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Elektronenröhre, insbesondere Gleicbrichterröhre, mit Glühkathode
und hohlzylindrischer Anode Die Urfindung betrifft 1?lektronenröliren, insbesondere
Gleichrichterröhren, mit einer Kathode, welche als schraubenlinienförmige Wendel
aus Wolframdraht oder einem ähnlichen Metall ausgebildet ist. Die erfindungsgemäße
Kathode kann in Elektronc@iiröhrcn der verschiedensten Art ver-@\,endet werden,
jedoch soll die besondere Bauart der Kathode mir an dein Beispiel einer Gleichrichterröhre
erläutert werden. Mine derartige Gleichrichterröhre besitzt eine Anode in der Form
eines ll(rillzvlinders, in welche die Kathode hineinragt. Die Kathode besteht gewöhnlich
aus einer Anzahl von Heizdrähten, z. li. aus Wolfram, die an Haltestäben aufgehängt
sind, welche an einem 1?nde der Röhre eingeführt sind und innerhalb der hohlzvliiidrischen
Anode enden. L:s sind bereits Ausführungen der Aufhängung solcher Heizdrähte bekannt,
hei welchen die Enden jedes Heizdrahtes an je einem Ende von zwei in gewissem Abstand
parallel zueinander angeordneten Haltestäben so befestigt sind, daß die Heizdrähte
annähernd schraubenlinienförmig von dem Ende des einen Haltestabes zu dem um i8o°
versetzten Ende des anderen Haltestabes verlaufen. Dabei haben die Heizdrähte in
kaltem Zustande eine solche Form und Länge, daß sie sich beim Erhitzen auf die gewünschte
endgültige Schraubenlinienform ausdehnen, in der sie den erforderlichen gleichbleibenden
Abstand von der Innenwand der Anode erhalten. Einer derartigen Kathodenkonstruktion
gegenüber ;bringt die Kathode gemäß der Erfindung den Vorteil, daß weniger Verbindungsstellen
zwischen
Heizdrähten und Haltestäben benötigt werden und daß die Haltestäbe infolge ihrer
besonderen Anordnung leichter herzustellen sind bzw. finit einfacheren Mitteln in
den Glassockel am Röhrenende eingeschmolzen werden können. Die erfindungsgemäße
Ausführung der Kathode ermöglicht daher eine bessere Einstellung der für die Röhre
geeignetsten Potentialdifferenz zwischen Kathode und Anode.
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1-'in Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in der Zeichnung
dargestellt, und zwar zeigt Fig. i einen Längsschnitt einer Gleichrichterröhre mit
einer Kathode nach der Erfindung, Fig. 2 einett Querschnitt entlang der Linie 2-2
ill Ivig. t. l' 'g. 3 eilte Seitenansicht der fleizdralltatiordnung nach Fig. i
in vergrößertem Maßstab, Fig. I eine Seitenansicht ähnlich derjenigen in V ig. 3,
jedoch um 9o° gedreht, Fig. -5 eine Draufsicht auf die Ileizdrahtanordiiung nach
Fig.3 mit den Befestigungsstellen der I-Ieizdrähte an den 1-Enden der mittleren
Haltestäbe.
