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Metallgehäuse Die Priorität der Anmeldung vom 17. Januar 1968 in
Frankreich, Nummer PV 136,435 ist in Anspruch genommen.
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Die Erfindung betrifft ein Metallgehäuse, insbesondere zur Aufnahme
einer Ballast-Schaltungsanordnung zur fluoreszierende Lampen.
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Es sind Gehäuse dieser Art bekannt, die aus einem U-frmigen Blech
hergestellt werden, an dessen Enden zwei Spitzen so angeschweisst werden, dass die
Stirnseiten der U-Form gesohlossen sind. Es sind auch Gehäuse bekannt, die durch
einen Tiefziehvorgang hergestellt werden. Die so hergestellten Gehäuse müssen absolut
dicht sein.
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Im Fall der Schweissung der Gehäuse muss das Ausgangsmaterial dick
genug sein, um die Schweissung überhaupt durchführen zu können. Zusätzlich ist noch
ein Arbeitsgang oder zumindest eine Prüfung fällig, um zu gewährleisten, dass das
Gehäuse auch dicht ist.
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Für die im Tiefziehverfahren hergestellten Gehäuse muss eine besondere
Qualität des Ausgangsmaterials vorgesehen
werden, um dieses Verfahren
Uberhaupt anwenden zu können, Dieses Material muss ebenfalls eine bestimmte Stärke
aufweisen und an das Tiefziehen muss sich eine besondere Formgebung der Ecken anschliessen.
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Daraus folgt, dass die Herstellung dieser Gehäuse unter Zugrundelegung
der oben beschriebenen Methoden sehr teuer ist und eine Massenproduktion nicht zulässt.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, die Nachteile
der bekannten Herstellungsverfahren zu vermeiden und für den angegetenen Verwendujtngszweck
ein Metallgehäuse und ein Herstellungsverfahren dazu zu schaffen, bei dem nicht
geschweisst werden muss, kein besonders Ausgangsmaterial (Tiefziehblech) benötigt
wird und keine Nacharbeiten in Bezug auf Dichtheit und Formgebung des Gehäuses auftreten.
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Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass aus einer einzelnen
in ihren Abmaßen zugeschnittenen rechteckigen Blechtafel in einem Arbeitsgang ein
Gehäuse mit jeweils zwei parallel verlaufenden Seiten geformt wird, das an der der
Grundfläche gegentiberliegenden Seite offen ist und dass in Verlängerung der Längsseiten
Uber die Stirnseiten hinaus Spitzen angeformt sind.
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Ausser der einfacheren Herstellung und der Verwendung von normalem
Ausgangsmaterial wird bei dieser Ausführung eines Gehäuses, das ein elektrisches
Bauelement beinhaltet, eine bessere Warmenbleitung erreicht als dies bei den bekannten
Ausführungen bisher der Fall war.
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Gemäss einer Ausbildung nach der Erfindung besteht das Herstellungsverfahren
hauptsächlich aus folgenden Arbeitsgängen: a) die längsverlaufenden Flächen einer
rechteckigen Blechtafel werden symmetrisch nach derselben Richtung abgekantet,
b)
dieser Abkantprozess wird fortgesetzt bis die Längskanten zwischen den Seiten und
dem Boden des Gehäuses vorzugsweise bereits sehr steil abgewinkelt sind und dann
in ähnlicher Weise die Stirnseiten der Blechplatte in derselben Richtung gefaltet
werden, bis die Stirnseiten und die Längsseiten rechtwinklig zum Ausgangsmaterial
bzw. zum Boden des Gehäuses abgewinkelt sind.
