DE966812C - Elektrische Entladungsroehre mit Gas- und bzw. oder Dampf-Atmosphaere - Google Patents

Description

(WiGBI. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 12. SEPTEMBER 1957

S 21295 VIIIc!2i f

Die Erfindung betrifft eine elektrische Entladungsröhre mit Gas- und bzw. oder Dampfatmosphäre und aktivierten gewendelten Elektroden, bei der jede Elektrodenwendel mit ihren Enden bzw. nahe ihren Enden an zwei oder mehr Haltern aus leitendem Material befestigt ist, an denen je ein mit dem Halter zumindest stellenweise in Berührung stehender Kühlflügel aus gut wärmeleitendem Werkstoff angebracht ist und von denen zumindest ein Halter als Stromzuführung dient.

Es ist bei elektrischen Entladungsröhren, insbesondere Senderöhren, bekannt, als Gitter ausgebildete Elektroden mittels Kühlflügeln zu kühlen, die an den Gitterstreben befestigt sind. In diesem Fall wird aber lediglich der Teil der Gitterstreben gekühlt, der in unmittelbarer Berührung mit den quer laufenden Drähten des Gitters steht, und nicht derjenige Teil, der nach dem Röhrenfuß hin gelegen ist. Diese Anordnung ist auch im Fall einer solchen Röhre ausreichend, denn es ist ja nur beabsichtigt, das Gitter zu kühlen, um das Aussenden von Elektronen zu vermeiden. Diese Anordnung genügt aber nicht im Falle von Röhren mit Gas- und bzw. oder Dampffüllung, denn die Gegenwart einer Entladungsatmosphäre würde dann die Erzeugung von Entladungen gestatten, die von den Streben zwischen dem Röhrenfuß und dem Gitter ausgehen würden.

Es ist auch bekannt, einen Quetschfuß einer Entladungsröhre mit Hilfe von Flügeln, die etwa senkrecht zu den Elektrodenhaltern mit einem gewissen Abstand von den Elektroden angebracht sind, gegen Hitze zu schützen. Eine solche Anordnung schützt aber nicht

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die zwischen diesen Flügeln und den Elektroden gelegenen Teile der Halter gegen die Bildung von Kathodenflecken und Glimmentladungen.

Zur Vermeidung dieser Nachteile sind nach der Erfindung in Richtung der Entladungsstrecke verlaufende Kühlflügel vorgesehen, die nahe der Eintrittsstelle des zugehörigen Halters in das Innere des Entladungsgefäßes beginnen und mindestens bis zu der Befestigungsstelle der Elektrodenwendel am Halter

ίο reichen, diese vorzugsweise überragen und so angebracht sind, daß zumindest der Teü des Kühlflügels zwischen der Eintrittsstelle des zugehörigen Halters und der Befestigungsstelle der Elektrodenwendel an diesem Halter einen Abstand von höchstens ι mm von dem zugehörigen Halter hat. Hierdurch wird erreicht, daß insbesondere an den Drahtenden der Elektrodenwendel die durch die Gasentladung und die Zuführung des Stromes erzeugte Wärme sicher abgeleitet wird. Dadurch wird verhindert, daß die Elektrode vorzeitig unbrauchbar wird, was entweder dadurch erfolgen kann, daß die die Elektrodenwendel mit den Haltern verbindenden kleinen Drahtenden brechen oder die Halter selbst brechen. Dies kann insbesondere dann leicht vorkommen, wenn die Elektrode in eine Entladungsröhre eingebaut ist, an die bei der Zündung eine verhältnismäßig hohe Spannung, z. B. über 500 V, angelegt wird. Wenn hier von einem vorzeitigen Unbrauchbarwerden der Elektrode gesprochen wird, so ist damit gemeint, daß dieses vor der fast vollständigen Erschöpfung der emittierenden Stoffe der Elektrode eintritt. Wie bereits dargelegt, ist der Bruch der Drahtenden der Elektrodenwendel und auch der Elektrodenhalter mit großer Wahrscheinlichkeit auf die übermäßige Erhitzung der betreffenden Abschnitte zurückzuführen. Diese Erhitzung rührt von einer größeren Dichte des kathodischen Glimmlichtes an diesen Abschnitten als auf dem übrigen Teil der Elektrode oder auch von Elektrodenflecken her, die sich auf diesen Teilen bilden. Diese störenden Erscheinungen treten insbesondere während der Zündperiode auf, die von dem Augenblick der Unterspannungsetzung bis zu dem Augenblick dauert, an welchem eine Entladung mit geringem Kathodenfall normal an der emittierenden Elektrodenwendel ansetzt.

