DE1011529B

DE1011529B - Process for the production of an indirectly heated cathode

Info

Publication number: DE1011529B
Application number: DEN12211A
Authority: DE
Inventors: Henricus Johannes De Weyer; Constantius Johannes H Heijnen
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1955-05-10
Filing date: 1956-05-07
Publication date: 1957-07-04
Also published as: NL100356C; US2985946A; BE547691A; FR1153189A

Description

DEUTSCHESGERMAN

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer indirekt geheizten Kathode, deren Kathodenröhrchen aus wenigstens zwei durch eine Isolierschicht getrennten, koaxialen Metallzylindern besteht.The invention relates to a method for producing an indirectly heated cathode, the Cathode tubes made of at least two coaxial metal cylinders separated by an insulating layer consists.

In bestimmten Fällen ist es erwünscht, das Kathodenröhrchen, auf dem das Emissionsmaterial aufgebracht ist, gegen den Heizkörper abzuschirmen. Es ist bekannt, zu diesem Zweck zwischen dem Heizkörper und dem Kathodenröhrchen einen Metallzylinder anzubringen, der durch Isoliermaterial von diesem getrennt ist. Die bekannten Bauarten haben aber den Nachteil, daß der Gesamtdurchmesser der Kathode verhältnismäßig groß wird, und daß die Durchschlagspannung der isolierenden Zwischenschicht häufig nicht hoch genug war infolge von Unregelmäßigkeiten in der Zwischenschicht. Außerdem tritt in der Isolierschicht ein höherer Temperaturgradient auf, so daß das Heizelement eine hohe Temperatur haben muß und die Aufheizzeit der Kathode groß ist.In certain cases it is desirable to have the cathode tube on which the emissive material is placed is applied to shield against the radiator. It is known for this purpose between the radiator and to attach a metal cylinder to the cathode tube, which is covered by insulating material of this is separated. The known types have the disadvantage that the overall diameter of the Cathode is relatively large, and that the breakdown voltage of the insulating intermediate layer was often not high enough due to irregularities in the interlayer. aside from that occurs in the insulating layer, a higher temperature gradient, so that the heating element has a high Must have temperature and the heating time of the cathode is long.

Die erwähnten Nachteile werden vermieden, wenn eine solche Kathode, deren Kathodenröhrchen aus wenigstens zwei koaxialen Metallzylindern besteht, die durch Isoliermaterial voneinander getrennt sind, gemäß dem Verfahren nach der Erfindung hergestellt wird, bei dem von einer entsprechenden Zahl von Metallzylindern mit größerem Durchmesser und größerer Wandstärke als in der endgültigen Kathode ausgegangen wird, und bei dem die Zylinder, nachdem sie unter Zwischenfügung einer auf oder in wenigstens einem der Zylinder angebrachten kompakten Isolierschicht teleskopisch in einander gesetzt und in Vakuum entgast worden sind, wenigstens einmal auf einen Metalldorn aufgeschoben und derart gehämmert und/oder ausgezogen und gewalzt werden, daß die Wandstärke der Zylinder abnimmt, jedoch der Durchmesser des Domes sich nicht ändert.The disadvantages mentioned are avoided if such a cathode, the cathode tube from consists of at least two coaxial metal cylinders which are separated from one another by insulating material, is prepared according to the method according to the invention, in which of a corresponding number of Metal cylinders with a larger diameter and greater wall thickness than in the final cathode is assumed, and in which the cylinder, after being interposed with an on or in at least one of the cylinders attached compact insulating layer telescopically placed in each other and in Vacuum degassed, pushed at least once onto a metal mandrel and hammered in this way and / or drawn out and rolled that the wall thickness of the cylinder decreases, but the The diameter of the dome does not change.

