DE744452C

DE744452C - Unmittelbar geheizte Kathode, insbesondere fuer Hochleistungsroehren

Info

Publication number: DE744452C
Application number: DEL100469D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Wilhelm Ziegenbein
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1940-03-29
Filing date: 1940-03-30
Publication date: 1944-01-19

Description

Unmittelbar geheizte Kathode, insbesondere für Hochleistungsröhren Die Erfindung betrifft unmittelbar geheizte Kathoden, insbesondere für Hochleistungsröhren. Unmittelbar geheizte Kathoden werden im allgemeinen dann wendelförmig ausgebildet, wenn eine möglichst große Oberfläche bei kleinem Raumbedarf erhalten werden soll. - Die Herstellung derartiger wendelförmiger Kathoden ist verhältnismäßig schwierig, weil wendelförmige Kathoden nicht immer genügend formbeständig sind. Es bereitete daher bisher Schwierigkeiten, geeignete, auf einfachem Wege in derMassenfabrikation herstellbare,unmittelbar geheizte Kathoden zu finden, die insbesondere den Anforderungen bei Hochleistungsröhren gewachsen sind.
Es sind bereits Glühkathoden aus einem mit Schlitzen versehenen Blech bekannt. Diese Kathoden haben einerseits den Nachteil, daß infolge der geringen Festigkeit der Bleche bereits bei der Herstellung ein Verbiegen eintreten kann, was zu beträchtlichen Änderungen der elektrischen Daten einer Röhre führt. Andererseits wird eine derartige Glühkathode sich auch während des Betriebes leicht verbiegen.

Nach der Erfindung besteht die unmittelbar geheizte Kathode, insbesondere für Hochleistungsröhren, aus einem aus Wolfram und Thoriumoxyd zusammengesetzten hohlen Sinterkörper, der derart mit Ausfräsungen versehen ist, daß der Heizstrom in an sich bekannter Weise auf Schraubenlinien oder auf hintereinandergeschalteten Ringen oder Zylindersegmenten geführt wird. Diese Kathode zeichnet sich durch äußerst einfache Herstellung aus, da Sinterkörper aus Wolfram und Thoriumoxyd sehr leicht herzustellen sind, die dann durch Ausfräsen, das bei der besonderen Festigkeit derartiger Kathoden möglich ist, in die gewünschte Form gebracht werden. Es lassen sich nämlich aus gesintertem Wolfram und Thoriumoxyd alle gewünschten Formen, bei denen der Heizstrom auf Schraubenlinien oder hinter-

cinaneiergL.SChalt#tt_n Riiicii oder Zylinde:-

segIneilt@ii v-Häuft, lr°rstellen. Zudem hat die

cäi'indung@g:-n:@lße Kathode trotz der

FLrstellungsweise auch bei hohen Temperaturen

i die erforrhaiche hohe mechanische Festi,;ILeit.

Di_° _il?sfräsungen werden gegc-henenfälls

act allgebracht, <lall eine Hin- und Rückfühit:ng

d's bewirkt wird, so date die

ü"i'lt-

ffi»`nttiychen Wirkung,--11 rles lleizstronler,

g@l:nd beseitigt i@Terden. Der interl:örptr

stl@@@ ist vorzl?g#;w'eisr- hu-:l- odr zs'linder_

föinig ausgebildet.

Um die 'Wirkung der Kathode rio#_n t-.-tW-z zu

erhöhen, kann es zc:@ckilläflig sein, die ä;:Iiilder_

fö_migcil Kathodi#r:, w<)zti in diesem Fall stet

die wc:iideiförmigo_1n liatll#::,@n gerechnet werden,

w.znigsteris an einelr- Ende durch einen ;värnl@@_

schutzschiin abzufitckcil, so daß ein Verlust

dtirchM'ä:'m=-ailstrr:l:lullg vermiedcilwir#_l. Di._se

-' nclrdnung l@oiililat also hauptsächlich bei

z-"linderförmigi=-n ausfü hitIngsfo_>men in Fra'-e,

v ährcnd bei einer ltug---lf%'@# urigell Ausbildung der

l;athode keine ciif--nen Eieden vorhanden sind.

