CH191325A - Verfahren zur Herstellung von Heizkörpern, die aus wendelförmigen Heizdrähten und Isolierüberzügen bestehen und für mittelbar geheizte Kathoden elektrischer Entladungsgefässe bestimmt sind. - Google Patents

Description

  Verfahren zur Herstellung von Heizkörpern, die ans     wendelförmigen    Heizdrähten  und     Isolieräberzügen    bestehen und für mittelbar geheizte Kathoden  elektrischer Entladungsgefässe bestimmt sind.    Bei mittelbar geheizten Kathoden von  elektrischen Entladungsgefässen finden viel  fach wendelförmige     HeizdrähteVerwendung.     Besonders bewährt haben sich Kehrwendeln  wegen ihres schwachen     Heizstrommagnetfel-          des    und Doppelwendeln wegen des geringen       Raumbedarfs.    Um beide Vorteile zu vereini  gen, werden bevorzugt     Kehrdoppelwendeln     benutzt.

       Die    Heizwendeln werden     meistens     mit einem     Isolierüberzug    versehen und in  eine als     Äquipotenhalschicht    dienende Hülse  eingeführt. Der     Isolierüberzug    wird im all  gemeinen dadurch aufgebracht,     dass    die frei  tragende oder von einem Isolierdorn unter  stützte Wendel mit einer     Aufschlämmuag     von isolierenden Oxyden,     wie    Aluminium  oxyd oder     Berylliumoxyd,    besprüht oder in  eine solche Aufschlämmung eingetaucht  wird.

   Diese Verfahren sind für sehr     feine     Wendeln mit einem Drahtdurchmesser von  weniger als 0,1     mm,    sowie auch für stärkere    Drähte bei Anwendung von sehr starken       Wickeldornen    nicht mehr gut     anwendbar,     da solche Wickelgebilde nicht genügend  formbeständig sind, so     dass    ihre Verarbei  tung grosse Schwierigkeiten macht und in  manchen Fällen überhaupt ganz unmöglich  ist. Auch .das Einführen eines     Isolierdornes     als Stütze hilft nicht, da hierbei :das.     Wickel-          gebilde        meist    stark     beschädigt    wird.

   Die  Schwierigkeiten     lassen    sich auch nicht da  durch beheben,     dass    man die Isolierdorne  selbst als Wickeldorne verwendet, da, sie  beim Wickeln     leicht        zerbrechen.        Überdies     lassen sich     Dorne    aus     Isoliermassen    von so  kleinen     Durchmessern,    wie sie für sehr feine  Wendeln gebraucht werden, nur sehr schwer       herstellen.    Aus diesen Gründen musste man  bisher     insbesondere    auch davon absehen,

   bei  Kathoden für     Heizspannungen    von 100     bis     300 Volt Doppel-     oder        Kehrdoppelwendeln     zu verwenden, .da sich diese Wendeln meist      schon beim Auslösen der z. B. aus Stahl,       Aluminium,    Bronze oder     Molybdän    bestehen  den Wickeldorne vollständig verwarfen.

   Die  Erfindung hat nun ein Verfahren zum Ge  genstande, mit dem es möglich ist, in ein  facher Weise wendelförmige Gebilde selbst  von feinstem Drahtdurchmesser und gering  ster     Formbeständigkeit    für den Gebrauch  als     Heizkörper    in     mittelbar    geheizten Katho  den fertig zu machen, ohne     .dass    die Gebilde  beschädigt werden können.  



  Gemäss der     Erfindung    wird     wenigstens     eine     Heizwendel    vor .dem Aufbringen des       Isolierüberzuges    mit     wenigstens    einem Stütz  dorn aus     erznem    .solchen Metall versehen, das  sich nach dem Aufbringen     des        Isolierüber-          zuges    auf     chemischem    Wege entfernen lässt.  



  Als     Stützdorne    können hierbei im allge  meinen die     Wickeldorne    dienen. In einzelnen  Fällen ist es aber auch möglich, nach .dem  Wickeln     andere        Stützdorne    aus einem für  das Verfahren geeigneteren Metall einzu  schieben.  



  Durch das angegebene Verfahren, bei  dem die Isolierung einer kräftigen chemi  schen Behandlung     aus@ges:etzt    wird, erzielt  man ausserdem bei     richtiger    Auswahl der  chemischen Mittel eine ganz erhebliche Rei  nigung der     Isolierschicht    und damit eine  Verbesserung der     Isolierung.    Das ist sehr  wesentlich, da :der     Isolierstoff    sich in der  Massenherstellung nicht völlig frei von Ver  unreinigungen, wie z. B. Eisen und     All,:ali-          verbindungen,    halten lässt. Besonders be  währt haben sich Säuren, wie z.

