DE2363331A1

DE2363331A1 - Magnetron

Info

Publication number: DE2363331A1
Application number: DE2363331A
Authority: DE
Inventors: Shigeki Hirohata; Tomokatsu Oguro; Kazuo Sato
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1972-12-20
Filing date: 1973-12-19
Publication date: 1974-07-11
Also published as: US3875469A; GB1452113A

Description

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81-21.91ⁱ?P(21.915H) 19. 12. 1973

HITACHI , LTD., Tokio (Japan)

Magnetron

Die Erfindung betrifft ein Magnetron mit einem-oder mehreren Abgleichringen, insbesondere einen Anodenaufbau eines Magnetrons, der einen oder mehrere Abgleichringe hat.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Magnetrons mit einem leicht fertigbaren und einfach montierbaren Anodenaufb.au; dabei soll dieser während des Betriebs .des Magnetrons durch einen Temperaturanstieg nicht beschädigt oder verzogen werden.

81-(POS 31359)-sch

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Durch die Erfindung wird ein Magnetron angegeben mit einem oder mehreren Abgleichringen, deren jeder einen Zylinderabschnitt und mehrere Vorsprünge hat. Ein Teil jedes Anodensteges wird rechteckig ausgeschnitten zur Bildung einer Nut zur Halterung des Abgleichringes; die Vorsprünge eines der Abgleichringe stehen radial nach innen zur Achse des Zylinderabschnitts vor und erstrecken sich gleichzeitig von einem axialen Ende des Zylinderabschnitts im wesentlichen parallel zu dessen Achse, so daß ein radiales Ende eines Vörsprungs mit derjenigen: Seitenwand der Haltenut in Berührung gebracht wird, die der Anode näher liegt, während ein axiales Ende des Vorsprungs am Grund der Haltenut anliegt und dadurch den Abgleichring lagesichert.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1- eine Draufsicht auf die wesentlichen Teile eines bereits entwickelten Magnetrons- mit einem Anoden-' aufbau und mit auf den Anodenstegen angeordneten Äbgleichringen;

Fig. 2 perspektivische Ansichten eines innen und eines und 3 äußeren Abgleichringes, die mit dem Magnetron von Fig. 1 benutzt werden; -

Fig. 4 Schnittansichten entlang den Schnittlinien IV-IV und 5 und V-V in Fig. 1;

Fig. 6 eine Draufsicht auf die wesentlichen Teile eines erfindungsgemäßen Magnetrons mit einem Anodenaufbau und mit auf den Anodenstegen angeordneten Abgleichringen;

Fig. 7 perspektivische Ansichten des inneren und des äußeren und 8 Abgleichringes gemäß Fig. 6;

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Fig. 9 einen Schnitt entlang der Schnittlinie IX-IX in Fig. 7;

Fig. 10 einen Schnitt entlang der Schnittlinie X-X in Fig. 8;

Fig. 11 einen Schnitt entlang der Schnittlinie XI-XI in Fig. 6;

Fig. 12 einen Schnitt entlang der Schnittlinie XII-XII in Fig. 6; und

Fig. 13 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausgestaltung eines Abgleichringes zur Verwendung in dem erfindungsgemäßen Magnetron.

Gemäß Fig. 4 und 5 ist ein Anodenaufbau eines bereits entwickelten Magnetrons mit zwei Abgleichringen sq ausgebildet, daß in jeder von Nuten 3 zur Halterung der Abgleichringe eine Haltestufe 3-c gebildet ist. Gemäß Fig. 1 halten diese Haltestufen 3c einen äußeren und einen inneren Abgleichring 6 bzw. 10, die platten- oder zylinderförmig sind und mehrere äußere bzw. innere, in einem Stück mit den Eingen geformte und in der gleichen Ebene wie diese sich erstreckende Vorsprünge aufweisen; d. h. die Unterseiten 7b undi1ib der Vorsprünge sind bündig mit den Unterseiten 8 und 13 der platten— oder zylinderförmigen Ringe. Fig. 1 zeigt einen Anodenzylinder 1, von dessen Innenrand radial nach innen ragende Anodenstege 2, Nuten 3 zur Halterung der Abgleichringe, wobei die Nuten 3· in der in Fig. oder 5 dargestellten Form in den Anodenstegen 2 gebildet sind, einen äußeren Abgleichring 4 gemäß Fig. 2 und einen inneren Abgleichring 5 gemäß Fig. 3.