In einer Ausführungsform der Entladungsröhre nach der Erfindung liegt der Berührungspunkt des Kühlflügels mit dem Halter dabei unterhalb der Befestigungsstelle der Elektrodenwendel am Halter. Bei einer anderen Ausführungsform der Entladungsröhre nach der Erfindung, bei der die Befestigungsstelle der Elektrodenwendel am Halter zwischen dessen Eintrittsstelle in das Innere des Entladungsgefäßes und dem der Eintrittsstelle des Halters nächstgelegenen Berührungspunkt des Kühlflügels mit dem Halter liegt, erstreckt sich hingegen zweckmäßig der in Frage stehende, einen Abstand von höchstens 1 mm von dem zugehörigen Halter aufweisende Teil des Kühlflügels zwischen der Eintrittsstelle des Halters in das Innere des Entladungsgefäßes und dem dieser Eintrittssteile nächstgelegenen Berührungspunkt des Kühlflügels mit dem Halter.

Es kann auch gemäß einer weiteren Ausführungsform der Entladungsröhre nach der Erfindung ein verkürzter Halter benutzt werden, dessen freies Ende am Kühlflügel befestigt ist, während die Elektroden- 6g wendel nicht am Halter, sondern am Kühlflügel befestigt ist, so daß der Kühlflügel selbst als Teil der Elektrodenhalterung dient.

In der Zeichnung sind einige Ausführungsformen der Entladungsröhre nach der Erfindung beispielsweise dargestellt.

Abb. ι und 2 zeigen in einer Seitenansicht bzw. Teilprofilansicht eine erste Ausführungsform;

Abb. 3 und 4 zeigen in gleicher Weise wie Abb. 1 und 2 eine abgewandelte Ausführungsform;

Abb. 5 und 6 zeigen ebenfalls in Seitenansicht bzw. in einer Teilprofilansicht eine weitere Abwandlung. Abb. ι und 2 zeigen eine erste Ausführungsform der Entladungsröhre nach der Erfindung, bei welcher die gewendelte und mit emittierenden Oxyden überzogene Elektrode 1 durch Einklemmen an den Enden 2, 3 von zwei Haltern befestigt ist, die durch Stromzuführungen 4 und 5 gebildet werden. Jeder Kühlflügel 6, 7 ist an der entsprechenden Stromzuführung durch einen Schweißpunkt 8 oder 9 befestigt, der zwischen dem Fuß 10, in welchem dieStromzuf ührungen befestigt sind, und dem Befestigungspunkt der Elektrodenwendel 1 liegt. Um die Abb. 2 deutlicher zu machen, sind in dieser nur eine Stromzuführung 5, ihr Kühlflügel 7, das Ende 11 des Drahtes der Elektrodenwendel 1, durch welches diese an der Stromzuführung 5 befestigt ist, und der Fuß 10 dargestellt. Dasselbe gut übrigens für Abb. 4 und 6.