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Das Werkzeug zur Durchführung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet,
dass der Stempel aus einem massiven rechteckigen Körper besteht, dessen Längsseiten
durch über diesen Körper hinausragende Spitzen ergänzt sind, die in Enden auslaufen,
die auf der der Arbeitsseite entgegengesetzt liegenden Seite liegen und einer Matrize,
deren parallel angeordneten Matrizenteile auf den sich gegenüberliegenden Seiten
poliert sind unc inen Abstand voneinander aufweisen, der mit dem äu@ eren Maß @@@eite
des fertigen Gehäuses übereinstimm sind zwischen den Matrizenteilen nahe deren Enden
zwei Blöcke in einen Abstand voneinander angeordnet sind, der etwas grösser ist,
als die Länge des fertigen Gehäuses, und dass eins bewegli@ne Matrizeneinlage vorgesehen
ist, die während des Niedergehens des Stempels von diesem in Richtung auf die Platte
der Matrize gedrückt wird und zwei symmetrisch ausgebildete Seitenteile aufweist,
die durch die abgerundeten Kanten der Blöcke innerhalb des Werkzeuges kreisbogenförmig
bewegt werden und dadurch die Stirnseiten und Spitzen des fertigen Gehäuses formen.
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Die Erfindung wird a@@@@@ @@@ Zeichnungen besch@ie@en. In den Zeichnungen
zeigt: Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel ei@es Gehäuses nach der Erfindung, in perspektivischer
Darstellung; Fig. 2 einen Deckel zum Verschliessen des Gehäuses nach Fig. @@@@n
perspektivischer Darstellung; Fig. 3, 4 und 5 verschiedene Stufen des Herstellungsvorganges
Fig. 6, 7, 8 @@ 9 das Werkzeug zur Durchführung des Verfa@rens zur Herstellung des
Gehäuses.
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Fig. 1 zeigt das aus einer Blechtafel gefertigte Gehäuse, das aus
einer Kastenform mit parallel verlaufenden Wänden besteht und nach einer Seite geöffnet
ist. Die in Längsrichtung liegenden Seiten 1 und 2 des Gehäuses laufen in Spitzen
3 aus, die sich vom Boden 6 des Gehäuses in allen vier Ecken in Richtung der offenen
Seite des Gehäuses erstrecken und im Punkt 4 enden. Jede der Spitzen 3 besteht aus
dreieckigen Metallflächen 3a, die in derselben Ebene liegen wie die zugehörigen
Seitenwände 1 oder 2 des Gehäuses und jeweils ohne Absatz diese verlängern, und
ebenso geformten Metallflächen 3b, die in einem bestimmten Abstand parallel zu den
Flächen 3a angeordnet sind. Die Flächen 3a und 3b sind miteinander über einen abgerundet
ausgeführten Abschnitt 3c verbunden, der ebenfalls aus dem Material der Blechtafel
besteht und gleichzeitig den Abstand zwischen den Flächen 3a und 3b bestimmt. Die
am Gehäuse innen liegende Fläche 3b ist weiterhin verbunden mit der zugehörigen
Stirnseite 5 des Gehäuses durch einen abgerundet ausgeführten Abschnitt 3d.
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Der Übergang zwischen deydsenkrechtstehenden Stirnseiten 5 und dem
Boden 6 des Gehäuses ist vorzugsweise rechtwinklig ausgeführt und mittels eines
Metall streifens 7 verstärkt, der sich über die volle Länge der jeweiligen Stirnseite
5, zwischen den abgerundet ausgeführten Abschnitten 3d der Flächen 3b, erstreckt.
Der Übergang zwischen den senkrechtstehenden Längs seiten 1 oder 2 und dem Boden
6 des Gehäuses ist ebenfalls vorzugsweise'rechtwinklig ausgeführt und mit leichten
Abrundungen an der Prägekante 8 versehen.
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Das bisher beschriebene Gehäuse kann dazu benutzt werden, um elektrische
Bauelemente darinnen unterzubringen, beispielsweise die Ballast-Schaltungsanordnung
für eine fluoreszierende Lampe und die Anschlüsse, die zu deren Verdrahtung nötig
sind.
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Ubereinstimmend mit einem vorzugsweise ausgebildeten Ausführungsbeispiel
können ein Teil der Aufnahmen für die Ballast-Schaltungsanordnung aus zwei mittig
in den Stirnseiten 5 liegenden Aussparungen 9 bestehen, deren oeffnungen der offenen
Gehäuseseite zugekehrt sind. In diese Aussparungen 9 werden aus Kunststoff hergestellte
U-förmige Teile lo eingesetzt, die eine Durchführungsöffnung 11 aufweisen, die über
einen durchgehenden Schlitz zugänglich ist. Über diesen Schlitz werden in die Öffnung
11 Drähte eingeführt, um zu verhindern, dass die Isolation der Drähte an den scharen
Kanten der Aussparungen 9 verletzt wird.
