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Verfahren und Presswerkzeug zur Herstellung von Stützflächen an Kathodenröhrchen
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und ein Presswerkzeug zur Herstellung von Stützflächen an Kathodenröhrchen. Derartige Kathodenröhrchen werden bekanntlich in Radioröhren od. dgl. eingebaut, wobei die Stützflächen zur Halterung von Glimmerplättchen od. dgl. dienen.
Es ist bekannt, eine solche Stützfläche durch einen aus dem Kathodenröhrchen herausgedrückten, rings um dessen Umfang verlaufenden Ring zu bilden. In neuerer Zeit wird jedoch ein derartiger Ring durch zwei oder mehr entlang des Umfanges des Kathodenröhrchens seitlich herausgedrückte Schultern ersetzt. Eine solche Ausbildung ist, gesehen vom Gesichtspunkt der Eigenschaften der Elektronenröhre aus, günstiger und z. B. aus der deutschen Patentschrift Nr. 828889, den brit. Patentschriften Nr. 697,581 und Nr. 711, 124 und der USA-Patentschrift Nr. 2, 887,607 bekannt.
Es wird hiebei zumeist so vorgegangen, dass das im Handel als Meterware erhältliche, aus einem Nickelrohr mit Kreisquerschnitt bestehende Kathodenröhrchen auf die erforderlichen Längen zerstückelt wird. Hierauf wird an einem oder beiden Enden der so erhaltenen Kathodenröhrchen ein kreisringförmiger Wulst entlang des ganzen Umfanges des Röhrchens von innen herausgedrückt, worauf in einem weiteren Arbeitsgang ein Teil dieses Wulstes in den Mantel des Kathodenröhrchens zurückgedrückt wird. Es bleiben somit nur diejenigen Teile des Wulstes auf der Mantelfläche des Kathodenröhrchens herausgedrückt, welche als Stützflächen dienen sollen.
Ein Nachteil dieses Verfahrens ist, dass das Material des Kathodenröhrchens bei der Herstellung des Wulstes d. h. während des Arbeitsganges der sogenannten"Ringelung", sowie während dem der Ringelung folgenden Arbeitsgang des Zurückdrückens einzelner Ringpartien einer Formänderung (Dehnung usw.) in einem derartigen Ausmass unterworfen wird, dass in den beanspruchten Teilen des Kathodenröhrchens eine erhebliche Verhärtung des Materials eintritt. Diese Verhärtung bedeutet zugleich innere Spannungen bzw. eine Spannungsanhäufung, welche entweder über eine längere Zeit andauernde Deformationen verursachen oder im Laufe eines dem Pressvorgang anschliessenden Glühvorganges abgebaut werden können, jedoch hiebei das Material des Kathodenröhrchens deformieren.
Das Ausmass dieser Querschnittsdeformationen ist im voraus nicht berechenbar. Es wird dadurch nicht nur die Stellung des Kathodenröhrchens in der Röhre, sondern auch dessen Entfernung von ändern Röhrenbauteilen verändert. Ferner ändern sich die Entfernungen des Gitters und anderer Röhrenbestandteile relativ zum Kathodenröhrchen, wobei sich als Resultat aller dieser Abweichungen von denSollwertendie elektronischen Parameter der Röhre ebenfalls in unvorteilhafter Weise ändern.
Die Erfindung setzt sich nun zur Aufgabe, ein Verfahren und ein Werkzeug zu schaffen, mit welchem die Herstellung von auf Kathodenröhrchen u. dgl. Bestandteilen üblichen Stützflächen leicht möglich ist, ohne dass die oben geschilderten Nachteile auftreten. Vor allem soll es möglich gemacht werden, die die Stützflächen bildenden Auspressungen des Kathodenröhrchens in einem einzigen Pressvorgang herzustel-
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len, wobei nur eine geringe Beanspruchung bzw. Formänderung des Materials des Kathodenröhrchens od. dgl. eintreten soll.
Die Erfindung geht hiebei aus von einem derartigen Verfahren zur Herstellung von Stützflächen an
Kathodenröhrchen, bei welchem das auf einen Formdorn gezogene Kathodenröhrchen zwischen den i Formflächen der relativ zueinander bewegbaren Formstempel auf den gewünschten Querschnitt ver- formt wird.