Zweckmäßig- die Hcizstl omzufülli uii-

# «rden

-n innerhalb des @ohil'auznes der Kaihode an-

:oidnet. Dieses kann beispielsweise in der

;`eise erfolgen, daß Stromzuführungen

dtlrcll die ganz#- Länge cI#@f Kathode hindurch-

g(führt v't-:rclen. In inan:_11eI) Fällen genügt es

jc-doch, daß nur die dem @iathofienhörper be-

rcaciibartn Teile der Heizstrc>mztifüfiiun`-eii im

Innern des Hohlraums a_h#_ordnet werden, in-

dem die @uflilli'lzn;en in ,_iatln gewissen Ab-

'Stand von den Befcstigttrigsstellen tim ISo -

g-t:ngen und üus d._nl Ivathodenkörper heiaus-

g=itIllil: -,Verden. tli lcrl;_iil i#-11 wird eilte At>-

kühlung d:_r hiath@@d#-nenden durch eine an den

Stronlr_L#üil?-tlngeil ci,1tl'telld <_@ Wärinc-ablcitung

serirü@d#-n, da clie Eiidcil der Stromzuführungen

voll dir E>cill@de erhitzt werden, und sich somit

alil c@ll@-rltr',;;ah ll@hen Ttmlji--ra.ttir befinden,

daß sich eine Z:':iriacahleitl.ng ai: 1t stierend

ni-,--rl;bai- machen h@lr_n.

In nlan, #h(n Fäll-i, hat es sich auch als z@wcl>-

ixälli - el'@;-iesen, rti,_ Z itfii1-1 s-

ZtI#L11.I@@i,'@ @'Ich 1I: Fall f.1_-1:_ abkÜhlUng

der Iiath#,ft- dttr-h `,'@iirni#@allleit@tll;, an rlen

IPI &n F igul-c=I1 si-=1=_, iIl z_-in Teil c'll#_@mati.scll:vr

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ist, daß de:' Hei@i?'taIäl atü @?@"11i:1tL13e.I111@7ieli

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b215pIFl SIIid die atlstl-2igiln#-fn 5#) aus g-_full@t, daß

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Wendelii I ;zil;i h, steht. Die @'o'f-ndeln I und

:1sld dl#Ult s@li@attli@I?lirii@nfii77ll'@e @@a111t@i'

@'=s-# ITld-21@@-i :@-trelilit. Znr Ztttti1tr11nfjf-:i Iltlz-

5;,-i,'ili_zs @@3,-II:-tI ?i,'. Ztlfil111"itn>;en 3 und -1, di#",' im

I n " '1. ` _-

orrlllct sind, um eine Abkühlung" der Endcis der

S@`c=ndeln durch Wärmtabltitung all den .-',trom-

ZLifu@rtln@en @S"Eitgeheild zu vermeiden. Statt

einer Kehrwendel kann gegebenenfalls auch eine

Einfachwendel durch geeignetes ;iltsfräsen des

zylindr#i'förniigen liörpers hergestellt v-erden,

@l'ie es in der Fig. 2 dargestellt ist. Zweckmäßig

wit@l eilte derartige @,'endel an den Enden oder

W=llig:,t::ns an einem Ende durch Wärmeschutz-

s--lirint abges;,hlossen, um die auftretenden

@i"äiincverlciste möglichst herabzusetzen- I3('1

dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die

@@Yen#.l@l 5, die dlach g-,#:c:ignetes F1nfra5C-n. <IcS

z<,°linr@lc-rförmig@@u Xörpers gewonnen ist, an

delle c-in(il Ende durch einen Wärmeschntz-

schirni 6 abgeschlossen. Die Einfräsungen sind

@t#itde rum mit X bezeichnet. Derartige it"ärrnf -

sLitutzscliirme kommen jedoch nicht nur bei

dem in Fig. -2 dargestellten Ausführungsbeispiel

in B-ti-acht, sondern können gegebenenfalls

auch bei den anderen Ausführungsformen der Er-

findu il,g benutzt «'erden. Die Stromzuführungeil

brauchen nicht in jedem Fall durch die gesamte

Länge des Sinterkörpers geführt zia werden.

Gegebenenfalls genügt es, die Stromzuführungen

so auszubilden, daß nur die dem Kathoden-

körper benachbarten Teile derselben innerhalb

des Hohlkörpers angeordnet sind. Eine solche

Ausführungsform ist in der Fig. 3 gezeigt, bei

der die Alls den Wendeln I und z bestehende

Xehrwendel mit Stromzuführungen 3 und

versehen ist. Die Stromzuführungen 3 und :I

sind lediglich zu einem geringeren Teil innerhalb

des 1-Iolilkö.,-pers angebracht. Die Teile 7 dei

Stromzuführungen führen nämlich in Richtung

des zvlinderförmigen Körpers, während die

Enden der Stromzuführungen aus dem Hohl-

hörper he-ralisgefühi-t sind; dieses kann bei-

Spielsl@-eise in der jI'':ise erfolgen, daß die Strom-

zitfülhungen all einer gewissen Stelle zweimal

rcrllt@winlcli gebogen werden.