Die eigentliche Elektrode wird, wie bekannt, durch eine Elektrodenwendel aus einem doppelt spiraligen hitzebeständigen Metalldraht gebildet, die mit emittierenden Stoffen überzogen ist, die aus erdalkalischen Oxyden bestehen, die bei der Formierung der Elektrode teilweise reduziert werden. Die Enden 12,11 der Elektrodenwendel 1 sind an den Stromzuführungen 4 bzw. 5 durch Einklemmen dieser Enden in den die Stromzuführungen abschließenden Haken 2,3 befestigt. Dieses Einklemmen erfolgt so nahe wie möglich an den Enden der Elektrodenwendel, um möglichst die Länge der Drahtenden zwischen jeder Stromzuführung und der Elektrodenwendel zu verringern, da diese Enden am meisten einem Bruch infolge der Einwirkung der Zündung ausgesetzt sind. Es wird sogar die Vorsichtsmaßnahme getroffen, nach der Befestigung der Elektrodenwendel an den Haltern die beiden Enden 2 und 3 der Stromzuführungen etwas einander zu nähern, um die äußersten Windungen der Elektrodenwendel 1 wieder zusammenzuziehen, die bei der Aufwicklung des Drahtes etwas aufgegangen waren. Diese Elektrodenwendel wird erst mit den die emittierenden Stoffe erzeugenden erdalkalischen Verbindungen überzogen, wenn sie in dieser Weise an den Stromzuführungen befestigt ist.

Die Kühlflügel 6, 7 werden an den Stromzuführungen durch Schweißpunkte 8 bzw. 9 befestigt. Sie sind z. B. aus Nickelblech von 0,2 mm Dicke. Bei dem dargestellten Beispiel hat jeder Flügel die Form eines angenähert gleichschenkligen Dreiecks, dessen Grundseite 14-18 bzw. 13-17 in großer Nähe der Stromzuführung 4 bzw. 5 liegt. Die Kühlflügel liegen in geringem Abstand von der Ebene, in welcher die

die Halter bildenden Stromzuführungen 4 und 5 liegen. Die Ecken 13 und 14 dieser Dreiecke stehen in der Richtung der Entladung, d. h. in der Richtung nach dem oberen Teil der Abbildung, über den Punkt 19 der Elektrodenwendel vor, welcher selbst der am weitesten in dieser Richtung vorgeschobene ist. Die Ecken 16,14, 18 und 15, 13,17 weisen in die Richtung der Entladung in der Gegend der entsprechenden Enden der Elektrodenwendel. Da in dem dargestellten Beispiel keinerlei Schirm in der Nähe der Elektrode vorhanden ist, sind diese Richtungen der Entladung für die beiden Enden benachbart und gemäß dem Pfeil 20a nach dem oberen Teil der Abbildung gerichtet. Diese Spitzen der Kühlflügel erleichtern die Zündung der Entladung bei der Anlegung der Spannung an die mit der Elektrode ausgerüsteten Entladungsröhre, sie sind jedoch nicht unbedingt erforderlich.

Die so angeordneten Kühlflügel bilden eine verhältnismäßig große Fläche guter Wärmeleitfähigkeit, die mit den Haltern und den nicht gewendelten Enden der Elektrode in Berührung steht oder in der Nähe derselben liegt. Sie verringern die Temperaturerhöhung dieser Teile. Diese Teile werden auch dann gekühlt, wenn sie den Flügel nicht berühren, da die trennende Gasschicht sehr dünn ist. In Abb. 2, 4 und 6 ist der Abstand zwischen der dargestellten Stromzuführung und ihrem Kühlflügel übertrieben dargestellt, um ihn sichtbar zu machen, in der Praxis kann er jedoch ohne Schwierigkeit auf einen Bruchteil eines Millimeters verringert werden. Die Erfahrung hat gezeigt, daß bei Abständen zwischen dem Kühlflügel und der Stromzuführung von über 1 mm die Wirkung des Kühlflügels unzureichend ist. Das erzielte Ergebnis ist um so besser, je kleiner diese Abstände sind. Aus Gründen der Bequemlichkeit der Herstellung sind die unteren Teile 20, 21 der Stromzuführungen nicht vollständig von den Flügeln überdeckt. Dies bringt keinen Nachteil mit sich, da diese Teile der Stromzuführungen keinen Punkt aufweisen, der weiter als 1 mm von dem nächsten Punkt des entsprechenden Kühlflügels entfernt ist, so daß sie durch diesen gekühlt werden. Ferner werden sie auch durch die thermische Leitfähigkeit der in den Fuß eingebetteten Teile 22, 23 gekühlt.