"Gemäß Fig. 5 hat der äußere Abgleichring 4 Vorsprünge 7, und jedes Ende 7a dieser Vorsprünge 7 steht in Berührung mit der Seitenwand 3a der Haltenut 3, während die Unterseite 7b jedes

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Vorsprungs 7 fest auf der Stufe 3c so aufliegt, daß dadurch eine Verbindung jedes zweiten Anodensteges 2 erfolgt. In ähnlicher Weise steht das Ende 11a jedes Vorsprungs 11 des inneren Abgleichringes 5 (Fig. 4) in Berührung mit der Seitenwand 3b der Haltenut 3, während die Unterseite lib jedes Vorsprungs 11 fest auf der Stufe 3d so aufliegt, daß dadurch eine Verbindung jedes zweiten der Änodenstege erfolgt, die nicht durch den äußeren Abgleichring miteinander verbunden sind.

Dieser Anodenaufbau eines bereits entwickelten Magnetrons hat die Nachteile, daß die Bildung der Stufe in der Haltenut einen komplizierten Fertigungsprozeß erfordert, daß das Einsetzen und Festlegen des Abgleichrings in der Haltenut ein hohes Maß an fachlichem Können verlangt, daß durch die Bildung der Stufe in der Haltenut die Wärmeleitfähigkeit der Anodenstege herabgesetzt wird und daß bei einem .Anodenaufbau ohne Stufe zum Anordnen des Abgleichrings auf den Anodenstegen die Verwendung einer Montagevorrichtung erforderlich ist, was eine größere Zahl von Fertigungsschritten und Montageabschnitten zur Folge hat; es wird dadurch schwierig, eine erwünschte Genauigkeit der Abmessungen zu erhalten.

Es ist ein weiterer schwerwiegender Nachteil des beschriebenen Anodenaufbaus, daß bei kontinuierlichem Betrieb des Magnetrons in der Haltenut oder um diese herum häufig ein Riß entsteht, durch den die Lebensdauer des Magnetrons verkürzt wird. Insbesondere nimmt beim Betrieb des Magnetrons die Temperatur des Anodenzylinders 1 und damit dessen Innendurchmesser zu, während die Anodenstege 2, deren Temperatur stärker zunimmt, sich nach innen zur Zylindermitte auszudehnen versuchen, und zwar mit solcher Kraft, daß die nach außen gerichtete Ausdehnung des Anodenzylinders 1 dadurch unterbunden wird und die Lage der Haltenut 3 des Anodensteges in bezug auf die Anodenmitte sich nur wenig ändert. Aufgrund der Lage der Abgleichringe 4 und 5

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in der Nähe der Enden der Anodenstege 2 erhöht sich aber die Temperatur der Abgleichringe sehr stark, was eine starke Wärmeausdehnung der Abgleichringe zur Folge hat. Da die Abgleichringe 4 und 5 in den Haltenuten der einen niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisenden Anodenstege festgelegt sind, unterliegen sowohl die Stege als auch die Abgleichringe einer hohen Wärmespannung. Bei der Struktur von Fig. 4 liegt die Unterseite.lib des inneren Abgleichringes im Abstand vom Grund 3e der Haltenut, und daher bildet sich in der der Kathode gegenüberliegenden Fläche 14 des Anodensteges 2 eine große Verdrehungskraft oder innere Zugbean-* spruchung aus, was zur Folge hat, daß bei kontinuierlichem Betrieb des Magnetrons in dem Anodensteg 2 ein Riß 15 entsteht oder der Anodensteg sich.stark verzieht. Beim Versuch, diese Nachteile zu vermeiden, wird o_o in Fig. 5 vergrößert zur Verstärkung des Endes des Anodensteges; nachteiligerweise ergibt sich dadurch die Gefahr von Funkenbildung bei Berührung aufgrund der verminderten Größe von g. Dies macht es erforderlich, die Länge von S₀ auf 0,2 mm zu begrenzen.