   B.     wä.ssrige     Salpetersäure oder     SaIpetersäure-Schwefel-          säurelösung.     



       Das    Verfahren nach der Erfindung kann  z. B.     in    folgender Weise ausgeführt werden  (siehe auch .die     Zeichnung).     



       Fig.    1     zeigt    den     ersten        Verfahrensschritt.     Der Heizdraht wird als Wendel     \3    auf einen       Dorn    1 aus einem solchen Metall aufge  wickelt, das sich durch chemische Umsetzun  gen rückstandslos aus .der Wendel     entfernen          lässt,    ohne     dassi    das hierbei verwendete che  mische     Mittel        :den    Heizdraht wesentlich an  greift.

      Der zweite     Verfahrensschritt    besteht     nun     darin, dass das so gewonnene Gebilde noch  einmal auf einen Dorn aus     einem    beliebigen  Metall, vorzugsweise von hohem Schmelz  punkt (siehe     Fig.        ?,    Dorn 3) als Wendel oder  als Kehrwendel aufgewickelt wird, so dass  man im     Endergebnis    eine Doppelwendel       bezw.    eine     Kehrdoppelwendel    erhält. Es  wird oft zweckmässig sein, das so erhaltene  Gebilde zunächst zu glühen, um die Form  beständigkeit zu erhöhen. Bei     einer    Doppel  wendel wird man im allgemeinen den zweiten       Wickeldorn    z.

   B. mechanisch entfernen kön  nen, da der erste Wickeldorn dem Gebilde  bereits genügende Formbeständigkeit ver  leiht. Reicht :die Formbeständigkeit der Dop  pelwendel nach dem Entfernen des zweiten  Dornes für die Weiterbearbeitung nicht mehr       aus,    so kann dafür ein Stützdorn aus Isolier  Stoff, z. B.     Magnesiumoxyd    oder Aluminium  oxyd, oder aus einem auf chemischem Wege       entfernbaren    Metall eingeführt werden.  



  Auf :die so     vorbereitete    Wendel wird  dann z. B. durch Sprühen oder Tauchen die  Isoliermasse 5 aufgebracht     (Verfahrens-          schritt    3, siehe     Fi,g.    3). Vorzugsweise ver  wendet man dazu eine Aufschlämmung von  Aluminiumoxyd in     einer    ein     Bindemittel,     wie Nitrozellulose enthaltenden     Flüssigkeit,     z. B.     Amylacetat.    Bei diesem Verfahrens  schritt wird der Metalldorn 3 vorzugsweise  durch einen     Isolierdorn    4 hersetzt, der in der       Kehrwendel    verbleiben kann.

   Dieser Aus  tausch ist in     :dem    vorliegenden Fall mög  lich, da der     Dorn    1 dem Gebilde     bereits    eine  gewisse Festigkeit verleiht. Hierauf kann die  Isoliermasse durch Glühen auf der Wendel  fest gebrannt     werden.    Die     Glühtemperabir     ist dabei so zu     bemessen,        @dass    der Schmelz  punkt .des     Dornwerkstoffes    und die Legie  rungstemperatur     zwischen    dem Dornwerk  stoff     und    dem     Heizdrahtwerkstoff    nicht er  reicht     wird.     



  Den Abschluss :des Verfahrens bildet der       Verfahrensschritt    4 (siehe     Fig.    4). Bei die  sem     Verfahrensschritt        wird,    :die isolierte  Wendel derjenigen     chemischen    Behandlung       unterzogen,    durch die :der Wickeldorn 1           rückstandslos    entfernt wird, der Heizdraht  und die Isoliermasse dagegen nicht     merkbar          angegriffen    werden. Verwendet man für den  Heizkörper Wolfram und für den Wickel  dorn Eisen oder     Molybdän,    so behandelt man  den Heizkörper vorzugsweise mit wässriger  Säure, z.

   B. mit verdünnter Salpetersäure  oder einem Gemisch von Salpetersäure und  Schwefelsäure. Sind die Isolierschichten be  sonders dicht, so kann man die chemische  Behandlung vorteilhaft unter Vakuum vor  nehmen, wodurch die bei der Umsetzung ent  stehenden Gasblasen, die unter Umständen  den Zutritt von .Säure zu dem herauszu  lösenden Kern     verhindern    können., schnell  entfernt werden. Da die aufgebrachten und  gesinterten     Isolierschichten,    sehr fest sind,  verliert das Heizelement durch das Heraus  lösen des     Wickeldornes    nach dem Aufbren  nen der Isolierschicht kaum an Festigkeit.