Abb. 3 und 4 zeigen eine Abwandlung der Entladungsröhre nach der Erfindung, bei welcher die Enden der Elektrodenwendel in aus den Kühlflügeln ausgeschnittenen Lappen 24 eingeklemmt sind. Um von dem die Stromzuführung bildenden Halter zu der Elektrodenwendel 1 zu gelangen, muß der Strom den entsprechenden Kühlflügel selbst durchfließen, der dann als ein Teil des Halters selbst betrachtet werden kann. Die Lappen können übrigens aus einem Nickelstreifen ausgeschnitten und auf den Flügel aufgeschweißt werden.

Abb. 5 und 6 zeigen eine andere Ausführungsform, bei welcher die Elektrodenwendel an den Stromzuführungen an Zwischenpunkten angeschweißt ist, welche zwischen den Eintrittsstellen der Strom-Zuführungen aus dem Fuß in das Innere des Entladungsgefäßes und den Stellen liegen, an welchen die Kühlflügel am zugehörigen Halter befestigt sind. Jeder Kühlflügel liegt sehr nahe an der Stromzuführung von dem Fuß der Röhre an, oder nahezu von dem Fuß an, bis zu dem Punkt 25, welcher die dem Fuß am nächsten liegende Anschweißstelle des Kühlflügels darstellt. Auf diese Weise werden alle Punkte des Abschnitts der Stromzuführung geschützt, an welchen die Ansatzneigung der Entladung während der Zündperiode am größten ist.

Das nachstehende Zahlenbeispiel gibt Abmessungen an, welche in einem Sonderfall gute Ergebnisse ergeben haben. Man kann aus ihnen leicht die Größenordnung der in anderen Fällen zu wählenden Abmessungen ableiten.

Die Elektrode, welche die in Abb. 1 und 2 dargestellte Bauart aufweist, ist für eine Leuchtstofflampe mit einer Länge von 2,5 m und einem Durchmesser von 25 mm bestimmt, welche, abgesehen von dem Elektrodenaufbau, die übliche Bauart aufweist. Diese zwei gleiche Elektroden enthaltende Lampe wird mit Wechselstrom von 0,3 A gespeist. Ihre Betriebsspannung beträgt etwa 300 V. Wenn die Lampe in ihre Fassungen eingesetzt ist, sind die beiden Stromzuführungen jeder Elektrode außerhalb der Lampe miteinander verbunden, so daß sie sich auf dem gleichen Potential befinden. Die Zündung ohne Vorheizung erfolgt durch die Leerlaufspannung der Speiseapparatur, welche etwa 650 V erreicht.

Die Elektrodenwendel 1 bildet, von ihrem aktivierenden Überzug abgesehen, eine Wendel von 3 mm Länge mit einem Außendurchmesser von 1 mm. Sie wird durch Aufwickeln eines Molybdändrahts von 0,1 mm Durchmesser, auf welchen vorher eine Wendel aus einem Molybdändraht von 0,05 mm Durchmesser aufgewickelt wurde, auf einen später entfernten Dorn erhalten. Die Stromzuführungen sind im Innern der Lampe Nickeldrähte von 0,6 mm Durchmesser und etwa 8 mm Länge zwischen der Eintrittsstelle in das Innere des Entladungsgefäßes und der Befestigungsstelle der Enden der Elektrodenwendel an ihnen. Jeder Kühlflügel bildet ein Dreieck mit einer Fläche von etwa 35 mm². Er ist aus einem Nickelblech von 0,2 mm Dicke ausgeschnitten. Die mit so geschützten Elektroden versehene Lampe kann mehr als 100 000-mal gezündet werden, bevor sie betriebsunfähig wird, was dann durch Erschöpfung des emittierenden Stoffs erfolgt.