Es ist dabei von großer Wichtigkeit, daß das Isoliermaterial als eine sehr dichte Schicht auf der Innen- oder Außenfläche wenigstens eines der Zylinder aufgebracht wird, z. B. durch Niederschlagen oder auf kataphoretischem Wege. Ferner ist es wesentlich, daß die Zylinder mit dem größten Durchmesser auch die größte Wandstärke haben, und daß die Stärke der Isolierschicht etwa gleich der des von dieser Schicht umgebenden Zylinders ist. Die Zylinder können aus gelchem Metall bestehen, aber es lassen sich auch verschiedene Metalle verwenden, wenn die Wandstärke der Zylinder der Härte dieser Metalle angepaßt ist, d. h. daß die Wandstärke um so kleiner gewählt werden muß, desto härter das Metall im Verhältnis zum Metall der anderen Zylinder ist. Die Gesamtabmessung der Wandstärke und des Durchmessers des Verfahren zur Herstellung einer indirekt geheizten KathodeIt is of great importance that the insulating material as a very dense layer on the Inner or outer surface of at least one of the cylinders is applied, e.g. B. by precipitation or by cataphoretic means. Furthermore, it is essential that the cylinders with the largest diameter also have the greatest wall thickness and that the thickness of the insulating layer is approximately equal to that of this layer surrounding cylinder is. The cylinders can be made of yellow metal, but different ones can also be used Use metals if the wall thickness of the cylinder is adapted to the hardness of these metals, d. H. that the wall thickness must be chosen to be smaller, the harder the metal in relation to the The other cylinder is metal. The total dimension of the wall thickness and the diameter of the Process for the production of an indirectly heated cathode

Anmelder:Applicant:

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

Vertreter: Dr. rer. nat. P. Roßbach, Patentanwalt,
Hamburg 1, Mönckebergstr. 7Representative: Dr. rer. nat. P. Roßbach, patent attorney,
Hamburg 1, Mönckebergstr. 7th

Beanspruchte Priorität:
Niederlande vom 10. Mai 1955Claimed priority:
Netherlands 10 May 1955

Henricus Johannes de Weyer
und Constantius Johannes Henricus Heijnen,Henricus Johannes de Weyer
and Constantius Johannes Henricus Heijnen,

Eindhoven (Niederlande),
sind als Erfinder genannt wordenEindhoven (Netherlands),
have been named as inventors

endgültigen Kathodenröhrchens braucht nicht nennenswert von der üblichen Wandstärke bzw. von dem Durchmesser eines aus nur einem Zylinder bestehenden Kathodenröhrchens abzuweichen. Es wurde festgestellt, daß Nickel als Material für den Zylinder und harter Stahl für den Dorn besonders geeignet sind.The final cathode tube does not need to be significantly different from the usual wall thickness or from that To deviate from the diameter of a cathode tube consisting of only one cylinder. It was determined, that nickel is particularly suitable as a material for the cylinder and hard steel for the mandrel.

Die Erfindung wird an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. The invention is explained in more detail using an exemplary embodiment shown in the drawing.

In der Zeichnung ist inIn the drawing, in

Fig. 1 eine nach dem Verfahren hergestellte Kathode und inFig. 1 shows a cathode produced by the method and in

Fig. 2 ist der Ziehvorgang dargestellt.Fig. 2 shows the drawing process.

In Fig. 1 bezeichnet 1 das Nickelkathodenröhrchen, auf das die Emissionsschicht aufgebracht wird. Innerhalb des Röhrchens 1 befindet sich ein Nickelröhrchen 2, das durch eine Isolierschicht 3 vom Röhrchen 1 getrennt ist. Innerhalb des Röhrchens 2 befindet sich ein Glühkörper 4, der im vorliegenden Falle aus einem isolierten Wolframdraht besteht. Der aus den erwähnten Schichten 1, 2 und 3 bestehende Kathodenmantel kann auf die übliche Weise mit einer Rille 5 versehen werden, und die Metallröhrchen 1 und 2 sind mit Zuleitungen 6 und 7 versehen, die auf die übliche Weise durch Schweißen befestigt sind. Der Innenzylinder 2 ist zu diesem Zweck über einen Teil seiner Länge von der Isolierschicht 3 und vom Außenzylinder 1 befreit. DerIn Fig. 1, 1 denotes the nickel cathode tube on which the emission layer is applied. Inside the tube 1 there is a nickel tube 2 which is separated from the tube 1 by an insulating layer 3. Inside the tube 2 there is an incandescent body 4, which in the present case consists of an insulated tungsten wire. The cathode jacket consisting of the aforementioned layers 1, 2 and 3 can be provided with a groove 5 in the usual way, and the metal tubes 1 and 2 are provided with leads 6 and 7 which are fastened in the usual way by welding. For this purpose, the inner cylinder 2 is freed from the insulating layer 3 and from the outer cylinder 1 over part of its length. Of the

