DE1009315B - Verfahren zum Herstellen indirekt geheizter Kathoden fuer elektrische Entladungsroehren - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen einer indirekt geheizten Kathode für elek irische Entladungsröhren, bei denen der Raum zwischen dem Heizkörper und der Kathodenhülle mit gesintertem Isoliermaterial ausgefüllt ist.

Häufig ist es erwünscht, daß der zwischen dem Heizkörper und der Hülle einer indirekt geheizten Kathode vorhandene Raum völlig mit Isoliermaterial ausgefüllt ist, das gesintert wird. Dies ist beispielsweise der Fall bei Kathoden, die eine hohe Betriebstemperatur aufweisen oder bei denen eine sehr gute elektrische Isolierung zwischen dem Glühkörper und der Kathodenhülle erwünscht ist. Außerdem ist es häufig erwünscht, gegenseitige Bewegungen des Glühkörpers und der Kathodenhülle mit Rücksicht auf mikrophonische Störungen infolge von Kapazitäts änderungein zwischen diesen Teilen zu vermeiden.

Es hat sich jedoch herausgestellt, daß es sehr schwierig ist, zu verhindern, daß beim Füllen des Rauines und nach dem Sintern Hohlräume in der Isoliermasse oder zwischen dieser Masse und der Kathodenhülle entstehen. Das Sintern kann dazu erforderlich sein, um das Isoliermaterial zu entgasen und um zu verhüten, daß dieses Material aus der Kathodenhülle herausfällt.

Die Entstehung solcher Hohlräume ist unerwünscht, insbesondere mit Rücksicht auf die Wärmeleitung zwischen dem Heizkörper und der Kathodenhülle Durch solche Hohlräume wird die Wärmeleitung verringert. Weil sich die Hohlräume bei verschiedenen Kathoden an verschiedenen Stellen ergeben und somit eine starke Temperaturstreuung auftritt, liegt die Gefahr vor, daß der Glühkörper mancher Kathoden örtlich zu heiß und der Glühdraht infolgedessen spröde wird.

Die erwähnten Nachteile können l>ei einem Verfahren zum Herstellen einer indirekt geheizten Kathode für elektrische Entladungsröhren, bei der der Raum zwischen dem Heizelement und der Kathodenhülle mit gesintertem Isoliermaterial ausgefüllt ist, nach der Erfindung dadurch völlig vermieden werden, daß das Isoliermaterial durch Sedimentation aus einer Suspension in den erwähnten Raum eingebracht wird.

Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß die feineren und gröberen Teilchen der Suspension sich teilweise voneinander trennen, insbesondere wenn die Fallhöhe, d. h. die Strecke, die die Teilchen zurücklegen müssen, groß genug bemessen wird. Die größeren Teilchen kommen im wesentlichen unten und die feineren im wesentlichen oben zu liegen.

Wenn die Kathodenhülle auf einer Seite verschlos sen ist, kommen die meisten gröl>eren Teilchen somit beim geschlossenen Ende zu liegen, die meisten feine-

indirekt geheizter Kathoden

für elektrische Entladungsröhren

Anmelder:

N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken,
Eindhoven (Niederlande)

Vertreter: Dr. rer. mat. P. Roßbach, Patentanwalt,
Hamburg 1, Mönckebergstr. 7

Beanspruchte Priorität:
Niederlande vom 9. Februar 1955

Johannes Christiaan Duran, Jozephus Franciscus Dams und Gerard Charles Antoine Maria Moubis,

Eindhoven (Niederlande),
sind als Erfinder genannt worden

ren Teilchen beim offenen Ende. Die groben Teilchen sintern wenig und schwinden somit nur wenig, wäh rend die feinen Teilchen nach dem Sintervorgang eine große mechanische Festigkeit erhalten und eine gute Abdichtung des offenen Endes bilden. Die großen Teilchen liefern eine poröse Masse, die einige Nachgiebigkeit aufweist, wodurch das Auftreten von Schwundlücken vermieden wird.

Eine Fallhöhe vom Zwei- bis Dreifachen der Länge des auszufüllenden Raumes hat sich als günstig erwiesen, insbesondere wenn die Sedimentation durch Zentrifugieren beschleunigt wird.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand einer Zeichnung näher erläutert, in der

Fig. 1 einen Halter für die Kathodenhülle und die Suspension während der Sedimentation und

Fig. 2 eine Zentrifuge mit solchen Haltern darstellt, während

Fig. 3 einen Schnitt durch eine Kathode nach der Sedimentation und dem Sintervorgang zeigt.