An den oben beschriebenen Elektroden können zahlreiche Veränderungen vorgenommen werden. Die no mit thermoemittierenden Stoffen überzogenen Elektrodenwendeln können sehr verschiedene Bauarten aufweisen und nur an einem einzigen Halter oder, im Gegenteil, an drei oder mehr Haltern befestigt sein. Einer oder mehrere dieser Halter brauchen nicht als Stromzuführung zu dienen. Falls mehr als ein Halter vorhanden ist, ist es häufig nicht nötig, daß alle Halter mit Flügeln versehen sind. Bei den üblichen Leuchtstofflampen mit bipolaren Elektroden und Zündung durch Vorheizung ist es z. B. im allgemeinen überflüssig, daß die die aktivierte Elektrodenwendel mit dem Vorheizungsschalter verbindenden Halter Flügel tragen. Es ist jedoch zweckmäßig, daß alle Halter Flügel tragen, so daß die Verwendung von besonderen Sockeln und Fassungen überflüssig wird, welche die Einschaltung der Lampe in einem Sinn verhindern,

welcher die nicht mit Kühlflügeln versehenen Halter mit der Stromquelle verbindet. Diese Kühlflügel können sehr verschiedene Formen haben und einen ihre Wärmestrahlung begünstigenden Überzug erhalten, indem z. B. das Metall, aus dem sie bestehen, oberflächlich »gekohlt« wird. Man kann auch mehrere Kühlflügel für ein und denselben Halter benutzen.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   i. Elektrische Entladungsröhre mit Gas- und bzw. oder Dampfatmosphäre und aktivierten gewendelten Elektroden, bei der jede Elektrodenwendel mit ihren Enden bzw. nahe ihren Enden an Haltern aus leitendem Material befestigt ist, an denen je ein mit dem Halter zumindest stellenweise in Berührung stehender Kühlflügel aus gut wärmeleitendem Werkstoff angebracht ist und von denen zumindest ein Halter als Stromzuführung dient, gekennzeichnet durch in Richtung der Entladungsstrecke verlaufende Kühlflügel (6, 7), die nahe der Eintrittsstelle des zugehörigen Halters in das Innere des Entladungsgefäßes beginnen und mindestens bis zu der Befestigungsstelle der Elektrodenwendel am Halter reichen, diese vorzugsweise überragen und so angebracht sind, daß zumindest der Teil des Kühlflügels zwischen der Eintrittsstelle des zugehörigen Halters und der Befestigungsstelle (11) der Elektrodenwendel an diesem Halter einen Abstand von höchstens 1 mm von dem zugehörigen Halter hat.
2. 2. Entladungsröhre nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Berührungspunkt des Kühlflügels mit dem Halter dabei unterhalb der Befestigungsstelle der Elektrodenwendel am Halter liegt (Abb. 1 und 2).
3. 3. Entladungsröhre nach Anspruch 1, bei der die Befestigungsstelle der Elektrodenwendel am Halter zwischen dessen Eintrittsstelle in das Innere des Entladungsgefäßes und dem der Eintrittsstelle des Halters nächstgelegenen Berührungspunkt des Kühlflügels mit dem Halter liegt, dadurch gekennzeichnet, daß der in Frage stehende, einen Abstand von höchstens 1 mm von dem zugehörigen Halter aufweisende Teil des Kühlflügels sich zwischen der Eintrittsstelle des Halters in das Innere des Entladungsgefäßes und dem dieser Eintrittsstelle nächstgelegenen Berührungspunkt des Kühlflügels mit dem Halter erstreckt (Abb. 5 und 6).
4. 4. Entladungsröhre nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen verkürzten Halter (5), dessen freies Ende am Kühlflügel befestigt ist, während die Elektrodenwendel nicht am Halter, sondern am Kühlflügel befestigt ist, so daß der Kühlflügel selbst als Teil der Elektrodenhalterung dient (Abb. 3 und 4).

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschriften Nr. 736 763, 721 970.

   Entgegengehaltene ältere Rechte:
   Deutsches Patent Nr. 874 045.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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