709 586/329709 586/329

1 Oil1 Oil

Kathodenmantel hat in diesem Falle z.B. eine Gesamtstärke von 70 Mikron, während der Mantel einer entsprechenden üblichen Kathode z. B. eine Stärke von 60 Mikron hat. Der Zylinder 1 hat eine Wandstärke von 30 Mikron, die Isolierschicht 3 eine solche von 20 Mikron und der Innenzylinder 2 gleichfalls eine solche von 20 Mikron. Der Außendurchmesser der Kathode ist z. B. 850 Mikron, aber es lassen sich auch Kathoden mit einem Außendurchmesser von etwa 60 Mikron und einer Gesamtwandstärke von 50 Mikron herstellen.The cathode cladding in this case has, for example, a total thickness of 70 microns, while the cladding a corresponding conventional cathode z. B. has a thickness of 60 microns. The cylinder 1 has a Wall thickness of 30 microns, the insulating layer 3 such a thickness of 20 microns and the inner cylinder 2 likewise one of 20 microns. The outer diameter of the cathode is e.g. B. 850 microns, but there Cathodes with an outer diameter of approximately 60 microns and a total wall thickness can also be used of 50 microns.

Der Ziehvorgang bei der Herstellung eines solchen Kathodenröhrchens geht nach der in Fig. 2 schematisch dargestellten Weise vor sich. Ein Metallzylinder 2 mit einem Durchmesser von 4,3 mm und einer Wandstärke von 150 Mikron wurde vorzugsweise auf kataphoretischem Wege mit einer kompakten Isolierschicht 3 bedeckt, die z. B. aus AIuminiumoxyd oder Magnesiumoxyd mit einer Stärke von 300 Mikron besteht. Der bedeckte Zylinder 2 würde dann in einem Metallzylinder 1 mit einem Außendurchmesser von z. B. 5,4 mm und einer Wandstärke von 200 Mikron eingeschoben und in Vakuum erhitzt und entgast, worauf die Metallzylinder an den Enden durch Silberlot 10 miteinander verbunden wurde und die Isolierschicht von der Luft abgeschlossen wurde. Dann wird ein Stahldorn 8 in den Innenzylinder eingeschoben und an einem dünn auslaufenden Ende durch Hämmern mit dem aus den Zylindern 1 und 2 bestehenden Gebilde verbunden. Die Länge der Zylinder 1 und 2 kann 30 cm bis 1 m betragen, und der Dorn 8 kann eine Länge von 3 bis 5 m haben. Der Dorn mit dem aus den Zylindern 1 und 2 bestehenden Gebilde wird gegebenenfalls gehämmert und dann durch einen oder mehrere Ziehsteine 9 hindurchgezogen. Das vorherige Hämmern ist insbesondere erwünscht, wenn der Durchmesser des Domes wesentlich kleiner als der Innendurchmesser des Zylinders 2 ist. Der Ziehvorgang wird derart . ausgeführt, daß der Dorn keine Stärkeänderung erfährt. Nach dem Durchgang durch einen bis drei Ziehsteine, die z. B. je eine Durchmesserabnahme von nur 1 bis 5% geben, kann das Ganze gewalzt werden, so daß die Zylinder vom Dorn gelöst werden und der Dorn entfernt und gegebenenfalls durch einen Dorn mit kleinerem Durchmesser ersetzt werden kann. Die gleichen Bearbeitungen werden dann aufs neue ausgeführt. Im allgemeinen genügt die Verwendung von drei Dornen zur Erzielung des endgültigen Kathodendurchmessers. Nach dem Entfernen eines Domes kann das aus den Zylindern 1 und 2 bestehende Gebilde ausgeglüht werden, bevor der nächste Dorn eingebracht wird.The drawing process in the production of such a cathode tube is shown schematically in FIG. 2 depicted way in front of you. A metal cylinder 2 with a diameter of 4.3 mm and a wall thickness of 150 microns was preferably cataphoretic with a compact Insulating layer 3 covered, the z. B. from aluminum oxide or magnesium oxide with a starch of 300 microns. The covered cylinder 2 would then be in a metal cylinder 1 with a Outside diameter of z. B. 5.4 mm and a wall thickness of 200 microns and inserted in a vacuum heated and degassed, whereupon the metal cylinders are connected to one another at the ends by silver solder 10 and the insulating layer was sealed off from the air. Then a steel mandrel 8 is in the Inner cylinder pushed in and at a thin end by hammering with the out of the Cylinders 1 and 2 connected to existing structures. The length of cylinders 1 and 2 can be 30 cm to 1 m be, and the mandrel 8 can have a length of 3 to 5 m. The mandrel with the one from the cylinders 1 and 2 existing structures are hammered if necessary and then through one or more drawing dies 9 pulled through. The prior hammering is particularly desirable when the diameter of the dome is much smaller than the inner diameter of the cylinder 2. The pulling process will like that. carried out that the mandrel experiences no change in thickness. After going through a to three drawing dies that z. B. give a diameter decrease of only 1 to 5%, the whole thing can be rolled so that the cylinders are released from the mandrel and the mandrel is removed and optionally can be replaced by a mandrel with a smaller diameter. The same edits are made then executed again. In general, the use of three thorns is sufficient to achieve the final cathode diameter. After removing a dome, this can be done from cylinders 1 and 2 existing structures are annealed before the next mandrel is inserted.

