DE874049C - Gluehdrahtspannvorrichtung - Google Patents

Description

Es ist bekannt, Spannvorrichtungen anzuwenden, um die Längenänderungen direkt geheizter Kathoden von Elektronenröhren beim Übergang vom kalten Zustand in den Betriebszustand und umgekehrt auszugleichen. Von solchen Vorrichtungen muß gefordert werden, daß der Glühdraht bei allen in Betracht kommenden Temperaturen nicht nur gerade bleibt, sondern daß er auch keine Verschiebung in der Richtung senkrecht zu seiner Längsausdehnung erfährt.

Diese Aufgabe kann bei V- oder W-förmigen Glühkathoden leicht gelöst werden, weil bei solchen Kathoden die Spannvorrichtung an den Umkehrstellen des Drahtes angreift, also an Punkten, die nicht gleichzeitig zur Stromzuleitung dienen. Hierbei ist es nicht erforderlich, daß die Spannfeder mit dem Glühdraht guten elektrischen Kontakt hat. Es genügt daher die Anwendung von Federn, die am freien Ende mit einem Häkchen versehen sind, in welches die Glühdrahtschlinge ohne weitere Befestigung eingehängt wird. Schwieriger liegen die Verhältnisse aber dann, wenn der Heizstrom durch die Spannfeder zugeführt werden muß, also insbesondere bei der einfachen geradlinigen direkt geheizten Kathode. Hierbei ist es notwendig, den Glühdraht mit der Spannfeder zu verschweißen, um einen niedrigen und unveränderlichen Übergangswiderstand zu sichern, was den Nachteil mit sich bringt, daß die Verbindung nicht mehr gelenkig ist. Unglücklicherweise ist nun gerade in vielen Fällen, wo ein einfacher geradliniger Glühdraht benötigt wird, vor allem bei Ultrakurzwellenröhren und bei Röhren für Meßzwecke u. dgl., die Anforderung an die Maßhaltigkeit der Kathodenanordnung ganz besonders streng. Insbesondere im dm- und cm-Wellengebiet sind mit Rücksicht auf die notwendig kurze Laufzeit

die "Abstände zwischen den Elektroden so klein,"daß bereits sehr geringe Verlegungen oder Formänderungen des Glühdrahtes unzulässig sind. Dazu kommt, daß gerade bei solchen Röhren oft eine hohe Heiztemperatür zur Anwendung kommt, wodurch sich ein großes _ Spiel bei der Wärmedehnung ergibt. ■ " Es sind schon mannigfache Versuche unternommen worden, eine geeignete Spannvorrichtung für solche Glühdrähte herzustellen. Man hat z. B. Federn in ίο Schraubenwendelform verwendet, deren Achse in der Verlängerung des Heizfadens verläuft. Diese Federn müssen aber sehr stabil ausgebildet sein, da sie ihre Federkraft infolge des durch sie fließenden Stromes nicht verlieren dürfen. Weiterhin erfordern Schraubfedern einen besonderen Raumaufwand, den man gern vermeidet. Überdies sind sie nicht immer brauchbar, da Vorkehrungen getroffen werden müssen, damit sie nicht die elektrischen Daten der Schaltung beeinflussen.

ao Man hat für die Spannung von Heizfäden deshalb geradlinige Blattfedern benutzt, mußte dabei aber einen anderen Nachteil in Kauf nehmen, der mit der starren Verbindung zwischen Glühdraht und Feder einhergeht. Wenn man nämlich beispielsweise den Glühdraht am freien Ende der Blattfeder unter einem rechten Winkel ansetzt und die Vorspannung der Feder so bemißt, daß der Glühdraht bei Betriebstemperatur gerade gestreckt ist, so bewirkt die bei Temperaturwechsel eintretende Längenänderung/daß der Glühdraht sich krümmt. Dies ist um so bedenklicher, als nicht mit einer ein für alle Male festliegenden Betriebstemperatur gerechnet werden · kann, weil weiter mit Fabrikationsstreuungen gerechnet werden muß und weil schließlich im Betriebe beispielsweise durch Rekristallisation Dauerdehnungen vorkommen, wodurch sich die Nullage der Feder verändert.

