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Elektronenröhre, bei welcher die scheibenförmigen Elektroden auf zwei
metallischen Haltestiften aufgebaut sind Die Erfindung bezieht sich auf eine Elektronenröhre,
bei welcher die scheibenförmigen Elektroden auf zwei metallischen Haltestiften aufgebaut
sind, die sich von einem Grundkörper nach aufwärts erstrekken. Zwischen den einzelnen
Elektroden sind Isolierscheiben vorgesehen. Die als Kathode ausgebildete Elektrode
besteht dabei aus zwei im Abstand voneinander angeordneten Platten mit dazwischenliegendem
Heizfaden.
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Bekannt ist es, die einzelnen Elemente einer Elektronenröhre übereinanderzuschichten.
Bekannt ist es auch, die Elemente der Elektronenröhre an einem Traggestell zu befestigen,
welches aus zwei parallelen Stäben und in Abständen voneinander angeordneten isolierenden
Scheiben besteht. Diese isolierenden Scheiben tragen beispielsweise eine untere
Kathode und ein Gitter.
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Diese Anordnungen haben sich als nachteilig in bezug auf Wärmespannungen
und auf einen automatischen Zusammenbau der Einzelteile erwiesen.
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Es ist zwar versucht worden, die Wärmespannungen durch Zugstangen
auszugleichen, jedoch sind derartige Konstruktionen für Röhren, die in einer Massenproduktion
hergestellt werden sollen, wenig geeignet: Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,
unter Vermeidung der bisherigen Nachteile die einzelnen Bauteile einer Elektronenröhre
auf Haltestiften, die sich von einer Grundplatte nach oben erstrecken, aufzureihen,
wobei dieses Aufeinanderschichten der Einzelteile derart geschieht, daß sowohl der
Herstellungsvorgang als auch der Ausgleich von Wärmespannungen gegenüber den bisher
bekannten Modellen wesentlich verbessert werden.
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Erreicht wird dieses bei einer Elektronenröhre mit den im ersten Absatz
angeführten Merkmalen nach der Erfindung dadurch, daß die Platten der Kathode schalenförmig
ausgebildet oder gewölbt und längs des größten Teiles ihres Umfanges fest miteinander
verbunden sind, um eine starre Konstruktion zu bilden, und daß die Platten an gegenüberliegenden
Seiten mit Aussparungen versehen sind, welche die Haltestifte zwischen Isolierscheiben
umfassen.
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In weiterer vorteilhafter Ausbildung der Erfindung sind' die schalenförmig
ausgebildeten Platten etwa in Richtung der Diagonalen mit halbkreisförmigen Nuten
versehen.
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Der Vorteil einer derartigen Ausbildung besteht gegenüber den bisher
bekannten Ausführungen insbesondere in der Erleichterung und Vereinfachung des Zusammenbaues
der Röhre. Sind in den Enden der Kathode beispielsweise nur Löcher vorgesehen, muß
beim Zusammenbau der Einzelelemente die Ebene der Kathode genau senkrecht zu den
Stiften gehalten werden; weil sich sonst die Kathode schräg stellt und die Wandungen
der Löcher an den Stiften festklemmen. Derartige Störungen hindern eine vorteilhafte
Massenproduktion und werden durch die vorliegende Erfindung dadurch überwunden,
daß die Enden der Kathode zu Nuten ausgebildet sind.
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Darüber hinaus aber gewährleistet die schalenförmige Ausbildung der
Kathodenelemente nicht nur eine leichtere Herstellung, da ein Preßstempel die beiden
identischen Hälften der Kathode ausstanzen kann, sondern die Symmetrie und die schalenförmige
Ausbildung jeder Hälfte trägt wesentlich zur gleichmäßigen Ausdehnung beider Hälften
bei Erwärmung sowie zu einer erhöhten Steifigkeit gegenüber den bekannten Konstruktionen
bei.
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In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung liegt das dem Röhrenfuß
naheliegende Anodenblech auf Wülsten der Haltestifte auf und steht in unmittelbarem
elektrischem
Kontakt mit mindestens einem der Haltestifte.
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Auch der Gitterrahmen kann zweckmäßigerweise an gegenüberliegenden
Seiten mit Aussparungen versehen sein.
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Wird mit den Merkmalen der Erfindung eine Mehrsystemröhre aufgebaut,
so ist in vorteilhafter Weise das Anodenblech des einen Systems mit dem einen der
Haltestifte und das Anodenblech des anderen Systems mit dem anderen der Haltestifte
elektrisch zu verbinden.
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Die Erfindung ist in der nachfolgenden Beschreibung an Hand der Figuren
erläutert.
