DE695644C - Direkt beheizte Gluehkathode - Google Patents

Description

• Direkt beheizte Glühkathode Bei direkt beheizten Glühkathoden großer Leistung, wie sie beispielsweise für gasgefüllte Gleichrichter verwendet werden, kommt es mitunter. vor, daß unter -gewissen Betriebsbedingungen die Entladung nur an einzelnen Punkten der Kathode einsetzt und zur Zer= störung der Emissionsschicht führt (Fackelbildung). Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, dieser Erscheinung entgegenzuwirken und eine Glühkathode zu schaffen, welche neben hoher Leistung eine lange Lebensdauer aufweist und sich im Betrieb nicht verformt.
• Es ist zwar bekannt, indirekt geheizte Kathodenkörper mit Querrippen aus einem Stück herzustellen. Durch diese Bauform wird aber der besondere Vorteil der Kathode gemäß der 'Erfindung, nämlich die Kathode zu versteifen, nicht erreicht; die Steifigkeit der Kathode wird durch Querrippen eher verringert als erhöht. Eine Versteifung der Kathöde durch geeignete Formgebung ist aber für die Praxis wesentlich; denn dadurch wird die Anwendung von Stoffen als Kathodenmaterial möglich, die in Hinsicht auf die Emissionsfähigkeit der Kathode, bewährt sind, aber wegen ihrer verhältnismäßig geringen Warmfestigkeit konstruktive Schwierigkeiten verursachen.
• Bekannt sind auch Kathoden, die aus einem mit Querrippen versehenen Metallband bestehen, welches schraubenfederförmig aufgewickelt wird, so daß die Rippen in der Längsrichtung der Kathodeverlaufen. Dadurchaber erhöhen sie die Steifigkeit der Kathode nicht, vergrößern vielmehr im Gegenteil die Nachgiebigkeit des bandförmigen Glühkörpers.
• Die Erfindung -besteht nun darin, daß bei einer direkt beheizten Glühkathode, bei welcher der unmittelbar vom Heizstrom durchflossene Träger der Emissionsschicht (Oxydschicht) mit Rippen versehen ist, die Rippen sich längs des Glühdrahtes erstrecken, einen nach außen sich verjüngenden Querschnitt aufweisen und mit dem Träger aus einem Stück hergestellt sind. Zweckmäßig wird die Rippenhöhe etwa gleich dem-Rippenabstand gewählt. Derartige Kathoden zeichnen sich durch große Steifigkeit aus, und es können deshalb verhältnismäßig große Kathoden. freitragend gebaut werden.
• Wird ein derartiger Träger mit einer Oxydschicht in bekannter Weise durch Tauchen, Spritzen usw. gedeckt, so gelingt es, eine verhältnismäßig große Menge des aktiven Materials unterzubringen. Durch die Ausbildung der Rippen in den angegebenen Abmessungen wird eine Gewähr dafür geschaffen, daß alle Teile der Oxydschicht in gut wärmeleitender Verbindung mit der Unterlage stehen, so daß örtliche Überhitzungen (Fackelbildungen) und überbeanspruchungen der Kathode weitgehend vermieden werden. Da die Rippen bei dem stromdurchflossenen Trägerkörper gemäß der Erfindung nicht wie bei bekannten Einrichtungen einzeln aufgesetzt sind, sondern mit dem Trägerkörper aus einem Stück hergestellt sind, so sind Wärmestauungen zwischen Rippen und Träger nicht möglich. Derartige Wärmestauungen können aber bei bekannten Kathoden zwischen Heizdraht und einerä darumgewickelten Hilfsdraht auftreten und werden noch dadurch vermehrt, daß infolge der beim Aufheizen und Abkühlen der Kathode entstehenden mechanischen Spannungen zwischen Träger und Wickeldraht der Wickeldraht gedehnt und schließlich gelockert wird. Auch diese Nachteile vermeidet die Kathode nach der Erfindung.
• Für den Trägerkörper wird zweckmäßig ein Metall verwendet, das duktil ist und sich leicht durch Ziehen bearbeiten läßt und außerdem eine ziemlich große Wärmeleitfähigkeit aufweist. Es kommen deshalb beispielsweise Metalle; wie Kupfer, Nickel,- oder Legierungen dieser Metalle in Betracht. Wie bereits angedeutet, wird der Trägerkörper zweckmäßig durch Ziehen hergestellt. Man kann auf diese Weise leicht einen Draht oder ein Rohr herstellen, das mit Längsrippen versehen ist. Zu diesem Zweck wird der Öffnung des Zieheisens, beispielsweise mit Hilfeeines sternförmig ausgebildeten Dornes, eine geeignete Form erteilt. Man kann auf diese Weise leicht einen Querschnitt der in 11bb. i dargestellten Art erzielen. Der Abstand der Rippen ist mit i bezeichnet, die Höhe der Rippen mit 2. Die beiden Maße werden vorzugsweise etwa gleichgemacht; denn dann sind für die Wärmeleitung aus der reit 3 bezeichneten Oxydschicht überall etwa die gleichen Bedingungen vorhanden. Der Träger gemäß Abb. i kann für sich gewendelt werden, um die Kathode möglichst zusammenzudrängen. Statt dreieckförmiger Rippen wie in Abb. i kann man auch Rippen anderer Form, beispielsweise trapezförmige Rippen, verwenden: Auch hier ist die Höhe der Rippen nicht größer als das Doppelte der Rippen zu wählen.
• Abb. z zeigt eint: weitere Querschnittsform einer Kathode. Die Rippen der Kathode sind hier gewissermaßen hohl, so daß ein Rohr entsteht, welches Wellen aufweist, die in seiner Längsrichtung liegen. Eine derartige Quer-@schnittsform hat den Vorteil, daß wegen der 'gleichmäßigen Materialverteilung auch die Stromwärme nicht an einigen bevorzugten Stellen erzeugt wird. Die Querschnittsform nach Abb.2 ergibt deshalb eine weitere Gewähr für eine gleichmäßige Kathodentemperatur.
• Die Anwendung der Rippen gemäß der vorliegenden Erfindung kommt beispielsweise bei Glühkathoden in Betracht, deren Durchmesser o; 5 mm und darüber, insbesondere etwa i mm, beträgt. Die Oberfläche der Kathode gemäß der Erfindung kann in an sich - bekannter Weise auf chemischem oder mechanischem Wege aufgerauht werden, um das Haften der Oxydschicht zu erleichtern. Man kann auch Überzüge aus geeigneten Stoffen verwenden, um die Wärmestrahlung zu vermindern oder günstige Bedingungen für das Haften vier Oxydschicht zu schaffen.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Direkt beheizte Glühkathode, bei welcher der unmittelbar vom Heizstrom durchflossene Träger der Emissionsschicht (Oxydschicht) mit Rippen versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Rippen längs des Glühdrahtes erstrecken, einen nach .außen sich verjüngenden Querschnitt aufweisen und mit dem Träger der Rippen aus einem Stück hergestellt sind.
2. 2. Glühkathode nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippenhöhe etwa gleich dem Rippenabstand ist.
3. 3. Glühkathode nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger der emittierenden Schicht als mit Rippen versehenes Röhrchen ausgebildet ist. q.. Glühkathode nach Anspruch i oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger der emittierenden Schicht aus Nickel oder einer nickelhaltigen Legierung besteht.