Die gleiche störende Erscheinung tritt im allgemeinen auch bei haarnadelförmiger Spannfeder ein, wie in den Abb. 1 und 2 näher erläutert ist. Die Abbildungen zeigen eine Blattfeder i, die aus zwei Schenkeln besteht, von denen einer bei 2 eingespannt ist, während am freien Ende 4 des anderen Schenkels der Glühdraht 3 ungelenkig befestigt, z. B. angeschweißt ist. Beim Spannen der Feder in Richtung des Glühdrahtes (gestrichelt dargestellt) führen die beiden Schenkel entgegengesetztsinnige Drehungen um Achsen aus, die senkrecht zur Zeichenebene verlaufen. Im allgemeinen werden sich diese Drehungen nicht gegenseitig aufheben, sondern es wird eine resultierende Drehung des glühdrahttragenden Endes 4 des freien Schenkels verbleiben. Somit ergibt sich auch eine Drehung des Glühdrahtendes, d, h. eine Krümmung des Glühdrahtes.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß es von

der Länge des freien Schenkels abhängt, welche

Drehung überwiegt. Abb. 1 zeigt einen sehr kurzen

freien Schenkel. Hier ergibt sich bei abnehmender Drahttemperatur eine Drehung der Symmetrale der

Haarnadelfeder entgegen dem Uhrzeigersinn, was eine nach unten konvexe Glühdrahtkrümmung bewirkt.

Das Entgegengesetzte ereignet sich bei einem langen freien Schenkel gemäß Abb. 2. Hieraus folgt die erfindungsgemäße Lehre, daß es eine ausgezeichnete Länge des freien Schenkels geben muß (Abb. 3), bei welcher sich die Drehungen kompensieren, so daß das den Glühdraht tragende Ende des freien Schenkels bei Änderungen der Drahttemperatur sich parallel zu sich selbst verschiebt und der Glühdraht 3 also seine Lage unabhängig von der'Temperatur beibehält.

Gemäß der Erfindung wird also eine Spannfeder angewendet, die aus zwei miteinander verbundenen Schenkeln besteht, von denen einer eingespannt ist, während am anderen der Glühdraht starr befestigt ist, und die so angeordnet und bemessen sind, daß ihre Enden bei Längenänderungen des Glühdrahtes um gleiche aber entgegengesetzte Winkelbeträge gedreht werden.

Rechnung und Versuche haben ergeben, daß, wenn eine Feder verwendet wird, die über ihre ganze Längserstreckung gleiche elastische Eigenschaften aufweist, das Verhältnis der Länge des den Glühdraht tragenden Schenkels zu derjenigen des bei 2 eingespannten Schenkels gleich (j/2 — 1): 1 oder gleich 0,42 gewählt werden muß.

Soll das Verhältnis kleiner, d. h. der fadentragende Schenkel kürzer werden, so muß dieser Schenkel elastisch weicher ausgeführt werden. Umgekehrt gilt das gleiche, d. h. wenn der fadentragende Schenkel länger gemacht werden soll, beispielsweise wie in Abb. 2, so muß der eingespannte Schenkel elastisch g₀ weicher gemacht werden.

Zu dem Zweck, einen Schenkel elastisch weicher als den anderen zu machen, kann man z. B. so vorgehen, daß die Querschnitte der Schenkel verschieden oder aus verschiedenem Material gemacht werden oder auch eine Windung oder ein Winkel in einem der Schenkel eingebaut wird.

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Glühdrahtspannvorrichtung, die gleichzeitig als Heizstromzuführung dient und bei welcher der Glühdraht an der Spannfeder mechanisch starr befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannfeder aus zwei miteinander verbundenen Schenkeln besteht, von denen einer eingespannt ist, während der andere den Glühdraht trägt, und die so angeordnet und bemessen sind, daß ihre Enden bei Längenänderungen des Glühdrahtes um gleiche aber entgegengesetzte Winkelbeträge gedreht werden. no

2. Glühdrahtspannvorrichtung, gekennzeichnet durch Anwendung einer haarnadelförmigen homogenen Spannfeder konstanten Querschnittes, bei der sich der freie zum eingespannten Schenkel wie (j/ΪΓ — 1): ι verhält.

3. Glühdrahtspannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Schenkel elastisch weicher und dafür entsprechend kurzer gewählt wird, wobei die größere Weichheit durch Verringern des Querschnittes, geeignetes Material oder durch Einbau einer Windung, eines Winkels oder ähnliches erreicht wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Θ 5860 4.53