Eine verbesserte Ausgestaltung des oben beschriebenen Anodenauf baus gemäß Fig. 1-5 hat einen äußeren Abgleichring mit einem Zylinderabschnitt und mehreren in Achsrichtung von einem axialen Ende des Zylinderabschnitts vorstehenden Vorsprüngen; dabei ist das Ende jedes Vorsprungs im wesentlichen rechtwinklig nach außen abgebogen. Weiter hat dieser Anodenaufbau einen inneren Abgleichring mit einem Zylinderabschnitt und mit in Achsrichtung von einen axialen Ende des Zylinde2?abschnitts vorstehenden Vorsprüngen, wobei das Ende-jedes Vorsprungs im wesentlichen rechtwinklig "nach innen abgebogen ist. Diese Verbesserung bedingt aber ein derart kompliziertes Fertigungsverfahren, daß allein für die Fertigung des inneren .Abgleichringes Preßformen für sechs Fertigungsschritte benötigt werden.

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Die Erfindung sieht ein Magnetron vor mit einem Anodenzylinder, mit mehreren von dessen Innenrand radial nach innen vorspringenden Anodenstegen, und mit einem Abgleichring mit einem Zylinderabschnitt und mehreren von diesem vorstehenden VorSprüngen,die in die Haltenuten der Anodenstege einpaßbar sind; dabei bildet jede der Haltenuten in den Anodenstegen einen rechteckigen Ausschnitt, und jeder Vorsprung ragt vom Zylinderabschnitt radial nach innen zur Achse des Zylinderabschnitts und erstreckt sich dabei gleichzeitig im wesentlichen parallel zur Zylinderachse, wobei das Ende des radial vorstehenden Teils jedes Vorsprungs an derjenigen Seitenwand einer der Haltenuten anliegt, die der Achse, des Anodenzylinders näher liegt, und das Ende des axial vorstehenden Teils jedes Vorsprungs am Grund dieser Haltenut anliegt, wodurch die Abgleichringe in ihrer Lage.festgelegt werden.

Im folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf Fig. 6-13 erläutert. . ■ .. * -

Gemäß Fig. 6 hat ein erfindungsgemäßes Magnetron einen Anodenzylinder. 1, mehrere vom Innenrand des Anodenzylinders 1 radial nach.innen vorstehende Anodenstege 2, in den Anodenstegen 2 gebildete rechteckige Nuten 3 zur Halterung eines äußeren Abgleichringes 4 (Fig, 7) und eines inneren Abgleichringes 5 (Fig. 8); beide Abgleichringe 4 und 5 verbinden die geradzahligen bzw. die ungeradzahligen Anodenstege miteinander.

Gemäß Fig. 7 hat der äußere Abgleichring 4 einen Zylinderabschnitt 6 und mehrere Vorsprünge 7, die vom Zylinderabschnitt 6 so nach außen vorstehen, daß sich das Ende jedes Vorsprungs nach unten im wesentlichen parallel mit der Achse (nicht gezeichnet) des Zylinderabschnitts 6 erstreckt, und zwar durch, einen Scherschneidvorgang, bei dem die Unterseite 7b des Vor-

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sprungs 7 von der Unterseite 8 des Zylinderabschnitts 6 so nach unten vorstehend ausgebildet wird, daß die "Unterseite 7b auf einer anderen Ebene liegt als die Unterseite 8 des Zylinderabschnitts 6. Auf diese Weise wird das Ende des Vorsprungs gleichzeitig mit der Seitenwand und dem Grund der Haltenut in Berührung gebracht.

Gemäß Fig. 8 hat der innere Abgleichring 5 einen Zylinderabschnitt 10 und mehrere Vorsprünge 11, die vom Innenrand des Zylinderabschnitts 10 radial nach innen so vorstehen, daß wie beim äußeren Abgleichring 4 das, Ende jedes Vorsprungs sich im wesentlichen mit der Achse (nicht gezeichnet) des Zylinderabschnitts 10 erstreckt, und zwar durch einen Scherschneidvorgang, bei dem die Unterseite 11b jedes Vorsprungs so nach unten vorstehend ausgebildet wird, daß sie auf einer anderen Ebene liegt als die Unterseite 13 des Zylinderabschnitts 10.

