DE962821C - Vakuumgefaess, dessen Wand wenigstens teilweise aus duennwandigem Metall besteht, insbesondere Elektronenstrahlroehre mit einem Metallkonus - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Vakuumgefäß, dessen Wand wenigstens teilweise aus dünnwandigem Metall besteht, insbesondere auf eine Elektronenstrahlröhre mit einem dünnwandigen Metallkonus und auf ein Vakuumgefäß, dessen metallener Wandteil zum Aufnehmen von zentripetal gerichteten Kräften verstärkt ist.

Es ist bekannt, wenigstens teilweise aus Metall bestehende Vakuumgefäße zu verwenden; solche ίο Gefäße sind jedoch verhältnismäßig teuer, da die Wandstärke verhältnismäßig groß sein muß, um eine hinreichende Steifheit zu erhalten. Der Nachteil des hohen Preises trifft insbesondere zu, wenn der metallene Wandteil aus einem gut an Glas haftenden Metall, z.B. aus Nickeleisen oder Chromeisen, bestehen muß. Aber auch bei Anwendung von Stahl ist der Preis im allgemeinen höher als der eines entsprechenden gläsernen Wandteiles. Außerdem bereitet die Entgasung einer so starken Metallwand Schwierigkeiten, so daß die Entlüftung des Vakuumgefäßes lange Zeit beansprucht. Auch das Gewicht ist verhältnismäßig groß. Diese Nachteile treffen insbesondere zu bei Elektronenstrahlröhren mit einem Metallkonus.

Das Bestreben geht also dahin, die Metallwand möglichst dünn zu machen. Bei Elektronenstrahlröhren ist es bekannt, den Konusrand durch eine örtlich größere Stärke des Materials zu versteifen,

wobei außerdem zwischen den Enden des Konus gegebenenfalls umlaufende verdickte Wandteile angebracht werden können. Dieses Verfahren ist jedoch sehr verwickelt und kostspielig, da dies beim Ziehen oder Pressen des Konus schwierig durchführbar ist.

Es ist auch bekannt, den Konus mit Versteifungsiippen oder Wellen zu versehen, um die Steifheit gegen zentripetal gerichtete Kräfte zu ver-

größern. Es wird dazu stets das Material des Konus selbst verwendet, wodurch die Herstellung Schwierigkeiten mit sich bringt und die Steifheit nur in verhältnismäßig geringem Maße vergrößert werden kann. Es wurde bereits auf die Möglichkeit hingewiesen, einen dünnwandigen Glas- oder Metallkonus mittels eines Drahtnetzes zu versteifen, das im Innern des Konus oder rings um den Konus angebracht oder im Glas zur Bildung von armiertem Glas eingeschmolzen werden kann. Es wurden dabei jedoch keine baulichen Einzelheiten angegeben.

Die erwähnten Schwierigkeiten können wesentlich verringert werden, wenn bei einem Vakuumgefäß, dessen Wand wenigstens teilweise aus dünn-

wandigem Metall, insbesondere bei Elektronenstrahlröhren mit einem dünnwandigen Metallkonus, welche metallene Wandteile gegen zentripetal gerichtete Kräfte versteift sind, wenn gemäß der Erfindung die Versteifung durch Halteorgane erzielt ist, welche die Form eines Rahmens haben, der an den Enden gegen zur Achse gerichtete Kräfte eine größere Steifheit als in der Mitte aufweist. Es hat sich nämlich ergeben, daß, wenn z. B. bei einer Elektronenstrahlröhre die Ränder des Konus eine große Steifheit aufweisen, die Seitenflächen des z. B. rechtwinkligen Konus, eine verhältnismäßig geringe Steifheit zu haben brauchen. Der Rahmen kann daher aus verhältnismäßig leichten, sich parallel zur Metallwand erstreckenden Querstäben bestehen, die fest an den Enden vorgesehene, vorzugsweise geschlossene Ringe miteinander verbinden. Die Gestalt der Ringe ist an die des metallenen Wandteils örtlich angepaßt. Die Ringe brauchen jedoch nicht geschlossen zu sein oder eine gleichmäßige Stärke aufzuweisen. Bei einer Elektronenstrahlröhre mit rechtwinkligem Konus können, z. B. nur die geraden Seiten der Enden abgestützt werden, so daß die Ringe offen sind-, oder die Ringe können an dieser Stelle eine größere Wandstärke oder ein steiferes Profil besitzen.

Da die Ringe stärker sind als die Querstäbe, werden die Ränder des Metallkonus besonders stark unterstützt und formfest gemacht, was im Hinblick auf die an diesen Rändern vorgesehenen Glasan-Schmelzungen besonders wichtig ist. ·

Der Rahmen kann um den metallenen Wandteil angebracht und hiermit durch Schweißen oder mittels Kupferlots verbunden werden.· Vorzugsweise wird jedoch ein Käfig in den" metallenen Wandteil, z. B. einen Konus, hineingeschoben und mit diesem an einigen, Stellen, z. B. durch Schweißen verbunden. Dieser metallene Wandteil kann dann aus sehr dünnem Material bestehen, das gleichsam wie eine Haut um den Käfig gespannt wird. Eine Wandstärke von 1 mm oder sogar weniger als 0,5 mm und sogar von 0,1 mm ist dabei nicht unmöglich, z.B. bei einem Konus, dessen weites Ende einen Durchmesser von mehr als 20 cm hat.