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Je nach Verwendungszweck des Gehäuses kann dieses mit einem Deckel
ausgestattet sein oder nicht. Wenn z.B.
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in dem Gehäuse eine Ballast-Schaltungsanordnung für fluoreszierende
Lampen aufgenommen werden soll, ist es nicht nötig, das Gehäuse mit einem Deckel
zu verschliessen, da die Teile bereits durch die Ballast-Schaltungsanordnung festgelegt
sind. Im anderen Fall, wenn die Ballast-Schaltungsanordnung der Lampen die Teile
nicht festlegt, also unabhängig davon ausgeführt ist, kann das Gehäuse vorzugsweise
durch einen Deckel verschlossen werden, wie er in Fig. 2 dargestellt ist.
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Dieser Deckel besteht aus einem Metallblech 12, das in seiner Länge
der längsten Seite (Seiten 1 oder 2 einschliesslich der Spitzen 3 an beiden Enden)
des Gehäuses angepasst ist. Der Deckel weist zwei in Längsrichtung verlaufende Abkantungen
13 auf, die senkrecht zu der Fläche 12 stehen und an ihren Enden 13a im Hinblick
auf den Abschnitt 3c so bemessen bzw. bearbeitet sind, dass sie in den jeweiligen
Zwischenraum zwischen den Flächen 3a und 3b des Gehäuses aufgenommen werden können.
An den beiden Enden der Fläche 12 können Bohrungen oder Öffnungen
vorhanden
sein, die zur Befestigung des Deckels dienen.
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Diese Öffnungen 14 liegen bei auf as Gehäuse aufgesetztem Deckel ausserhalb
des Gehäuseinnenraumes und zwar in dem Zwischenraum zwischen den die Seiten 1 und
2 an beiden Enden verlängernden Spitzen 3 und sind von aussen her zugänglich, so
dass die gesamte Einheit, bestehend aus Deckel und Gehäuse, an einem Untergrund,
z.B. einer Wand, gehaltert werden kann.
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Die Ballast-Schaltungsanordnung wird im allgemeinen im Gehäuse durch
Einbringen einer thermisch aushärtbaren Masse fixiert. Im vorliegenden Fall verbindet
diese Masse beim Abkuhlen den Deckel mit dem Gehäuse. Um diese Verbindung zu ermöglichen,
sind in die Abkantungen 13 des Deckels Bohrungen 14a eingebracht. Die flüssige Masse
wird zwischen Gehäuse und Deckel so eingegeben, dass sie die Bohrungen 14a durchsetzt
und bei Abkühlung den Deckel an den Gehäusewandungen festhält.
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Das bisher beschriebene Gehäuse kann in den in den folgenden Figuren
3, 4 und 5 beschriebenen und dargestellten hauptsächlichen Arbeitstakten hergestellt
werden.
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Das vorzugsweise angewandte Herstellungsverfahren besteht aus Falten
und Abkanten einer Blechplatte aus extrem dünnwandigem Material. Dieses Material
platzt oder reisst auch nicht bei überbeanspruchung, so dass die Dichtheit des fertigen
Gehäuses erhalten bleibt.
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Fig. 3 zeigt die Ausgangsform, eine rechteckige Metallplatte, auf
der die späteren Faltlinien gestrichelt dargestellt sind, so dass die später das
Gehäuse bildenden Seiten oder Teile 1, 2, 5, da, db und Boden 6 bereits in dieser
Ausgangsform der Lage nach erkennbar sind.
