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Elektrodenzuführung bzw. -halterung für gas- oder dampfgefüllte Entladungsgefäße
Es ist bekannt, schädliche Temperaturerhöhungen im Quetschfuß von elektrischen Entladungsgefäßen
bis zu . einem gewissen Maße ,dadurch zu verhindern, .daß man die Elektrodenzuleitu.ngen
als Wärmedrosseln ausbildet, also -dafür sorgt, daß die Wärmeleitung von den Elektroden
nach dem Quetschfuß eine möglichst geringe wird. Will man :diese Maßnahme wirksam
gestalten, dann .ist es in den meisten Fällen notwendig, .daß man die Zuführungs-
bzw. Halterungsstäbe sehr lang und dünn macht, da sonst :die Drosselwirkung nicht
ausreicht und der Quetschfuß bzw. die Einschmelzstelle eine zu hohe Temperatur annehmen.
Dadurch erhält der Aufbau :der Elektroden auf den Zuleitungen eine meist ungenügende
Festigkeit.
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Es ist ferner ;bekannt,. die Zuführungsstäbe für die Elektroden mit
Kühlflügeln zu versehen. Auch diese Maßnahme erweist sich aber vielfach als unzulänglich,
besonders :dann, wenn die Temperatur am oberen Ende der Zuleitung hoch ist und daher
ein erhebliches Maß an Wärme abgeführt werden muß.
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Die Erfindung betrifft nun :eine Anordnung für die Halterungs- bzw.
Zuleitungselemente der Elektroden von elektrischen Entladungsgefäßen, bei der die
erwähnten Schwierigkeiten nicht vorhanden sind. Erfindungsgemäß ist bei einer Elektrodenzuführung
;bzw. -halterung für elektrische gas-oder dampfgefüllte Entladungsgefäße, welche
vakuumdicht in .die Gefäßwand mittels eines Quetschfußes eingeschmolzen ist, im
Zuge der :dreht- oder stabförmigen Elektrodenzuführung :bzw. -halterung zwischen
:der Elektrode und der Einschmelzstelle :ein flächenhafter Blechkörper freiliegend
angebracht, der :eine die Oberfläche der Elektrodenzuführung bzw. -halterung um
ein Mehrfaches übertreffende Oberfläche hat und so dünn oder aus einem solchen Werkstoff
hergestellt ist, daß er gleichzeitig als Wärmedrossel
wirkt. Es
ist zwar schon bekannt, im Zuge einer Stromzuführung bzw. -halterung ein federndes
Zwischenblech einzuschalten; bei der bekannten Anordnung ist jedoch :bei der Ausbildung
des Zwischengliedes und der Wahl des Werkstoffes für dieses Glied keine Rücksicht
auf .die Drosselung des durch die Zuführung abgeleiteten Wärmestromes genommen;
auch. ist die Oberfläche des Zwischengliedes nicht so gewählt, daß gleichzeitig
eine erhebliche Wärmeabstrahlung erzielt würde. Man erreicht daher mit der bekannten
Anordnung auch nicht die vorteilhafte Wirkung der Erfindung.
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Bei der Erfindung sind nicht nur die Vorzöge der bekannten Bauarten
vorhanden, sonrlern es wird darüber hinaus noch der Vorteil erzielt, daß der Aufbau
des Elektrodensystems einfacher ist, da die Elektro.denzuleitungen nicht in fühlbarer
Weise verlängert zu werden brauchen und trotz der kurzen Zuleitungen der Quetschfuß
auf einer geringen Temperatur gehalten wird.
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Die Erfindung läßt sich am besten an Hand der Figuren verdeutlichen.
Die Fig. i und 2 eben eine vereinfachte Darstellung einer Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes,
im besonderen Fall einer Kathodenhalterung. Die Heiz-,v endel i besitzt zwei Stromzufiihrungsdrähte
2 und 3. Jeder dieser Stromzuführungsdrälite ist fest, z. B. durch Schweißen, mit
einem Blechteil q. bzw. 5 verbunden. Diese Blechteile besitzen die Gestalt von halben
Kegelmänteln. An den Kegelmantel d. schließt sich nach unten ein weiterer Kegelmantel
6 an, welcher beispielsweise mit Hilfe von Schweißpunkten ; an dem oberen Kegelmantel
befestigt ist. Die Fortsetzung des Kegelmantels 6 bildet der Einschmelzdraht B.