Das erfindungsgemässe Verfahren besteht hiebei im wesentlichen darin, dass gleich- zeitig oder unmittelbar nach dieser Querschnittsverformung das Kathodenröhrchen auch seitlich in einer auf die Bewegungsrichtung des bewegbaren Formstempels senkrechten Richtung mit zu- sätzlichen Seitenstempeln eingeschlossen bzw. gepresst und dadurch das Wandmaterial des Katho- ) denröhrchens in einen zwischen zwei Seitenstempeln einer Seite befindlichen Schlitz ausgebuch- tet wird, und dass hierauf aus diesem ausgebuchteten Kathodenwandmaterial durch Verschiebung der Seitenstempel einer Seite gegeneinander die Stützfläche ausgebildet wird.
Dadurch gelangt es, die Stützflächen in einem Arbeitsgang aus dem Kathodenröhrchen auszubilden und es hat sich auch er- wiesen, dass eine derartige Behandlung des Kathodenröhrchens für das Material schonend ist, so dass ver- hältnismässig wenig bleibende Spannungen entstehen, so dass mit nachträglichen Verformungen des Ka- thodenröhrchens nicht zu rechnen ist.
Sind mehrere Stützflächen auf der Oberfläche des Kathodenröhrchens auszubilden, so empfiehlt es sich im Rahmen der Erfindung, diese Stützflächen während eines Arbeitshubes der Presse in einem Press- vorgang, aber zeitlich nacheinander auszubilden. Dadurch werden gleichfalls übermässige Materialbean- spruchungen vermieden.
Das erfindungsgemässe Presswerkzeug zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens geht aus von einer Konstruktion, bei welcher ein mit einer die Querschnittsform des auf den Formdorn gezogenen
Kathodenröhrchens formenden Formfläche versehener ortsfester Stempel und ein sich gegenüber diesem bewegender, mit einer Gegenformfläche versehener beweglicher Stempel vorhanden ist.
Die Erfindung besteht hiebei im wesentlichen darin, dass neben dem ortsfesten Stempel pro Stützfläche je ein Seiten- stempelpaar mit einem dazwischen befindlichen Schlitz zur Bildung der Stützfläche angeordnet ist, dass beide Stempel jedes Seitenstempelpaares mit ihrem dem Kathodenröhrchen benachbarten Enden gegen das Kathodenröhrchen verschwenkbar und ferner der eine Stempel jedes Seitenstempelpaares in einer zur
Seitenfläche des ortsfesten Stempels parallelen Ebene verdrehbar mittels Zapfen am ortsfesten Stem- pel befestigt sind. Dadurch wird eine Konstruktion geschaffen, mit welcher die Bewegung der Seitenstem- pel, welche zugleich Form und Stempel sind. leicht im gewünschten Sinne erfolgen kann.
Gemäss einer
Weiterbildung der Erfindung können hiebei am beweglichen Teil des Werkzeugrahmens befestigte und mit diesem zusammen bewegliche Druckleisten vorgesehen sein, die beim Niedergehen auf die äussere Ober- fläche des neben dem ortsfesten Formstempel angeordneten Seitenstempelpaares aufgleiten und dabei die den beweglichen Formstempel benachbarten Enden des Seitenstempelpaares gegen das zu verformende
Kathodenröhrchen seitlich andrücken. Dadurch wird einerseits bewirkt, dass das Kathodenröhrchen in die gewünschte Querschnittsform gebracht wird, wobei anderseits gleichzeitig ein Fliessen des Materials in den zwischen den Seitenstempeln eines Paares freibleibenden Spalt gewährleistet wird.
Um hiebei ein leichtes Gleiten der Platten über die Enden der Seitenstempel zu gewährleisten, sind im Rahmen der Er- findung die dem zu verformenden Kathodenröhrchen benachbarten Kanten der am beweglichen Teil des
Werkzeugrahmens befestigten und mit ihm zusammen beweglichen Druckleisten und die mit diesen Kan- ten der Druckleisten zusammenwirkenden Kanten des Seitenstempelpaares abgerundet bzw. als Schrägflä- chen ausgebildet.
In den Zeichnungen ist das erfindungsgemässe Presswerkzeug an Hand eines Ausführungsbeispieles schematisch dargestellt. Fig. 1 zeigt einen Vertikalschnitt durch das Presswerkzeug, während Fig. 2 ein
Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1 ist. Fig. 3 zeigt das Formwerkzeug in axonometrischer Dar- stellung. Die Fig. 4 und 5 zeigen zwei Ausführungsformen fertiger Kathodenröhrchen.