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Fig. 4 zeigt ein Zwischenstadium der Herstellung des Gehäuses, in
dem die Längskanten der Seiten 1 und 2 bereits von dem Boden 6 symmetrisch nach
derselben Seite abgekantet sind. Gleichzeitig sind die Stirnseiten 5 in derselben
Richtung gefaltet. Die-die Verbindung zwischen den Seiten 1 und 2 und den Stirnseiten
5 jeweils an allen vier Kanten herstellenden Flächen 3a und 3b sind in diesem Zwischenstadium
erst vorgefaltet. Der Abkant- oder Faltprozess verläuft in derselben Richtung weiter,
bis die Seitenwände 1 und 2 und damit auch die beiden Stirnflächen 5 senkrecht zum
Boden 6 stehen.
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Während dieses Vorganges werden die Spitzen 3 automatisch dadurch
gebildet, dass auf der einen Seite die Flächen 3a als verlängerte Teile der zugehörigen
Seiten 1 und 2 beibehalten werden, während auf der anderen Seite die beiden Stirnseiten
5 in ihre endgültige Lage gefaltet werden.
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Das fertig gefaltete Gehäuse ist in Fig. 5 dargestellt.
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Verstärkungen 7 (Fig.1) werden automatisch durch die Faltung der Metallplatte
gebildet, die darüberhinaus eine feste rechteckige Verbindung herstellen, während
die Verbindung zwischen den Flächen 3a und 3b der Spitzen 3 aus einem bogenförmig
verlaufenden Abschnitt bestehen.
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Soll in dem Gehäuse eine elektrische Anordnung untergebracht werden,
so können in das Ausgangsmaterial (Blechplatte nach Fig. 3) Aussparungen vorgesehen
werden, die vorzugsweise symmetrisch angeordnet sind, beispielsweise zwei symmetrisch
liegende Aussparungen 9 (Fig. 1), wobei je eine in der Mitte des Randes der Breitseite
der Blechplatte angeordnet ist.
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Um das in den Fig. 3, 4 und 5 beschriebene Abkant- oder Faltverfahren
durchfUhren zu können, kann dge in den Fig. 6, 8 und 9 dargestellte Einrichtung
benutzt werden.
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Diese Einrichtung besteht hauptsächlich aus einem in Fig. 6 dargestellten
Stempel 15, einer in Fig. 9 dargestellten Matrize 24 und einer in Fig. 8 dargestellten
herausnehmbaren Matrizeneinlage 25. Die zu bearbeitende Blechplatte (Ausgangsmaterial
zur Herstellung des Gehäuses) ist in Fig. 7 dargestellt und wird in das Werkzeug
(Einrichtung) zwischen dem Stempel 15 und der Matrizeneinlage 25 eingeschoben.
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Der Stempel 15 besteht aus einem massiven rechteckigen Kern 16, dessen
Seiten in Längsrichtung durch Spitzen 17 verlängert sind, die an allen vier Kanten
des Kernes 16 von der Grundfläche (Arbeitsseite) des Kernes 16 aus in Richtung der
Oberseite desselben bis zu den Punkten 18 verlaufen. Der Stempel 15 wird in üblicher
Weise mittels eines Schaftes 20 an dem niedergehenden Teil einer Presse befestigt,
dessen Mittelachse im eingebauten Zustand -mit der Mittelachse 21 des Schaftes 20
übereinstimmt.
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Um die Möglichkeit zu haben, das durch den Stempel 15 und die Matrize
24 fertiggestellte Gehäuse von den bereits wieder getrennten Werkzeugteilen zu trennen,
ist in dem Boden 19 des Kernes 16 eine beispielsweise rechteckige Ausnehmung vorgesehen,
in die eine den Abmessungen der Ausnehmung entsprechende flache Platte 32 eingesetzt
ist, die mit dem durch den Schaft 20 und eine Bohrung 23 im Kern 16 beweglich hindurchgeführten
Bolzen 33 steht und als Abstreifer wirkt.
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Die Abstreifung des gefalteten bzw. über der -Stempelform abgekanteten
Gehäuses vom Stempel 15 kann aber auch in nicht dargestellter Weise unter Weglassung
der Platte 32 und des Bolzens 33 mit Druckluft erfolgen, die dann über die Bohrung
23 zwischen die Grundplatte des Kernes 16 und den Boden 6 des Gehäuses geleitet
wird und das gefaltete Gehäuse vom Stempel 15 trennt.