In Fig. 1 bezeichnet 1 den Emissionsteil, d. h. die eigentliche Kathode, im vorliegenden Fall eine Vorratskathode, 2 die Kathodenhülle, in der der Emissionsteil 1 befestigt ist, und 3 das Heizelement, das in der Kathodenhülle 2 angeordnet ist. Die Kathodenhülle 2 weist eine ringsum laufende Rille 4 auf. Das Gebilde aus der Kathode 1, der Hülle 2 und dem Heiz-

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element 3 wird in einen Metallhalter 5 eingeschoben, bis die Rille 4 am Rand des Halters 5 anliegt. Der Halter 5 weist einen Hohlraum 9 auf, der einen kegelförmigen Teil besitzt, der an einen zweiten Hohlraum anschließt, in den die Kathodenhülle 2 einpaßt. Dann wird der Halter 5 zusammen mit dem Kathoden gebilde in der Öffnung7 eines zweiten Halters 6 angeordnet, der beispielsweise aus Kunststoff bestehen kann. Der Hohlraum 7 weist im Boden eine Vertiefung 8 auf, in die die Kathode 1 aufgenommen wird. Der Raum 9 wird jetzt mit der Suspension des in die Kathodenhülle einzubringenden Isoliermaterials gefüllt. Vorzugsweise findet gemahlenes und gereinigtes Al₂ O₃ Verwendung, und zwar wird 1 kg gemahlenes ALO.j in 1 1 Äthylalkohol suspendiert. Die Größe der Teilchen beträgt vorzugsweise 1 bis 15 Mikron. Die Höhe des Raumes 9 ist wenigstens gleich der Länge der Kathodenhülle 2. Die groben Teilchen der Suspension sinken zuerst zu Boden und gelangen somit im wesentlichen in den. unteren Teil beim geschlossenen Ende der Kathodenhülle, während die mittleren Abmessungen der Teilchen in Richtung von unten nach oben stets geringer werden. Nachdem sich der feste Stoff abgesetzt hat, wird die Flüssigkeit abgegossen oder verdampft und der Halter 5 aus dem Halter 6 herausgenommen und erhitzt, bis das Isoliermaterial zu sintern anfängt. Bei der fertigen Kathode, die in Fig. 3 dargestellt ist, besteht die Füllung der Kathodenhülle im wesentlichen aus groben Teilchen 12 (10 bis 15 Mikron), während der Prozentsatz der feineren Teilchen (angenähert 1 Mikron) gegen das offene Ende hin allmählich zunimmt.

Die Sedimentation kann durch die Verwendung einer Zentrifuge, wie sie in Fig. 2 dargestellt ist, erheblich beschleunigt werden. Der Halter 6 kann dabei in einen Ring 11 eingehängt werden, der von Armen 10 einer Zentrifuge getragen wird. Bei einer Fallhöhe, die das Zwei- bis Dreifache der Länge der Kathode beträgt, ergibt sich praktisch vollständige Sedimentation nach angenähert 5 bis 10 Minuten bei 3000 Umdrehungen je Minute und einem Abstand der Kathoden von der Achse von angenähert 10 bis 15 cm, wobei der feste Stoff die Kathodenhülle bis zu der Höhe ausfüllt, die in Fig. 1 durch die gestrichelte Linie 14 angegeben ist.

Das Sintern des Al₂O₃ erfolgt durch Erhitzen, zunächst 2 Stunden auf 1000° C und dann während 15 Minuten auf 1600° C. Es stellt sich heraus, daß weder beim Füllen noch beim Sintern Hohlräume entstehen. Es ist notwendig, daß die Suspension Teilchen unterschiedlicher Abmessungen aufweist, so daß man vorzugsweise vom gemahlenem Isoliermaterial ausgehen muß.

Obgleich eine Kathode einer bestimmten Gestalt beschrieben worden ist, nämlich eine sogenannte Vorratskathode, kann die Erfindung auch bei rohrförmigen Kathoden Anwendung finden."

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen einer indirekt geheizten Kathode für elektrische Entladungsröhren, bei der der Raum zwischen dem Heizelement und der Kathodenhülle mit gesintertem Isoliermaterial ausgefüllt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Isoliermaterial durch Sedimentation aus einer Suspension in den erwähnten Raum eingebracht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strecke, die die isolierenden Teilchen in der Suspension zurücklegen müssen, so groß ist, daß während der Sedimentation die groben und feineren Teilchen sich teilweise voneinander trennen.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zurückzulegende Strecke der Teilchen wenigstens das Zweifache der Länge des auszufüllenden Raumes beträgt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sedimentation durch Zentrifugieren erfolgt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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