Das Presswerkzeug besteht in üblicher Weise aus einem Werkzeugrahmen, welcher einen bewegli- chen Teil 2 und einen ortsfesten Teil 2a aufweist, welche beiden Teile relativ zueinander durch
Führungssäulen 12 geführt sind. Der ortsfeste Teil 2a des Werkzeugrahmens ist hiebei auf dem
Tisch der Presse befestigt, während der bewegliche Teil 2 des Werkzeugrahmens auf dem Bären der
Presse mittels eines Einspannzapfens befestigt ist. Der bewegliche Teil 2 des Werkzeugrahmens wird hiebei durch den Bären od. dgl. der Presse entgegen der Wirkung von Federn 13, welche um die Füh- rungssäulen-12 angeordnet sind, gegen den ortsfesten Teil 2a des Werkzeugrahmens gedrückt.
Die Entfernung der beiden Rahmenteile 2,2a voneinander, also das Öffnen des Werkzeuges, erfolgt durch die Federn 13 bzw. wird durch diese Federn unterstützt.
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Die Abstützung des zu verformenden (nicht dargestellten) Kathodenröhrchens während des Formpro- zesses erfolgt durch einen mit einer entsprechend der gewünschten Form profilierten Formfläche 3a versehenen ortsfesten Formstempel 3. Dieser Formstempel 3 ist in einen ortsfesten Bock 1 ein- gespannt, welcher sich über eine Ledereinlage 6 gegen den Boden einer im ortsfesten Werkzeugrah- imenteil 2a befindlichen Vertiefung abstützt.
Zu beiden Seiten des ortsfesten Stempels 3 sind gleichfalls in die Vertiefung des ortsfesten Bok- kes 1 zwei Seitenstempel 5 eingesetzt, welche mittels jeweils zweier Zapfen 5'am ortsfesten
Stempel 3 bzw. am ortsfesten Bock l befestigt sind. Vor diesen Seitenstempeln 5, gesehen in Längs- richtung der oberen Formfläche 3a des ortsfesten Stempels 3, befinden sich zu beiden Seiten des ortsfesten
Stempels 3 je ein weiterer Stempel 5a (Fig. 3), welcher am ortsfesten Stempel 3 mittels eines Zap- fens 5" (Fig. 2) befestigt ist und um diesenZapfenineiner Ebeneverdrehbar ist, welche parallel oder na- hezu parallel zur Seitenfläche des ortsfesten Stempels 3 verläuft.
Zwischen jeweils einem Seitenstempel 5 und dem ihm benachbarten Seitenstempel 5a verbleibt ein schmaler Schlitz 17, welche Schlitze die Verdrehung der verdrehbaren Seitenstempel 5a um ihre Zapfenachse ermöglichen.
Die Zapfen 5", auf welchen die Stempel 5a sitzen, haben Kreisquerschnitt, während die die- se Zapfen 5" umschliessenden Bohrungen der Stempel 5a lediglich an der dem ortsfesten Stempel 3 benachbarten Seitenfläche der Stempel 5a kreisförmig ausgebildet sind. Der Oberrand dieser Bohrun- gen, welcher auf dem Zapfen 5" aufliegt, ist zylindrisch ausgebildet, während der unterhalb der Zap- fenachse liegende Teil dieser Bohrungen der Stempel 5a nach aussen geneigt verläuft, so dass sich, im
Längsschnitt der Bohrungen gesehen, eine nach aussen konisch verlaufende Form derselben ergibt (Fig. 1,
2). Der Bohrungsquerschnitt geht somit von einem Kreis in ein Langloch über.
Diese Form der Bohrungen ermöglicht es, die Stempel 5a auf ihren Zapfen 5" gegeneinander in Pfeilrichtung 15 zu ver- schwenken, so dass die der Formfläche 3a des ortsfesten Stempels 3 benachbarten Flächen der Stern- pel 5a einander genähert werden. Dadurch wird der Querschnitt der von den Stempeln 3 und 5a ge- bildeten Form verkleinert und hiedurch kann das auf einem (nicht dargestellten) Dorn befindliche Katho- denröhrchen eingeschlossen und zusammengedrückt werden.
Die Lagerung der Stempel 5 auf den Zapfen 5'ist in analoger Weise ausgebildet, so dass auch die Stempel 5 ebenso wie die Seitenstempel 5a im Sinne der Pfeile 15 (Fig. 3) verschwenkt werden können.
Zur Erzeugung dieser Schwenkbewegung der Seitenstempel 5,5a sind Druckleisten 8 in einem
Bock 7 eingespannt, welcher mit dem beweglichen Teil 2 des Werkzeugrahmens verbunden ist.