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Die Dicke der Spitzen 17 des Stempels 15 entspricht in der fertigen
Gehäuseform dem Abstand zwischen den Flächen 3a und 3b der Spitzen 3. Die Breite
des Kernes 16 entspricht dem Abstand der Seiten 1 und 2 voneinander in der fertigen
Gehäuseform, während die Länge des Kernes 16 dem Abstand der beiden Stirnseiten
5 voneinander entspricht.
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Die in Fig. 9 dargestellte Matrize 24 besteht aus zwei massiven Matrizenteilen
26, die auf der Matrizenplatte 27 befestigt sind. Die sich gegenüberliegenden Seiten
26a der Matrizenteile 26 sind poliert und in so einem Abstand voneinander gehalten,
wie er von der äusseren Breite des fertigen Gehäuses gefordert wird. Die Höhe der
Matrizenteile 26 ist gleich der Summe der Höhe des fertigen Gehäuses und der Dicke
der Matrizeneinlage 25.
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Zwei auf der Platte 27 symmetrisch zwischen den Enden der Natrizenteile
26 angeordnete Blöcke 28 dienen zur Unterstützung des Formvorganges. Die inneren
Kanten 28a der Blöcke 28 sind abgerundet. Der Abstand der Blöcke 28 voneinander
ist grösser als der Abstand zwischen den Stirnseiten 5 des fertigen Gehäuses, da
beim Niederfahren des Stempels 15 die Materialstärke eines Teiles der beweglichen
Seitenteile 30 der Matrizeneinlage 25 an jedem Block 28 noch zur Anlage kommt.
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Die Matrizeneinlage 25 besteht aus einem Mittelteil 29, dessen Oberseite,
die mit der Blechtafel in Berührung kommt, poliert ist,. Die Ober- und Unterseite
des Mittelteiles 29 liegen in im Werkzeug eingelegtem Zustand, als parallel verlaufende
Flächen auf der einen Seite der Unterseite 19 des Stempels 15 und auf der anderen
Seite der Oberseite der Platte 27 gegenüber. Das Mittelteil 29 wird in nicht dargestellter
Weise in seiner Bewegung innerhalb des Werkzeuges durch Stangen geführt. Das Mittelteil
29 ist in
seinen Abmaßen symmetrisch und in seinen Seiten parallel
zu der das Werkzeug durchdringenden Achse 21 aufgebaut.
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Die nicht dargestellten Stangen sind durch Bohrungen 27a in der Grundplatte
27 und in Sacklöchern 29a der Matrizeneinlage 29 gehaltert. Die seitliche Führung
der Matrizeneinlage 29 wird dadurch erreicht, dass die Breite der Matrizeneinlage
29 dem Abstand der beiden Seiten 26a voneinander in der Matrize 24 entspricht.
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Weiterhin sind an den beiden Enden der Matrizeneinlage 25 je ein bewegliches
Seitenteil 30 drehbar gelagert. Diese Seitenteile 30 sind U-förmig und in sioh symmetrisch
aufgebaut. Die Breite dieser Teile 30 entspricht dem Abstand zwischen den sich gegenüberliegenden
Flächen 3b des fertigen Gehäuses. Die im hochgeklappten Zustand über die Oberfläche
29 der Matrizeneinlage 25 in Richtung des Stempels 15 wirksame Lange der Seitenteile
30 entspricht der der Höhe der Stirnseiten 5 des fertigen Gehäuses.
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Der Abstand zwischen den sich gegenüberliegenden Innenseiten der Seitenteile
30 (im hochgeklappten Zustand, d.h.
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senkrecht zur Fläche 29 stehend), entspricht dem äusseren Abstand
zwischen den Stirnseiten 5 des fertigen Gehäuses.
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In die innere U-Form der Seitenteile 30 greifen die Blöcke 28 ein.