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Fig. 1 ist eine Ansicht der Einzelteile einer Mehrsystemröhre; Fig.2
zeigt einen Schnitt durch das zusammengebaute Röhrensystem; Fig. 3 ist eine Ansicht
dieses Systems im rechten Winkel zur Fig. 2; Fig. 4 ist ein Schnitt längs der Linie
4-4 der Fig. 2. In den Zeichnungen ist 10 der Röhrenfuß mit einer Anzahl Durchführungsleiter
12.
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An jedem der beiden kurzen Leiter 14 ist eine Muffe 16 angeschweißt.
Die Muffen erstrecken sich über die oberen Enden der Leiter und nehmen Stifte
18 auf, die nahe ihren unteren Enden mit seitlichen Vorsprüngen oder Ansätzen
versehen sind, die z. B. aus Wülsten 20 bestehen, wobei die Wülste auf den Muffen
ruhen und die Stifte sich in die Muffen erstrecken und mit ihnen verschweißt sind.
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Eine Anode 22 (s. Fig. 1) ist über die Stifte geschoben und ruht auf
den Wülsten; die Anode besitzt U-förmigen Querschnitt. Die Flansche 24 des U-förmigen
Streifens ragen nach unten, und der Stegteil 26 besitzt eine Erhöhung 28. Die Anode
besitzt ein eng um einen Stift passendes Loch 30 und ein zweites Loch 32,
das im Fall einer Duotriodenkonstruktion größer ist als der Stift 18. Der Stift
wird dabei mittels einer keramischen Buchse 34, die mit der Oberfläche des Stegteils
abschneidet, mit Abstand von der Anode 22 gehalten. Ein Paar Muffen 36 aus keramischem
Material sitzt auf den Stiften 18 und ruht auf der Anode 22. Diese Muffen besitzen
eine solche Länge, daß sie, wie nachstehend beschrieben, eine Anzahl von keramischen
Ringen oder Scheiben und Elektroden in übereinandergeschichteter Stellung aufnehmen
können. Ein Paar keramischer Scheiben 38 umgibt die Muffen und ruht auf der Anode;
die Scheiben sind dabei etwas dicker als die Höhe der Erhöhung 28 oberhalb des Steges
der Anode und bestimmen mit ihrer Dicke den engen Abstand der Anode von der benachbarten
Elektrode. Auf diesen Scheiben ruht ein Gitter 40; das aus einem metallischen
oder einem mit Metall überzogenen metallischen Rahmen 42 und Gitterdrähten 44 besteht,
die auf einer Seite des Rahmens aufgelötet sind. Der Rahmen besitzt Aussparungen
46, die die Muffen 36 eng umfassen und auf der Scheibe 38 ruhen, wobei die Gitterdrähte
auf der Oberseite des Rahmens liegen. Der Rahmen ist weiterhin mit einem Anschlußstück
47 zur elektrischen Verbindung mit einem Leiter 12 der Grundplatte versehen, das
aus einem Material besteht, welches die Wärme vom Gitter zu dem Leiter der Grundplatte
wirksam fortleitet.
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Ein zweites Paar Keramikscheiben 48 sitzt auf dem Gitter 40 und umgibt
die Muffe 36. Auf den Scheiben befindet sich eine Kathodenanordnung 50, die aus
zwei Platten 52 besteht, welche z. B. durch Schweißen entlang ihren Rändern zu einem
Stück verbunden werden. Diese Platten haben im wesentlichen rechteckige Form und
besitzen an ihren Enden Aussparungen 54, die mit den Aussparungen 46 im Gitter 40
übereinstimmen; die Platten weisen dabei hohle, einander gegenüberliegende Teile
auf. Durch das Schweißen wird eine feste Struktur erhalten, die sich sogar beim
Erhitzen nicht verzieht. Die mit Aussparungen versehenen Enden lassen eine Ausdehnung
der Platten beim Erhitzen zu, wobei die mit Aussparungen versehenen Enden selbst
bei festem Zusammenbau der Teile zwischen den benachbarten Scheiben gleiten. Auf
diese Weise wird die Ausdehnung der Kathode ermöglicht und eine ein Verwerfen in
Richtung auf das Nachbargitter verursachende seitliche Ausdehnung verhindert. Innerhalb
des hohlen Teils der Platten befindet sich ein isolierter Heizfaden 56, dessen Enden
durch kreisförmige Kanalteile nach außen ragen. Diese Kanalteile führen zu Stellungen
nahe den Leiterstiften, an denen die Fadenenden angeschweißt werden, um den Faden
von dem Rest der Anordnung elektrostatisch abzuschirmen. Andere symmetrische Kanalteile
sind zur rippenartigen Verstärkung der Kathode gebildet, um ein Verwerfen der Kathode
bei der Wärmeausdehnung zu verhindern und zu bewirken, daß die Ausdehnung lediglich
parallel zur Ebene der Kathode erfolgt.