Diese Druckleisten 8 kommen während der Abwärtsbewegung des beweglichen Teiles 2 des Werk- zeugrahmens an die oberen Stirnflächen der Seitenstempel 5,5a aussen zur Anlage. Da diese Anlage nur über einen relativ kleinen Flächenbereich erfolgt und die miteinander zusammenwirkenden Ober- flächenteile der Druckleisten 8 bzw. der Stempel 5,5a abgerundet sind (Fig. 3), werden die Stem- pel 5,5a in Richtung der Pfeile 15 gegen die Mitte der Formfläche 3a zu verschwenkt, wobei die Druckleisten 8 dann entlang der Aussenflächen der Stempel 5,5a entlanggleiten.
Um diese Schwenkbewegung 15 der Stempel 5a zu ermöglichen, sind die unteren Sitzflächen der Stempel 5a winkelig abgeschrägt (Fig. 1, 3), so dass die Stempel 5a bei der Schwenkbewe- gung 15 nicht zu sehr angehoben werden. Ausserdem wird dadurch erreicht, dass die Stempel 5a im
Falle übermässig grosser auf sie wirkender Kräfte, diese Kräfte nicht nur allein über ihre Schwenkzap- fen 5", sondern auch unmittelbar auf die Oberfläche des ortsfesten Bockes 1 übertragen kön- nen.
Wie bereits erwähnt, können die Stempel 5a zusätzlich zu der oben beschriebenen Schwenkbewegung im Sinne der Pfeile 15 (Fig. 3) auch um die Achsen ihrer Zapfen 5" im Sinne der Pfeile
16 (Fig. 3) zwecks Anformung der Ober- bzw. unterseite der Stützfläche verdreht werden, wobei der zwischen jedem Seitenstempelpaar 5,5a freigelassene Schlitz 17 in seiner Breite verkleinert wird.
Eine derartige Verdrehung der Seitenstempel 5a um die Achse der Zapfen 5" wird bei der Abwärtsbewegung des beweglichen Teiles 2 des Werkzeugrahmens durch Bolzen 9 bewirkt (Fig. 2), welche über harte Lederkissen 11 (Fig. 1) auf den Teil 2 des Werkzeugrahmens abgestützt sind. Diese Bolzen 9 gelangen auf die obere Stirnfläche der Seitenstempel 5a zur Anlage, u. zw. auf denjenigen Teil derselben, welcher zwischen dem jeweils benachbarten Seitenstempel 5 und der Achse des Drehzapfens 5" des jeweiligen Seitenstempels 5a liegt (Fig. 2). Hiedurch können die Seitenstempel 5a entgegen der Wirkung von Federn 10 (Fig. 2) verdreht werden, wobei die Rückführung in die Ausgangslagen nach Hochgehen des Werkzeugrahmenteiles 2 und der Bolzen 9 durch die Federn 10 bewirkt wird.
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Die Funktionsweise des erfindungsgemässen Werkzeuges bei der Bearbeitung eines Kathodenröhrchens ist wie folgt :
Das Kathodenröhrchen od. dgl., welches Kreisquerschnitt aufweist und eine glatte Oberfläche be- sitzt, wird auf einen Formdorn bekannter Ausbildung gezogen und in geöffnetem Zustand des Presswerk- i zeuges auf die Formfläche 3a des ortsfesten Stempels 3 gelegt. Hierauf wird der Pressenbär mit dem beweglichen Teil 2 des Werkzeugrahmens in Richtung des Pfeiles 14 (Fig. 3) abwärts gegen die ortsfeste Werkzeugrahmenhälfte 2a geführt und die beiden Werkzeughälften schliessen sich.
Die
Formfläche 3a des ortsfesten Stempels 3 und die Formfläche 4a des am beweglichen Werkzeug- rahmenteil 2 angeordneten Formstempels 4 umschliessen die Kathodenrohre und formen deren Quer- schnitt entsprechend dem Profil der Formflächen 4,4a und der Form des in der Kathodenröhre befind- lichen Domes. Während dieses Formvorganges liegen die Druckleisten 8 an den Aussenflächen der Sei- tenstempel 5 und 5a an.
Da die miteinander zusammenwirkenden Kanten der Drucldeisten 8 und der Seitenstempel 5,5a abgerundet sind, werden die Seitenstempel 5,5a beim Abwärtsgehen der
Druckleisten 8 in Richtung der Pfeile 15 (Fig. 3) gegen die auf dem ortsfesten Stempel 3 auf- liegende Kathodenröhre gedrückt, Auf diese Weise wird die Kathodenröhre von den Formstempeln 3,4 sowie den Seitenstempeln 5,5a vollkommen eingeschlossen, mit der Ausnahme einer kleinen, in
Axialrichtung der Kathodenröhre gemessenen Strecke, welche sich zwischen den Seitenstempeln 5 bzw. 5a entlang der Schlitze 17 befindet. Während des Abwärtsganges des Bärens, also während des eigentlichen Pressvorganges, dringt das Material der Kathodenröhre in die Schlitze 17 ein bzw. es wird im Bereich dieser Schlitze 17 eine Ausbuchtung der Kathodenröhre gebildet.