Die Erfindung ist nicht nur auf wendelförmige

Ausführungsformen beschränkt, sondern kann

gegebenenfalls auch andere au.4fiihrtirrgsformeii

umf< ss@#-i. Beispi@-Istl-eise ist in der Fig. .l eilt

_1u 5führungsbeiSpiel dargestellt, bei dem der

Heizstrom auf hintereinandergeschalteten Rin-

gen d, die durch Schlitze 8 getrennt sind, geführt

wird. Zur Zuführung des pleizsti"oines dienen i

die Zilleitungen To und Il, die an den linden

dies`.. Ki@rpers angebracht sind. Bei enicin

aiidereii Ausführungsbeispiel, das in der Fig. f>

dar"-#_'Stellt 15t, wird dt2' W1ZstrOIn. auf Zvlinder-

II (-nLuti führt, die

durch Schlitzes i

, -e"rr

getrennt sind. Bei diesem AusführungsbeisplC1

sind die Z(Ifiillrun-en 15 und 16 kapazitiv mit-

cinand@r gekoppelt. Die kapaziti`e Zuführung

brine-t rlen i'orteil mit sich, daß eine Abkühlung

der Katllflde an d,-ii Zuführungen verhindeit i

uird. Bri de ril da_:gestellten Ausführung' -

Lv-islu: I @smi sie Znführ@Il`-en deiart angeerdne t,

daß etwa je-cm Umfang eine Zuführung vorhanden ist.

Zum Abschluß der zylinderförmigen Körper kann statt eines Wärmeschutzschirmes auch eine andere Anordnung getroffen werden, wie sie beispielsweise in der Fig. 5 gezeigt ist. Dieses insbesondere für Kehrwendeln in Betracht kommende Ausführungsbeispiel zeigt eine Brücke 12, die die beiden Wendeln i und 2 an ihrem einen Ende miteinander verbindet.
Es hat sich mitunter auch zweckmäßig erwiesen, eine zylinderförmige Ausführungsform durch eine kugelförmige Ausführungsform zu ersetzen. Derartige Ausführungsbeispiele sind in den Fig. 7 bis 9 dargestellt. Die wendelartigen Teile 13 und 1q. sind durch Schlitze 8 voneinander getrennt. Zweckmäßig sind die wendelartigen Teile an einem Punkt der Kugel miteinander verbunden, wie es in der Fig.7 gezeigt ist, während die wendelartigen Teile an dem diametral gegenüberliegenden Punkt voneinander getrennt sind, so daß an dieser Stelle, nämlich an den Punkten 17 und 18, die Zuführung des Heizstromes erfolgen kann. Wenn die . Kathode kugelförmig ausgebildet wird, werden zweckmäßig auch die übrigen Elektroden als koaxiale Kugeln ausgebildet. Die Anordnung- einer kugelförmigen Kathode 20 zu einer kugelförmigen, konzentrisch angeordneten Elektrode i9 ist in der Fig. 9 dargestellt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Unmittelbar geheizte Kathode, insbesondere für Hochleistungsröhren, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem aus Wolfram und Thoriumoxyd zusammengesetzten hohlen Sinterkörper besteht, der derart mit Ausfräsungen versehen ist, daß der Heizstrom in an sich bekannter Weise auf Schraubenlinien oder auf hintereinandergeschalteten Ringen oder Zylindersegmenten geführt wird.
2. Unmittelbar geheizte zylinderförmige Kathode nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Einfachwendel oder Kehrwendel ausgebildet ist.
3. Unmittelbar geheizte Kathode nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zylinderförmige Körper wenigstens an einem Ende durch einen Schirm gegen vom Innern der Kathode ausgestrahlte Wärme abgeschlossen ist. .
Unmittelbar geheizte, als Kehrwendel ausgebildete Kathode nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kehrwendel aus zwei hintereinandergeschAteten Einfachwendeln (1, 2) besteht, welche durch einen Quersteg (12) miteinander verbunden sind (Fig. 5).
5. Unmittelbar geheizte Kathode nach einem der Ansprüche i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens die dem Kathodenkörper benachbarten Teile der Heizstromzuführungen im Innern des glühenden Hohlkörpers angeordnet sind.
6. Unmittelbar geheizte Kathode nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Sinterkörper kugelförmig ausgebildet ist.
7. Unmittelbar geheizte Kathode nach Anspruch i oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit kapazitiven Zuführungen versehen ist. Zur - Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: deutsche Patentschrift....... Kr. 566 993, 618 98q., österreichische - ....... - 155 223. -britische - ....... - 478373, USA.-Patentschriften ....... Nr. i 222 c)16, 1 628 982, 1 980 937.