    'Das Herauslösen des     Wickeldornes    nach  Aufbringen der Isoliermasse vollzieht sich,  wie sich in der     Praxis    ergeben hat, ohne  Schwierigkeit. Einerseits ist die Masse porös  genug, um den     Zutritt    der auflösenden     Säure     zu ermöglichen, anderseits dringt die Säure  von den freien Enden der     Heizwendel    aus  sehr leicht in die Wendel hinein.  



  Die in     vorstehend    beschriebener Weise       behandelten    Heizkörper können, wenn sie  durch Waschen von den letzten Verunreini  gungen befreit sind, in die Röhre eingebaut  werden. Mitunter     ist    es auch vorteilhaft, die  Körper noch einmal zu glühen, um eine wei  tere Reinigung zu erzielen.  



  Bei einfachen     Wendeln    kann man den  Dorn unter Umständen auch unmittelbar  nach dem     Aufbringen    der     Isoliermasse    und  vor dem Brennen herauslösen. Da     hierbei     aber manchmal die     lackförmigeIsolierschicht     leidet, ist dieses Verfahren nicht immer an  wendbar.

   Es ist ferner auch möglich, das       Nickelgebilde    zunächst nur mit soviel Iso  liermasse zu überziehen,     ,dass    es     eben    form  beständig wird, dann gegebenenfalls nach  einem Brennen den Metalldorn chemisch zu  entfernen und erst danach die Hauptmenge  der Isoliermasse     aufzubringen.       Der Wickeldorn kann     auelh,durch    Behan  deln mit solchen Gasen, z. B. einem     Chlor-          Luftgemisch,    entfernt werden, die     das    Dorn  metall in flüchtige     Verbindungen.    überführen.  



  Besonders     gute        Ergebnisse    werden er  zielt,     wenn    man als Heizdraht Wolfram und  für den Dorn     Molybdän    verwendet. Man  kann -dann beim     Aufbrennen;    der Isolier  schicht, .die hierfür zweckmässig     aus    reinem  Aluminiumoxyd besteht, hohe     Glühtempera-          turen    anwenden, z.

   B.<B>16010'</B> C, ohne dass  der Dorn zerstört wird oder sich eine Legie  rung     bildet.    Der     Dorn    wird vorteilhaft     mi@     einer     wässrigen    Salpetersäure- oder .Salpeter  säure-Schwefelsäurelösung herausgelöst.  



  Bei einer Doppelwendel bietet die Ver  wendung eines     chemisch        entfernbaren    Metal  len auch     für,den    zweiten     Wickeldorn    oder als  nachträglich eingeführter     Stützdorn    an Stelle  dieses zweiten Dornes noch den     Vorteil,        .dass     ein hohler     rohrförmiger        Heizkörper    mit ge  ringer Masse     entsteht.  

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von Heizkör- pern, die aus wendelförmigen Heizdrähten und Isolierüberzügen bestehen und für mit telbar geheizte Kathoden elektrischer Ent ladungsgefässe bestimmt sind, dadurch ge kennzeichnet, dass, wenigstens eine Heizwen- del vor dem Aufbringendes, Isolierüberzuges mit wenigstens einem .Stützdorn aus einem solchen Metall versehen wird,

   das sich nach dem Aufbringen des Isolierüberzuges auf chemischem Wege entfernen lässt. UNTERANSPRCCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass, der Dorn erst nach dem Brennen der Isolierschicht entfernt wird. 2.

   Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zur chemischen Ent fernung des Dornes solche Mittel benutzt werden, .die auch ,gleichzeitig aus der Isolierschicht solche Stoffe entfernen, .durch .die das Isolationsvermögen herab- gesetzt wird. B. Verfahren nach Unteranspruch 2, gekenn zeichnet durch die Verwendung von wässriger Salpetersäure. 4.

   Verfahren nach Unteranspruch 2, gekenu- zeichnet durch die Verwendung von Sal- petersäure-Schwefelsäurelösung. 5. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Dorn im luftver dünnten Raum herausgelöst wird. 6. Verfahren nach Patentanspruch, -dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Entfernen des Dornes der Heizkörper geglüht wird. 7.

   Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass, für .den Heizkörper Wolfram, für den Dorn Molybdän und für die Isoliermasse Aluminiumoxyd ver wendet wird.