Ansicht einer solchen Stromzuführung im Schnitt,
und Abb.2 ist eine Draufsicht, in welche die magnetische Feldverteilung eingezeichnet
ist.
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Das Ausführungsbeispiel der Erfindung, welches zum Zwecke der Erläuterung
der kennzeichnenden Merkmale der Erfindung gewählt -und in Abb. z därgestellt ist,
enthält eine glasartige Wand z, welche das Gefäß einer elektrischen Vorrichtung,
etwa die Wand einer Elektronenentladungseinrichtung, vorstellt mit zwei Leitern
2 und 3, welche durch die Wand hindurchgehen und mit ihr mit Hilfe von kappenförmigen
Hülsen oder Hütchen d. und 5 verschmolzen sind. Die Ränder der Hütchen sind vorzugsweise
gasdicht in die glasartige Wand eingeschmolzen, und die Leiter 2 und 3 können entweder
durchgehende Metallstäbe sein, welche durch Öffnungen im Boden der Hütchen hindurchgeführt
sind, oder es können die Leiter aus zwei koaxialen Teilen bestehen, die etwa durch
Schweißen mit den einander abgekehrten Oberflächen des Bodens der Hütchen verbunden
sind. Die parallelen Leiter können auf der einen Seite der Wand mit einem beliebigen
Stromkreis verbunden sein, oder sie können im Fall einer Radioröhre mit den in der
Röhre befindlichen Elektroden verbunden sein. Die Leiter können beispielsweise zur
Zuführung eines Wechselstromes zur Kathode dienen, oder sie können als Lecherdrähte
einer langen Re@sonanzleitung eines Hochfrequenzerzeugers <xler Verstärkers wirken.
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Der Verlauf des magnetischen Feldes um zwei parallele Leiter gleichen
Durchmessers, welche entgegengesetzt gerichtete Ströme führen, ist in Abb.2 durch
elektromagnetische Kraftlinien 6 angedeutet, wobei jede Kraftlinie kreisförmig ist
und exzentrisch zu dem von ihr umschlossenen Leiter liegt. Wenn die rohrförmigen
Seitenflächen der Hütchen konzentrisch zu den Leitern sind, ist die magnetische
Feldstärke nicht an allen Punkten des Umfangs der Hütchen dieselbe, und jede Kraftlinie
induziert beim Schneiden der Wände der Hütchen ungleiche Spannungen an den einzelnen
Punkten des Umfangs des Hütchens. Da sich die induzierten Spannungen von Punkt zu
Punkt längs des Umtang des Hütchens ändern, entstehen Wirbelströme und Wärmeverluste.
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Erfindungsgemäß werden die Hütchen scy angeordnet,. daß ihr Umfang
mit den schneidenden Kraftlinien zusammenfällt bzw. zii ihnen konzentrisch ist,
indem die Achsen der Hütchen längs einer durch die Mittelpunkte der Leiter gehenden
Geraden nach außen versetzt sind, so daß die induzierten Spannungen an allen Punkten
des Umfangs dieselben sind. Es ist auf rechnerischem Wege ermittelt worden, daß
unter der Annahme gleicher Durchmesser für die Leiter und gleicher mittlerer Durchmesser
für die Hütchen folgende Beziehung zwischen dem Abstand[, zwischen den Achsen der
Leiter, dein Abstand l2 zwischen den Mittellinien der Hütchen, dem Durchmesser dl
der Leiter und dem mittleren Durchmesser d;; der Hütchen besteht: d>-1'-d--d. Aus
dieser Beziehung kann der Abstand zwischen der Achse eines Leiters und der Achse
des dazugehörigen Hütchens leicht ausgerechnet werden. Wenn jedoch die Durchmesser
der Leiter 2 und 3 ungleich und mit dl und d, bezeichnet sind, so läßt sich der
Abstand -,r, zwischen den Achsen des Hütchens .4 und des zugehörigen Leiters 2 und
der Abstand x. zwischen den Achsen des Leiters 3 und des zugehörigen Hütchens 5
aus den folgenden Formeln errechnen
Hierin ist 1 der Abstand zwischen den Achsen der beiden Leiter, und D1 und D:= sind
die Durchmesser der zugehörigen Hütchen. Wenn ein dritter zu den Leitern 2 und 3
paralleler
Leiter vorhanden ist, sind die magnetischen Kraftlinien
nicht mehr kreisförmig, sondern haben eine unregelmäßige Gestalt: in diesem Falle
ist es gemäß der Erfindung nur notwendig, daß die. Wand des Hütchens so geformt
ist, daß sie mit jeder einzelnen sie schneidenden Kraftlinie zusammenfällt.