In gleicher Weise schließt sich an den Kegelmantel 6 ein weiteres Blech
9 an, das seine Fortsetzung in dem Einschmelzdraht io findet. Die Kegelmantelflä
chen, welche man ohne Schwierigkeiten verhältnismäßig groß machen kann und welche
frei liegen, d. h. also durch andere Konstruktionselemente der Röhre nicht in ihrer
Abstrahlung behindert sind, bilden wirksame Abstrahlflächen, so daß die Wärme, welche
ihnen von den Elektrodenzuführungen 2 und 3 her zugeleitet u-ird, zum großen Teile
durch Strahlung der Umgebung mitgeteilt wird. Auch die in den "Zuführungen selbst
durch den hindurchfließenden Strom erzeugte Wärme wird wirksam abgestrahlt, so daß
.die Einschmelzdrähte verhältnismäßig kühl bleiben. Dazu kommt nun, daß die Kegelmäntel
infolge ihrer geringen Blechdicke öder ihrer Herstellung aus schlecht wärmeleitendemWerkstoff
selbst den Wärmeübergang erschweren und das Ganze als Wärmedrossel wirkt. Der Widerstand
der Kegelmäntel ist etwa proportional zu
(d =Dicke des Bleches, R =äußerer Radius, Y = Radius des Stromzuführungsdrahtes).
Es ist daher leicht, diesen Widerstand relativ groß zu machen, indem R groß und
d klein gemacht wird. Damit ergeben sich von selbst zwei weitere Vorteile der Konstruktion:
i. Der große Durchmesser R ergibt eine Scheibe, welche das Plasma einer Gasentladung
gegen den Quetschfuß abschirmt.
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Die geringe Dicke ergibt eine Federwirkung der ganzen Konstruktion,
«-elche die Übertragung von mechanischen Kräften von der heißen Kathode her auf
den Quetschfuß verhindert. Will man die Wirlcung der Wärmedrossel noch unterstützen,
dann kann man vorteilhafterweise nicht nur die Bleche, sondern auch die Zuleitungsdrähte
bzw. Einschmelzdrähte .aus einem -Material von geringer Wärmeleitfähigkeit herstellen.
Zur' Unterstützung der Wärmeabstrahlung empfiehlt es sich, die Oberfläche der Strahlungsbleche
in geeigneter Weise zu behandeln, sie also beispielsweise aufzurauhen oder zu schwärzen.
Es empfiehlt sich, ciie Abstrahlungsflächen derart anzuordnen. (Maß die von ihnen
a@bstralilende Wärme an fletn Elektrodensystem und an dem Quetschfuß zum größten
Teil vorübergeht, so daß auf diese Weise nicht eine Aufh.eizung der genannten Teile
stattfinden kann. -Meist wird diese Bedingung von selbst schon erfüllt sein. doch
kann man durch Schrägstellen der Drosselbleche noch in manchen Fällen die Wirkung
verbessern. Die Abstrahlkörper werden zweckmäßig im ersten Drittel der Länge des
Haltestabes, von dem Befesti- i gungspunkt der Elektrode aus gerechnet, angebracht.
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Die Herstellung der Elektrodenhalterung bzw. -zuführung nach der Erfindung
macht keine werkstattechnischen Schwierigkeiten. i Es handelt sich lediglich um
die Herstelltin einiger weniger in der Regel punktförmiger Schweißungen. Eine Komplikation
stellt die Einschaltung eines besonderen Z_wischengliedes nicht dar, um so weniger,
als es vielfach ohnedies notwendig ist, zwischen den Wendeldrähten und den Einschmelzdrähten
weitere Drähte einzuschalten. Die Einschaltung von Drahtzwischenstücken erweist
sich häufig mit Rücksicht auf die Verschweißbarkeit der einzelnen -Materialien miteinander
bzw. auf die Eignung derselben zur Herstellung von Glasinetallverschmelzungen als
erforderlich. Bei ,der Erfindung werden diese häufig notwendigen Zwischenstücke
einfach durch das Strahlungsblech ersetzt, wodurch sich die obenerwähnten Vorteile
bieten.
Für die Herstellung der Strahlungsbleche kommen verschiedene
Werkstoffe in Frage, insbesondere empfiehlt es sich, Werkstoffe zunehmen,welche
zwar denelektrischen Strom gut, die Wärme aber schlecht leiten, also nicht exakt
dem Wiedemann-Franzächen Gesetz folgen. Für -diesen Zweck werden im besonderen-
gewisse Legierungen in Frage kommen, beispielsweise eine Legierung von etwa 6o0/0
Cu und 4o0/, Ni und ähnliches.
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Fig.3 zeigt eine Ausführungsform einer Röhre nach der Erfindung, bei
welcher die besondere Gestaltung der Elektrodenzuführungen noch zu einem besonderen
Zweck erforderlich ist. Die Gefäßhülle 1i besitzt einen verengten Hals 12, in welchem
der Quetschfuß mit :den Zuleitungsdrähten 13 untergegebracht ist. Die Doppelkegelteile
14 und 15 sind so angeordnet, .daß sie den Röhrenfuß gegeniiber dem Entladungsraum
(dem Plasma) abschirmen, was vielfach wünschenswert ist. Die Abschirmung wird hier
ohne zusätzliche Mittel erreicht. Die Blechkörper 14., 15 erfüllen also gleichzeitig
verschiedene Aufgaben.
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Die Anordnung nach der Erfindung, welche durch das dargestellte Beispiel
für den Fall einer Kathode nähe: .erläutert ist, kann selbstverständlich in .sinngemäßer
Ausgestaltung für verschiedene Elektroden Anwendung finden.