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Die in der Zeichnung dargestellte Gleichrichterr<ihre besteht aus
einem Glasgefäß io mit einem erweiterten Mittelteil io" und zweckmäßig eingezi>genen
Ansätzen tob, welche eingestülpte Enden toe und lod haben. In das für die Stromzuleitung
bestimmte, Halsartig eingestülpte Ende des Glasgefäßes ist ein Metallhütchen i i
eingeschmolzen, auf dessen Boden von außen eine kleine Scheibe 12 aus Stahl oder
aus einem anderen geeigneten Metall eingesetzt ist. Die Stromzuleitung 14 zur Anode
ist durch die Schraube 13 mit der Scheibe 12 hzw. mit (lern Metallhütchen i i leitend
verbunden. Eilte über das Hütchen i i von innen greifende Metallscheibe 15 trägt
einen über die Nahtstelle zwischen dem Metallhütchen i i und dein band des eingestülpten
Gefäßhalses ioc ragenden zylindrischen Metallschutzschild i6. In Bohrungen vier
Scheibe t 3 sind einige, z. B. vier Metallstäbe 1 7 befestigt, deren äußere Enden
mit Hütchen i i beispielsweise durch Hartlötung verbunden sind, sie claß Hütchen
i i, Scheiben 12 und 1@, 1'Ietallschutzschild 16 und Stäbe 17 ein geschlossenes
(',anzes bilden. Die inneren Fnden der Stäbe 17 führen bis zum Rand der zylindrischen
Anode i8 und sind iiiit dieser leitend verbunden. Die Anode liegt in dem erweiterten
Mittelteil des Glasgefäßes io° und hat die gleiche Längsachse wie (las Glas- gefäß.
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~ _\ii (lern anderen Ende dei- Röhre sind fünf 1laltestäbe 20 bis
24, in einer durch die Längsachse der Röhre gehenden Ebene nebeneinanderdurch das
ihecherartig einsgestülpte Endc 10d des Glasgefäßes in den Innenraum der Röhre eingeführt
welche in geeignetem Abstand voneinander in den Glassockel lod eingeschmolzen sind.
Diese fialtestäbe werden auf der Strecke zwischen Glassockel und Anode noc11 durch
eine Isolierplatte i g, durch welche sie hindurchgehen, in ihrer Lage gehalten.
Die beiden äußeren Haltestäbe 20 und 21 führen nur ein kurzes Stück in die Anode
hinein, während die anderen drei Haltestäbe 22, 23, 24 durch die zylindrische Anode
hindurch fast bis an deren entferntes Ende reichen. Diebeidenkurzen Stäbe 20, 21
und der mittelste lange Stab 23 dienen als Stützen für die Ileizdr*-illte; die beiden
langen Stäbe 22, 24 sind dagegen zugleich Stützen für die Heizdrähte lind @tromzu-
llzw. -ableiter. 1)ctnentsprechend sind die äußeren I?nden der Stäbe 22, 24 mit
Leitungen ?@". 23" verl)uiiclen, mittels deren die Heizdrähte mit Strom gespeist
«erden, so daß die erforderliche Potentialdifferenz zur Anode aufrechterhalten wird.
Auf dem Haltestab 23 sitzt eine Büchse 26, welche einen in geringem Abstand uni
den Glassockel iod becherartig ge-,völhten Schirm 2,^ aus geeignetem Isoliermaterial
tr'igt. durch den die Stellen geschützt Nverden, wo die Haltestäbe 111 den Glassockel
eingeschmolzen sind.
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An den Enden der Haltestäbe 22. 24 ist je ein fahnenartiger Metallstreifen
28, vorzugsweise aus \'lolylldzinlllech, lotrecht nach außen gerichtet, lwfestigt,
wobei beide \1etallfahnen in einer Ebene liegen. jede dieser Metallfalilien ist
all einem Ende 2 alS Büchse 28° ausgebildet. welche das Ende der Ställe 22,
24 umschließt ulld mit clemselbell verschNveißt ist, während (las andere l,.iide
der Metallfahnen als kleinere Büchse 2Rb ausgebildet ist. Der mittelste Haltestal123
tragt an seinem Ende ein Kreuzstück in Foren eines I)ollllelstreifells 29, der atls
-zwei aufeinandergenicteten \lolyl>d<iiihlechstreifen hergestellt ist, welclic
in derMitte zu einer Öffnung 29° zwecks Befestigung auf (lern Ende des Stabes 23
durch Schwellten aufgebogen sind. Die äußeren Enden des \letallstreifens 29 silid
zu kleinen Büchsen 29b u rngellogcn. Der Metallstreifen 29 ist senkrecht zu den
-Metallfahnen 28 angeordnet, und die vier Büchsen 28", 29b Ilal)etl -leiclleil Allstand
von dem mittelsten Haltestab 23.