Während der Bewegung des Stempels 15 in Richtung auf die Matrize 24 (Schliessen
des Werkzeuges) werden die beiden beweglichen Seitenteile 3o über die runden Kanten
28a der Blöcke 28 gefiihrt, und zwar so, dass die beiden Seitenteile 30 nach oben
klappen (Pfeile 31) und die Matrizeneinlage 25 mit hochgeklappten Seitenteilen 30
zwischen den gegenüber angeordneten Stirnseiten der Blöcke 28 zu liegen kommt.
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Im Ausgangszustand (hochgezogener Stempel 15) ist die Matrizeneinlage
25 zwischen den Teilen 26 der Matrize 24 angeordnet und die in Fig. 7 dargestellte
Blechplatte
liegt symmetrisch zur Mittellinie auf den nach oben
weisenden Flächen der Matrizenteile 26 auf.
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In diesem Zustand wird der Stempel 15 in Richtung auf die Matrize
bzw. die darauf liegende Blechplatte gesenkt.
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Der Stempel 15 drückt auf die Blechplatte und faltet zunächst entlang
der äusseren Längskante der Fläche 19 des Stempels 15 die Längsseiten der Blechplatte.
Dieser Faltvorgang wird bei stetigem Senken des Stempels 15 fortgeführt, bis die
Unterseite der Blechplatte mit der Oberfläche 29 der Matrizeneinlage 25 in Berührung
kommt.
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Bei Weiterführung des Stempels 15 wird auch die Matrizeneinlage 25
in Richtung auf die Platte 27 gesenkt, so dass die Seitenteile 30 Uber die abgerundeten
Kanten 28a der Blöcke 28 abrollen, sich in Pfeilrichtung 31 bewegen und in Verbindung
mit den Spitzen 17 und Teil 16 des Stempels 15 das fertige Gehäuse geformt haben,
wenn der Stempel 15 an der Platte 27 seine Endstellung erreicht hat.
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Nach Herausziehen des Stempels 15 aus der Matrize 24 wird die fertige
Gehäuseform, die jetzt noch um die Konturen des Stempels 15 gefaltet ist, über die
Auswerfereinrichtung 32 und 33 bzw. mit Druckluft von dem Stempel 15 abgetrennt.
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Das fertige Gehäuse, hergestellt in der oben beschriebenen Weise,
bleibt materialmässig vollkommen unbeeinflusst, da es nicht während des Faltvorganges
irgendwelcher Uberbeanspruchung ausgesetzt wurde, die die Blechtafel (Ausgangsmaterial)
während der Herstellung des Gehäuses beschädigen könnte.
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Darüberhinaus weist das Gehäuse durch das Vorhandensein der Spitzen
3 eine grosse Oberfläche auf, durch die eine grössere Ableitung der Wårme, hervorgerufen
durch die im Gehäuse befindliche elekttische Anordnung, erreicht wird.
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Diese Spitzen 3 dienen aufgrund ihrer Ausbildung gleichzeitig als
Versteifungsrippen.
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In einigen Fällen, z.B. wenn das Gehäuse dazu verwendet wird, eine
Anordnung aufzunehmen, die eine kleine Menge von Energie freigibt, können die Spitzen
3 auch über die Stirnseiten 5 oder in Richtung auf die Längsseiten gefaltet oder
abgebogen sein.
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Während des Herstellprozesses, z.B. auch am Ende desselben, kann auf
das fertige Gehäuse eine Beschrifung auf der GrundSläche, z.B. durch Prägen, aufgebracht
werden.
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In ähnlicher Weise kann das Ausgangsmaterial vor dem Falten unter
bestimmten Voraussetzungen mit einem Oberflächenschutz versehen werden, da das Ausgangsmaterial
während des Herstellungsvorganges des Gehäuses keiner uberbeanspruchung ausgesetzt
ist.
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Die Erfindung ist nicht beschränkt auf die beschriebenen und dargestellten
Methoden, sondern schliesst alle Modifizierungen, insbesondere bezüglich der Verwendung
des Gehäuses, dessen Abmessungen, das Herstellungsverfahren dazu und das dazu verwendete
Werkzeug mit ein.
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13 Patentansprüche 3 Blatt Zeichnungen mit 9 Figuren