Zum Befestigen der Abgleichringe 4 und 5 auf den Änodenstegen (Fig. 11 und 12) werden der äußere und der innere Abgleichring

4 bzw. 5 in die in die Anodenstege eingeschnittenen rechteckigen Haltenuten 3 so eingesetzt, daß.die an den Abgleichringen 4 bzw.

5 vorgesehenen Vorsprünge 7 bzw. 11 mit abwechselnden Anodenstegen gekoppelt werden, während die Enden 7a bzw. 11a der Vorsprünge 7 bzw. 11 mit den Seitenwandungen 3a bzw. 3b der Haltenut 3 und die Unterseiten 7b bzw. 11b der Vorsprünge bzw. 11 am Grund 3e jeder Haltenut 3 anliegen, wodurch die Abgleichringe lagegesichert werden.

Wenn die Länget zwischen den Unterseiten 8 und 13 und den Unterseiten 7b und 11b zu groß ist (Fig. 9 und 10), verringert sich die relative Länge y des Verbindungsabschnitts zwischen dem Zylinderabschnitt 6 bzw. 10 und dem Vorsprung

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bzw. 11 und damit auch dessen mechanische Festigkeit, so daß in dem Verbindungsabschnitt eine Rißbildung möglich ist. Daher sollte £ vorzugsweise gleich oder kleiner als y und gleich oder 'kleiner als die halbe Länge ζ des Zylinderabschnitts sein. Wenn andererseits Z zu klein ist, verkleinert sich dementsprechend der Spalt S , der nahezu gleich X ist, zwischen dem Grund 3e der Haltenut 3 der knodenstege 2 und den Unterseiten 8,-13 der Zylinderabschnitte (Fig. 11 und 12); dadurch kann während des Lötens infolge eines Fließens von Lötmaterial ein Kurzschluß auftreten, oder es tritt zwischen dem Abgleichring und den Anodenstegen eine Mikrowellen-Überschlagspannung auf. £. sollte daher vorzugsweise gleich oder größer als 0,4 mm gehalten werden.

Aus der obigen Beschreibung ist ersichtlich, daß der Anodenaufbau des erfindungsgemäßen Magnetrons einerseits die Fertigung von Abgleichringen wesentlich vereinfacht, und andererseits wird die Bearbeitung der in den Anodenstegen geformten Haltenut, die von einfacher rechteckiger Gestalt ist, beträchtlich erleichtert. Ein zusätzlicher Fertigungsschritt wie bei bereits entwickelten Magnetronen ist also nicht erforderlich, und dadurch bleibt die sehr gute Wärmeleitfähigkeit der Anodenstege erhalten. Da außerdem die Abgleichringe zylindrisch sind, kann eine ausreichend große elektrostatische Kapazität gespeichert werden. Da weiter die Abgleichringe leicht in ihre Lagen bringbar sind, erübrigt sich die Verwendung einer Montagevorrichtung. Nachdem die Unterseite 11b jedes Vorsprungs des inneren Abgleichrings unmittelbar auf dem Grund 3e der Haltenut festgelegt wird, bewirkt ein kontinuierlicher Betrieb des Magnetrons keine Rißbildung in irgendeinem Teil der Anodenstege, und zwar aufgrund einer größeren Festigkeit dieser Stege. ' '

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Rißbildung in den Anodenstegen kann auch dadurch verhindert werden, daß anstelle des beschriebenen Aufbaus, bei dem beide Abgleichringe gestufte Vorsprünge haben, nur der innere Abgleichring mit. gestuften Vorsprüngen ausgebildet wird. Die Vorsprünge der Abgleichringe gemäß Fig. 7 und 8 werden zwar durch einen die Zylinderabschnitte der Ringe nicht erfassenden Seher schneidvorgang geformt; bei diesem Scherschneidvorgang kann jedoch auch ein Einschneiden in den inneren Abgleichring (Fig. 13) stattfinden. Auch kann der beschriebene Doppelringaufbau durch einen Anodenaufbau mit nur einem Abgleichring ersetzt werden.■

