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Die'Erfirldung betrifft eine aus mehreren gespännten Drähten bestehende
Elektrode, insbesondere Glühkathode für Entladungsröhren. Es ist bekannt, mehrere
Glühdrähte in einer ebenen oder gewölbten Fläche anzuordnen und gespannt zu ,halten.
Dabei bereitet es Schwierigkeiten, alle Drähte gleichmäßig zu spannen. Um dies zu
erreichen, hat man die Glühdrähte einzeln und zu zweien durch Blatt- oder Schrauhfedern
gespannt; dies gibt einen komplizierten Aufbau der Kathode. Man hat auch versucht,
sämtliche Glühdrähte durch eine einzige zentral angeordnete Feder zu spannen. Dies
,führte bisher nicht zu einwandfreiem Erfolg, weil es nicht gelingt, alle Drähte
an den Enden an genau gleich weit voneinander entfernten Punkten zu befestigen,
so daß ihre freien Längen gleich sind. Der Zweck der Erfindung besteht darin, auf
konstruktionsmäßig einfache Art ein System gerader Drähte zu erhalten, sei es durch
zentrale Federung oder bei geringem Schlankheitsgrad der Drähte ohne jede Federung.
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Die Erfindung betrifft insbesondere Glühkathoden, deren Drähte elektrisch
gruppenweise parallel geschaltet und frei tragend bzw. zentral gefedert sind. Das
Verfahren zum Spannen solcher parallel geschalteter Drähte besteht erfindungsgemäß
darin, -daß.die Drähte der fertig zusammengebauten Elektrode kurzzeitig so hoch
erhitzt werden., daß die Streckgrenze überschritten wird. In diesem Zustand werden
-die Drähte durch eine Federkraft oder ein Gewicht gereckt, so daß alle die gleiche
Länge erhalten. Die Streckung kann auch vor dem Einbau der Elektrode in die Röhre
vorgenommen werden, z. B. bei Serienfertigung durch eine geeignete Vorrichtung,
bei der die Kraft größer ist als die später betriebsmäßig verwendete.
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Die Erfindung soll nun an Hand der Abb. i, die eine Glühkathode mit
einer Gruppe elektrisch parallel geschalteter Drähte im Längsschnitt darstellt,
erläutert werden. " In irgendeine übliche Durchführung, z. B. in einen Preßteller
i, sind beispielsweise drei Stromzuführungsdrähte eingeschmolzen, von denen 2 und
3 einen Metallteller q. tragen, der die untere Stromzuführung darstellt. Auf der
Strebe 5 ist axial verschiebbar der obere Teller 6 angeordnet.
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Eine Schraubenfeder? hat das Bestreben, den Abstand der beiden Teller
zu vergrößern. Eine Anzahl von elektrisch parallelen Drähten 8 ist zwischen die
Teller geschweißt, die gleichzeitig die elektrischen Zuleitungen darstellen. Es
ist auch bei sehr sorgfältiger und sachgemäßer Arbeit nicht möglich, alle Glühdrähte
so anzuschweißen, daß die Abstände zwischen den Schweißstellen an den beiden Enden
gleich groß sind. Es bleibt vielmehr stets ein Längenunterschied, welcher wenigstens
Bruchteile eines Millimeters ausmacht, zwischen den freien Längen der Glühdrähte
bestehen. Infolgedessen sind nur die kürzesten Glühdrähte straff gespannt, während
die längeren schlaff durchhängen. Die ist unerwünscht, weil bei kleinem Gitter Käthoden-Abständ
leicht ein Kurzschluß zwischen Gitter und Kathode zustande kommt und weil die Emissionsfläche
nicht genau bestimmt ist. -Die fertig zusammengebaute Elektrode wird vorzugsweise
in einem entlüfteten Behälter kurzzeitig (einige Sekunden) so hoch, erhitzt, daß
die Streckgrenze des Metalls, aus dem die Glühdrähte hergestellt sind, überschritten
wird, d. h. daß die von der Spannfeder oder der obenerwähnten Spannvorrichtung auf
die Glühdrähte ausgeübte Zugkraft größer ist als die für die betreffende Temperatur
gültige Streckgrenze (die Streckgrenze nimmt bekanntlich mit steigender Temperatur
ab). Infolgedessen werden die kürzeren Drähte so lange gereckt, bis sämtliche Drähte
die gleiche Federkraft aufnehmen und gleiche Länge erreicht haben. Wolframdrähte
werden beispielsweise auf eine Temperatur von etwa 3000° hochgeheizt.
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Die Spannfeder 7 wird durch -das Hochheizen der Glühdrähte nicht in
Mitleidenschaft gezogen, weil das Hochheizen nur eine so kurze Zeit dauert, daß
keine nennenswerte Wärmeübertragung auf die Feder erfolgt. Außerdem kann die Feder
durch ein Gehäuse g gegen die Wärmezustrahlung geschützt werden und/oder außerhalb
der Glühfadenanordnung am kühlen Ende des Mittelsteges sich befinden.
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Das Verfahren kann auch angewandt werden bei Glühdrahtanordnungen,
bei denen die Glühdrähte nicht alle in derselben Richtung vom Strom durchflossen
sind, z. B. wenn die Stromzuführung aus verschiedenen Segmenten oder aus mehreren
Platten besteht. Ein Beispiel für eine solche Anordnung ist in Abb.2 in zwei Rissen
dargestellt. In dem Glasteller i sind vier Durchführungen?" 3, 10, i i eingeschmolzen,
die paarweise als Stromzu- und -ableitungen dienen und zwei Blechsterne 12, 13,
deren Zacken ineinandergreifen, tragen. Jeder Zacke sind die unteren Enden von zwei
Glühdrähten $ angeschweißt, während die oberen Enden sämtlicher Glühdrähte durch
den Metallteller 6 miteinander 1;urzgeschlossen sind.
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Das beschriebene Verfahren läßt sich auch zum gleichmäßigen Spannen
der Drähte von betriebsmäßig nicht geheizten Elektroden, z. B. von Gittern, verwenden.