Im allgemeinen wird man für die Zylinder 1 und 2 dasselbe Metall wählen, aber es ist auch möglich, ζ. Β den Außenzylinder aus Nickel und den Innenzylinder aus Eisen oder einem derartigen Werkstoff herzustellen. In general, the same metal will be chosen for cylinders 1 and 2, but it is also possible to ζ. Β the outer cylinder made of nickel and the inner cylinder made of iron or such a material.

Schließlich kann an einem Ende ein Teil des Außenzylinders abgedreht oder abgestochen werden) wobei gleichzeitig die Isolierschicht entfernt wird, se daß der Innenzylinder an diesem Ende freikommt und eine Stromzuleitung an ihm festgelötet werden kanft Es ergibt sich, daß die Bearbeitung des komplexefj Kathodenzylinders auf gleiche Weise wie die Bearbeitung eines einfachen Kathodenzylinders erfolgei kann. So kann das Rillen und die Befestigung dei Zuleitungen durch Schweißung ohne Schwierigkeites erfolgen. ,:,.:.;::Finally, at one end, part of the Outer cylinder are turned off or cut off) while at the same time the insulating layer is removed, se that the inner cylinder comes free at this end and a power line can be soldered to it It turns out that the processing of the complex fj Cathode cylinder takes place in the same way as the machining of a simple cathode cylinder can. So the grooving and the fastening of the supply lines by welding can be done without difficulty take place. ,:,.:.; ::

Statt zweier Zylinder können auch mehret! koaxiale Zylinder verwendet werden. Weseoi;|||
daß die Isolierschicht eine kompakte Strukti
sitzt, wie sie durch Niederschlagen oder den kataphj retischen Vorgang erzielt wird, daß die Schicht |(| Vakuum gut entgast wird, und daß das Hämmerfl Ziehen und Walzen in der Weise erfolgt, daß keir|| Abnahme des Dorndurchmessers auftritt. \*Instead of two cylinders, more! coaxial cylinders can be used. Weseoi; |||
that the insulating layer has a compact structure
as it is achieved by precipitation or the catalytic process, that the layer | (| vacuum is well degassed, and that the hammering, drawing and rolling takes place in such a way that no || decrease in the mandrel diameter occurs. \ *

Claims

Claims.

1. A process for the production of an indirectly heated cathode, the cathode tube of which consists of at least two coaxial metal cylinders separated by an insulating layer, characterized in that it starts from a corresponding number of metal cylinders with a larger diameter and greater wall thickness than in the final cathode is and since the cylinders, after they have been telescopically nested and degassed in a vacuum, with a compact insulating layer interposed on or in at least one of the cylinders, pushed at least once onto a metal mandrel and hammered and / or drawn out and rolled in this way, that the fanii strength of the cylinder decreases, but the diameter of the dome does not change. ' i

2. The method according to claim 1, characterized in that gekena ':; draws that the insulating layer by hitting) in or on at least one of the cylinder is upset.

3. The method according to claim 1, characterized in that draws that the insulating layer on kataphoret? in or on at least one de! Cylinder is applied. ·:

4. The method according to claim 1, 2 oddf 3, characterized characterized in that the original cylinder of larger diameter at the same time have a greater wall thickness than the cylinders with a smaller diameter. ΐ

5. The method according to claim 1, 2, 3 or 4, dft 'characterized in that the outer cylinder auE Nickel and the inner cylinder is made of iron .;

6. The method according to claim 5, characterized in that the cylinders made of nickel and dei The mandrel is made of high carbon steel.

1 sheet of drawings