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Claims

Patentansprüche

Magnetron mit einem Anodenzylinder, mit mehreren vom Innenrand des Anodenzylinders radial nach innen vor- · stehenden Anodenstegen, und mit einem ersten Abgleich-. ring einschließlich eines ersten Zylinderabschnitts und mehrerer von diesem vorstehenden ersten Vorsprüngen, die in mehrere erste Haltenuten der Anodenstege einpaßbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß jede erste Haltenut (3) ein in jedem Anodensteg (2) gebildeter rechteckiger Ausschnitt ist, daß jeder erste Vorsprung (11) von dem Zylinderabschnitt (10) radial nach innen und gleichzeitig im wesentlichen parallel zu der Achse des ersten Zylinderabschnitts vorsteht, daß die Endfläche (lla) des radial vorstehenden. Teils jedes ersten Vorsprungs (11) an der der Achse des Anoden-~ Zylinders (1) näher liegenden Seitenwand einer der ersten Haltenuten (3) anliegt, und daß die Unterseite (lib) des axial vorstehenden Teils jedes ersten Vorsprungs (11) am Grund (3e) der betreffenden ersten Haltenut (3) anliegt und so den -Abgleichring (5.) lagesichert. ·

Magnetron nach Anspruch 1 mit einem zweiten Abgleichring, der in mehrere in den Anodenstegen gebildete zweite Haltenuten eingepaßt ist, und einen zweiten Zylinderabschnitt sowie zweite von diesem vorstehende Vorsprünge hat, dadurch gekennzeichnet, daß jede zweite Haltenut (3) ein in .jedem Anodensteg (2) gebildeter rechteckiger Ausschnitt ist.

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3. Magnetron nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder erste Vorsprung (11) ein rechtwinkliges Parallelepiped ist, das mit dem ersten Zylinderabschnitt (10) im wesentlichen bündig und teilweise radial versetzt ist.

4. Magnetron nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder erste Vorsprung (11) ein rechtwinkliges Parallelepiped ist, das mit dem ersten Zylinderabschnitt (10) im wesentlichen bündig und im wesentlichen parallel zu dessen Achse einstückig mit einem Teil des ersten Zylinderabschnitts (10) versetzt ist.

5. Magnetron nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge {£) des Zwischenraumes zwischen der Unterseite (lib) des versetzten Teils jedes ersten Vorsprungs (11) und der Unterseite (13) des ersten Zylinderabschnitts (IQ) im wesentlichen nicht kleiner als 0,4 mm und nicht größer als.die halbe Höhe (z) des ersten Zylinderabschnitts (10) ist.

6. Magnetron nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder zweite Vorsprung (7) vom zweiten Zylinderabschnitt (6) radial nach außen vorsteht und gleichzeitig im wesentlichen parallel zu dessen Achse verläuft, daß die Endfläche (7a) des radial vorstehenden Teils jedes zweiten Vorsprungs (7) an der Seitenwand einer der zweiten Haltenuten (3) anliegt, die nicht vom ersten Abgleichring (5) berührt sind, und daß die Unterseite (7b) des axial vorstehenden Teils jedes zweiten Vorsprungs (7) am Grund (3e) der betreffenden zweiten Haltenut (3) anliegt und so den zweiten Abgleichring (.4) lagesichert.

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7· Magnetron nach Anspruch 6-, dadurch gekennzeichnet, daß jeder zweite Vorsprung (7) ein rechtwinkliges Parallelepiped ist, das vom zweiten Zylinderabschnitt (6) von dessen Achse weg radial nach außen vorsteht und mit diesem (6) im wesentlichen bündig sowie teilweise radial versetzt ist.

8. Magnetron nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß . jeder zweite Vorsprung (7) ein rechtwinkliges Parallelepiped ist, das vom zweiten Zylinderabschnitt (6) von dessen Achse weg radial nach außen vorsteht und mit diesem im wesentlichen bündig sowie im wesentlichen parallel zu dessen Achse einstückig mit einem Teil des zweiten Zylinderabschnitts (6) versetzt ist.

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