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Auf die freien Enden der kurzen Haltestäbe 20, 21 ist je eine Büchse
30 aufgesetzt und finit dem Stallende verschweißt. An jede der beiden Büchsen
30 ist ein nach außen abgebogener kleiner Bügel 3o° angeschweißt, der in
einer Öse 3 ob endet, welche auf einer zur Röhrenlängsachse parallelen Geraden mit
je einer B11CIise 28" (ICs Metallstreifens 28 liegt. Die Wendel V, z. 1M.
aus \\'olframdraht, wird von zwei Heizdrähten gebildet; der eine Draht ist finit
seinem 1?ude in die HilchSe 28b der Metallfahne 28, welche auf (lern langen I Ialtestab
24 sitzt, eingeschweißt und läuft durch die an dein kurzen Haltestal) 21 befestigte
Öse 3 ob, welche auf der anderen Seite der Haltestabreilie liefst. Von da läuft
der Heizdraht in entgegengesetzter Richtung bis an (las I:ildc des Metallstreifens
29, (las auf derselben Seite wie die erste schraubenlinienförmige Drahtwindung liegt,
und ist finit seinem Fnde in die Büchse 29b eingeschweißt. Der andere Heizdraht
ist mit seinen I?iicleil in gleicher Weise in den Büchsen 28b, 29b der auf dein
Haltestab 22 sitzenden Metallfahne 28 llzw. des finit (lern Haltestab 23 verbundenen
\Metallstreifens 2c befestigt, wollet dicser l)rallt ebenso wie cler erste durch
dic@se301' (ICs anderen kurzen Haltcstalle< 2<t gezogen ist. .\lif clicsc
\\,cis:: sind die laiileii jede: cicr heideil @leizdr@illte
um einen
Winkel von 9o° gegeneinander versetzt, während der Umkehrpunkt jedes Drahtes (bei
3o6) gegenüber dem einen Ende um 9o° und gegenüber dein anderen Ende um i8o° versetzt
ist. Es sind daher für jeden der beiden Drähte nur zwei Sch@N'eißstellen erforderlich,
so daß es verhältnismäßig einfach ist, die elektrischen Kontaktstellen zwischen
Heizdrähten und Metallstreifen zu überwachen und Schwankungen in der elektrischen
Charakteristik der Kathode zu vermeiden. Bei der Heizdrahtanordnungnach dem Ausführungsbeispiel
flieht der z. H. durch die Leitung 25a zugeführte Strom durch den Haltestab 24 in
die daraufsitzende Metallfahne 28 ulld voll da durch den am Fahnenende befestigten
I-ieiz(Iralit 31 zu einem Ende des Metallstreifens 29. Durch den Metallstreifen
29 Hießt der Strom weiter zu dem daran befestigten 1 Ilnde des zweiten Heizdrahtes
31 und durch den I >raut nach (lern Ende der anderen Metallfahne 2s, N()11 da schließlich
durch den Streifen 28 zum I ialtestab 22 bis zu der Stromableitung 25b.
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Da der Umkehrpunkt, jedes Heizdrahtes gegenüber seinen I#aiden um
9o bzw. iSo° versetzt liegt, sind die Längen jedes einzelnen Drahtes zwischen den
I?ndpunktell 2,'#6 bzW. 296 und dem mittleren :\ufhängepunkt ungleich, und es ergeben
sich schraubenlinienförrnige Windungen mit unterschiedlicher Steigung zwischen jedem
der beiden Tndpunkte und dem Umkehrpunkt. Diese Heizdrahtwindungen können in kaltem
Zustande des Drahtes mehr nach innen gerichtet liegen, im Vergleich zu der Lage,
die sie in erhitztem Zustande einnehmen sollen. Die genaue Lage der erhitzten DrIlhte
in bezug auf die umhüllende .-\node kann somit innerhalb gewisser Grenzen geregelt
werden, so (laß die für den l;etriel) der Röhre günstigsten Bedingungen eingehalten
werden könnet).