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Die Gitterdrähte auf dem Gitterrahmen 42 sind nahe der Oberfläche
der Kathode angeordnet, wobei der Abstand durch die Dicke der Scheiben 48 bestimmt
wird. Dies gibt eine Röhre mit reproduzierbaren Eigenschaften, die sich leicht zusammenbauen
läßt und beständige Eigenschaften während des Betriebes besitzt. Die Kathode ist
mit einem Anschlußstück 60 geringer Wärmeleitfähigkeit versehen, das an einen Leiter
12 des Röhrenfußes angeschweißt wird. Die Enden des Fadens sind ebenfalls mit Anschlußstücken
62 zur Herstellung von elektrischen Verbindungen mit anderen Durchführungsleitern
versehen. Hiermit ist ein Triodenteil der Röhre zusammengebaut. Ein zweiter Triodenteil
kann so erhalten werden, daß man weitere Einzelteile auf der Muffe übereinanderscbichtet.
Bei Fortsetzung der übereinanderscbichtung wird ein Paar dünner Scheiben 64, die
den Scheiben 48 ähnlich sind, auf der Kathode angeordnet und anschließend wird ein
Gitter 66 mit aufgelöteten auf der Seite der Kathode liegenden Gitterdrähten auf
den Scheiben angeordnet, wobei die mit Aussparungen versehenen Enden die Muffe 36
umfassen. Das zweite Gitter ist mit einem Anscblußstück 68 versehen, das dem Anschlußstück
47 ähnlich ist. Im Falle einer Duotriode ist jedoch das Anschlußstück mit einem
anderen Stift verbunden als dem, mit dem das Anschlußstück 47 verbunden ist. Ein
viertes Paar Keramikscheiben 70, die den Scheiben 38 ähnlich sind, wird auf dem
Gitter 66 und um die Muffen 36 angeordnet, und dann wird eine zweite Anode 72, die
der ersten Anode 22 ähnlich ist, über die Stifte 18 geschoben. Im Fall einer Duotriode
wird ein Loch 74 in der Anode größer gemacht als das andere Loch in der Anode, und
eine keramische, mit einem Flansch versehene Buchse 76 wird in das Loch und über
den Stift 18 geschoben, wobei der Flansch sich oben befindet. Der zuletzt genannte
Stift 18 steht mit der Anode 22 in elektrischem Kontakt. Der andere Stift 18 hat
wegen der Buchse 34
keinen elektrischen Kontakt mit der Anode 22,
steht jedoch mit der Anode 72 elektrisch in Verbindung. Die oberen Enden der Stifte
18 werden über dem Flansch der Buchse 76 und die Anode 72 durch Anwendung von Wärme
und Druck gestaucht, während die .Teile des Zusammenbaues durch eine geeignete Vorrichtung
zusammengehalten werden. Gewünschtenfalls können dünne Metallscheiben zwischen den
umgestauchten Stift und die Buchse gelegt werden. Eine Haltestange 78 wird dann
auf einem der Stifte 18 und eine Gittervorrichtung 80 an dieser Stange angeschweißt.
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Es ist zu beachten, daß sämtliche Teile durch geradlinige Bewegungen
zusammengesetzt werden, wobei Isolatoren und Elektroden lediglich übereinandergeschichtet
und alle Teile dann durch Umstauchen der oberen Enden der beiden Stifte 18 zu einer
kompakten Einheit verbunden werden. Die Aussparungen 46 und 54 der Gitter und der
Kathoden ermöglichen ein leichtes Zusammenbauen und verhindern trotzdem eine übermäßige
Verschiebung der Elektroden in Längsrichtung. Der erhaltene Körper besteht daher
aus einem starr zusammengehaltenen kompakten Bauteil. Gewünschtenfalls kann auch
die ganze Elektrodenstruktur auf den Stiften 18 zusammengebaut werden, wobei die
Stifte vorübergehend fest in einer Spann- oder Haltevorrichtung gehalten werden.
Nach dem Zusammenklemmen der Teile können die Stifte 18 in die Muffen 16 eingesetzt
werden, die zuvor über die Leiter 14 geschoben worden waren, worauf die Stifte an
den Muffen befestigt werden können.
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Die übereinandergeschichtete Zusammensetzung des Bauteils mit den
sehr geringen, aber dennoch genauen Abständen seiner Einzelteile ermöglicht die
Herstellung der Röhren durch -Zusammensetzen der Teile entweder von Hand oder durch
eine automatische Maschine. Die Röhre ist stabil und für die Verwendung in Hochfrequenzkreisen
geeignet und von sehr hohem Nutzen. Die Befestigung mittels zweier Zapfen bewirkt
nur geringe Kriechströme und gewährleistet trotzdem eine ausreichend starre Befestigung
der Bauteile.