Am Ende des Abwärtsganges des beweglichen Werkzeugrahmenteiles 2 kommen die Bolzen 9 zur Anlage an die obere Stirnfläche der drehbaren Seitenstempel 5a, und verdrehen diese geringfü- gig um ihre sie tragenden Zapfen 5" in Richtung der Pfeile 16 (Fig. 3) gegen die Seitenstempel 5, Dadurch drücken die die Schlitze 17 begrenzenden Flächen der verdrehbaren Seitenstempel 5a das in die Schlitze 17 eingedrungene Material der Kathodenröhre in Richtung gegen die Seitenstempel 5, wodurch die gewünschten Stütz- bzw, Halteflächen an dem Kathodenröhrchen ausgebildet werden.
Nach Öffnen des Presswerkzeuges kehren sämtliche Stempel 3,4, 5, 5a in ihre ursprüngliche Ausgangsstellung zurück und es kann das fertiggeformte Kathodenröhrchen von dem aus dem Werkzeug ausgehobenen Formdom in an sich bekannter Weise abgezogen werden.
Die übrigen Bestandteile des Presswerkzeuges können in der üblichen Weise ausgebildet werden.
Da die Seitenstempel 5 jeweils auf zwei Zapfen 5'gelagert sind, können sie eine Verschwenkung im Sinne der Pfeile 16 (Fig. 3) nicht durchführen. Zweckmässig sind jedoch die Seitenstempel 5 auf ihren Zapfen 5'genügend locker gelagert, um sich unter Wirkung der Druckleisten 8 ein wenig in Richtung der Pfeile 16 verschieben zu können. Dies erleichtert die Anformung der Stütz - flächen des Kathodenröhrchens. Es ist ; auch zweckmässig, die Befestigung der Seitenstempel 5 derart auszubilden, dass eine Änderung der Breite der Schlitze 17 zwischen den Seitenstempeln 5 und den Seitenstempeln 5a möglich ist. Dadurch wird das Anwendungsgebiet des erfindungsgemässen Presswerkzeuges erheblich erweitert.
Hiezu ist es zweckmässig, die Bohrungen in den Seitenstempeln 5, in welche die Zapfen 5'eingreifen, mit einem leicht ovalen Querschnitt auszubilden, Dadurch können die Seitenstempel 5 auf den Zapfen 5"in Richtung der Pfeile 16 (Fig. 3) um ein geringes Mass verschoben werden.
Das Werkzeug kann so ausgebildet werden, dass die Seitenstempel 5,5a zugleich mit den Stem- peln 3,4 auf das Kathodenröhrchen zur Wirkung gelangen. Es kann jedoch auch die Anordnung so getroffen sein, dass beim Schliessen der Werkzeughälften zuerst nur die Stempel 3 und 4 auf das Katho- denröhrchen od. dgl. wirken, und erst nach Erreichen des Endzustandes dieses Andrückvorganges die Platten 8 die Stempel 5,5a an die Seitenflächen des Kathodenröhrchens drücken.
In den Fig. 4 und 5 sind nun zwei Ausführungsbeispiele von auf die beschriebene Weise hergestellten Kathodenröhrchen, welche mit Stützflächen versehen sind, dargestellt. Das Kathodenröhrchen weist hiebei einen fassartigen Querschnitt auf, wobei die Ausführungsform nach Fig. 4 mit einem Paar Stützflächen, die Ausführungsform nach Fig. 5 hingegen mit zwei Paaren solcher Stützflächen versehen ist.
Zur Herstellung eines Kathodenröhrchens nach Fig. 5 müssen selbstverständlich mehrere verdrehbare Stempelpaar 5a vorgesehen sein. Im allgemeinen wird die Anzahl der verdrehbaren Stempelpaare 5a der Anzahl der Stützflächenpaare entsprechen.
Es ist auch möglich, durch eine entsprechende Anordnung der Bestandteile des Presswerkzeuges, ins- besondere der Druckleisten 8 und der mit diesen zusammenwirkenden Ränder der Seitenstempel 5 und
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