Die beschriebene Anordnung hat den Vorteil, daß das Ziehen, Pressen oder Walzen des metallenen Wandteiles, z. B. eines Konus, infolge der geringeren Wandstärke wesentlich erleichtert wird, wobei das Anbringen von Wandteilen mit größerer Wandstärke keine Schwierigkeiten mit sich bringt. Gewünschtenfalls kann die Metallwand selbst noch mit einigen Rippen versehen werden. Wenn Stahl als Wandmaterial verwendet wird, kann die Wand leicht und billig sein.

Die Erfindung wird an Hand einer Zeichnung näher erläutert.

In Fig. ι ist ein Halteorgan dargestellt, und die

Fig. 2 und 3 zeigen Ausführungsformen von Elektronenstrahlröhren nach der Erfindung.

In Fig. ι ist der steife, am weiten Rande eines dünnwandigen Metallkonus zu befestigende Teil mit ι bezeichnet. Der Ring 2 dient dazu, das enge Ende des Konus zu versteifen. Die Ringe 1 und 2 sind z. B. mittels vier dünner Stäbe 3 miteinander verbunden. Die Stäbe 3 legen sich vollständig an die Oberfläche des Konus, entweder auf der Innenseite, wenn der Rahmen im Konus untergebracht wird, "oder auf der Außenseite. Die Ringe 1 und 2 werden fest mit den Rändern des Konus, z. B. durch Kupferlöten oder Schweißen verbunden.

Fig. 2 zeigt eine Elektronenstrahlröhre, deren Konus durch ein Fenster 5 verschlossen und am engen Ende mit einem Hals 6 verbunden ist. Rings um den Konus ist ein Halteorgan in Form eines Rahmens nach Fig. 1 angeordnet. Der Konus selbst kann noch einige Versteifungsrippen 7 aufweisen.

Das Halteorgan kann nicht nur aus Stäben, sondern auch aus profiliertem Plattenmaterial gebildet werden.

Es ist auch möglich, die Halteorgane unmittelbar am Konus anzubringen durch Aufspritzen oder durch galvanischen Niederschlag von Metall, vorzugsweise Eisen. Die Ringe an den Enden brauchen nicht geschlossen zu sein, können aus örtlichen Versteifungsrippen an den schwächsten Stellen des Konusrandes, d. h. bei einem rechtwinkligen Konus in der Mitte der geraden Seiten, bestehen.

In Fig. 3 sind die Teile 8 des Ringes vorzugsweise durch Aufspritzen von Metall auf diese Weise angebracht. Die Verbindungsteile 9 können aus dünnen Stäben bestehen, aber auch durch Schopieren am Konus angebracht sein, ähnlich wie der Ring 10 am engen Ende des Konus.

Es hat sich ergeben, daß auf diese Weise das Metall des Konus wenigstens in einem gewissen Abstand von den Anschmelzrändern sehr dünn sein kann. Eine Wandstärke von 1 mm, insbesondere von 0,5 mm oder weniger, ist ohne weiteres zulässig, während sogar eine Stärkung von 0,1 mm bei einem Konus möglich ist, dessen Abmessungen am weiten Ende 15X24 cm oder mehr betragen.

Ein solcher Konus wiegt entsprechend weniger als ein üblicher Konus gleicher Bemessung mit einer Wandstärke von etwa 1,5 bis 2 mm. Besonders für sehr große Abmessungen ist die beschriebene Anordnung von großer Bedeutung, da in solchen Fällen die Röhren sehr schwer sind. Außerdem kann das dünne Material leichter in die richtige Form gebracht werden.

Obgleich nur einige Ausführungsbeispiele beschrieben sind, ist es selbstverständlich, daß auch andere Ausführungsformen möglich sind. Es können mehrere Querstäbe oder Rippen vorgesehen werden und ein Halteorgan nach Fig. 1 kann auch auf einfache Weise in einen Konus hineingedrückt und in diesem befestigt werden. Der Konus bildet dann gleichsam eine vakuumdichte Haut rings um das Halteorgan. Es ist wichtig, daß die Enden des Halteorgans in Form eines Rahmens bedeutend steifer sind als die Mitte, insbesondere gegen zentripetal gerichtete Kräfte. Die Anordnung ist auch von Bedeutung für große Gleichrichter mit metallenen Wandteilen, die zylindrisch sein können. Auch dabei ist es wichtig, daß besonders die Enden der zylindrischen Metallteile mehr versteift werden als der mittlere Teil des Zylinders.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   i. Vakuumgefäß, dessen Wand wenigstens

   teilweise aus dünnwandigem Metall besteht, insbesondere Elektronenstrahlröhre mit einem dünnwandigen Metallkonus, welcher metallene Wandteil gegen zentripetal gerichtete Kräfte versteift ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Versteifung durch Halteorgane erzielt ist, welche die Form eines Rahmens haben, der an den Enden gegen zur Achse gerichtete Kräfte eine größere Steifheit als in der Mitte aufweist.
2. 2. Vakuumgefäß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteorgane durch Löten unmittelbar am metallenen Wandteil angebracht sind.
3. 3. Vakuumgefäß nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen die Form eines Käfiges aufweist, der an jedem Ende aus einem geschlossenen Ring besteht, welche Ringe durch sich parallel zur Metallwand des Vakuumgefäßes erstreckende Stäbe verbunden sind.
4. 4. Vakuumgefäß nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke des metallenen Wandteiles weniger als 1 mm, \~orzugsweise weniger als 0,5 mm, beträgt.

   In Betracht gezogene Druckschriften:

   »Lexikon der Physik«, Franckh'sche Verlagsbuchhandlung, Stuttgart, 1950, S. 36, Abschnitt »Aneoridbarometer«;

   Helmut Bürkle: »Instrumentenkunde«, Verlag Dr. M. Matthiesen und Co., Berlin, 1940, S. 64, 65.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   © 609 853/385 10.56 (609 865 4.57)