DE2628894C3

DE2628894C3 - Verfahren und Vorrichtung zum Tiefziehen und Biegen einer Farbauswahlelektrode

Info

Publication number: DE2628894C3
Application number: DE2628894A
Authority: DE
Inventors: Adrianus Johannes Van Denderen; Marianus Antonius Gerardus Van De Kerkhof; Mathias Antonius Carolus Peters; Cornelis Van Steen
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1975-07-11
Filing date: 1976-06-26
Publication date: 1978-12-07
Also published as: JPS592563B2; IT1071238B; ES449703A1; JPS5211755A; FR2317759A1; US4090389A; AR207897A1; BE844013A; DE2628894B2; NL7508287A; FR2317759B1; CA1057351A; GB1503849A; DE2628894A1

Description

JO

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Tiefziehen und Biegen einer Farbauswahlelektrode für eine Farbbildröhre aus einer im wesentlichen rechteckigen Metallplatte, die mit einer Vielzahl von öffnungen J5 versehen ist, wie näher im Oberbegriff des Patentanspruches 1 beschrieben.

Außerdem bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zum Tiefziehen und Biegen von Farbauswahlelektroden nach diesem Verfahren.

Derartige Farbauswahlelektroden, au cn als Lochoder Schlitzmasken, kurz als Masken nachfolgend bezeichnet, werden in Farbbildröhren verwendet und sind darin in der Nähe des Bildschirmes befestigt. Außerdem enthält eine derartige Farbbildröhre Mittel zum Erzeugen dreier Elektronenstrahlen, die durch die Öffnungen in der Maske hindurchtreten und auf den Bildschirm fallen. Dieser Bildschirm weist rot, grün und blau aufleuchtende Gebiete, z. B. Leuchstoffstreifen oder -punkte, auf. Jeder der drei Elektronenstrahlen trifft aufleuchtende Gebiete einer bestimmten Farbe, wenn die Lage der Maske in bezug auf die genannten Mittel zum Erzeugen der drei Elektronenstrahlen und die aufleuchtenden Gebiete genau festgelegt ist. Durch einen Tiefziehvorgang ist die Form der Maske genau der Innenoberfläche des Bildschirmes angepaßt, so daß über die ganze Oberfläche der Abstand zwischen der Maske und dem Bildschirm auf gewünschte Weise verläuft.

Unter Tiefziehen ist hier die Verformung in kaltem «J Zustand einer flachen Metallplatte zu einem gewölbten Teil, der Maske, zu verstehen. Die wichtigsten Teile einer für diesen Ziehvorgang geeigneten Presse sind der Ziehstempel, auch als Dorn bezeichnet, der Ziehring und der Druckring. Der Druckring wird auch als Faltcnhal- ''"' ter bezeichnet. Beim Ziehen wird das Material der Metallplatte über die Elastizitätsgrenze hinweg gedehnt, um eine dauernde Verformung /u bewirken.

Eine gleichmaßige Verformung erfordert ein nahezu homogenes Ausgangsmaterial, wie z. B. Stahl mit wenig Kohlenstoffanteil.

Das Muster, nach dem die öffnungen in der Platte angeordnet sind, und die Form jeder öffnung beeinflussen aber die Zugfestigkeit der Metallplatte, so daß sie abhängig von der Richtung ist. Die Zugfestigkeit ist It. Definition die Zugspannung, bei der die Metallplatte nachgibt. Beim Tiefziehen nach dem bisher bekannten Verfahren können durch die richtungsabhängige Zugfestigkeit Risse in der Maske entstehen.

Das im ersten Absatz beschriebene Verfahren ist aus der US-PS 32 96 850 bekannt, nach der eine Metallplatte mit runden öffnungen in allen Richtungen über den Ziehstempel mit Hilfe eines Zieh- und eines Druckringes gezogen wird, wonach der Lochmaskenrand rechtwinklig abgebogen wird. Dieses Verfahren ist für Masken mit z. B. Reihen langgestreckter öffnungen mit schmalen Brücken zwischen den Öffnungen völlig unbrauchbar, weil Risse beim Tiefziehen durch das Entzweiziehen der Brücken, insbesondere an den Ecken der im wesentlichen rechteckigen Metallplatten, auftreten.

Aus der US-PS 38 82 347 ist eine Farbauswahlelektrode, d. h. Maske bekannt, die in den Richtungen ihrer Ränder unterschiedliche Zugfestigkeit aufweist.

Die Aufgabe nach der Erfindung bestand darin, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens anzugeben, bei dem bzw. mit der die obengenannte Rißbildung möglichst vermieden wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe werden bei einem Verfahren der eingangs genannten Art nach der Erfindung Maßnahmen ergriffen, die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 im einzelnen angegeben sind, sowie die Ziehvorrichtung entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 2 ausgebildet.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die Metallplatte in der Richtung, in der sie die größte Zugfestigkeit aufweist, gedehnt werden kann, während in der zu dieser Richtung senkrechten Richtung Einschnürungen auftreten. Der Einschnürungsgrad hängt u.a. von der Größe des Spaltes zwischen dem Druck- und dem Zichring und von dem dadurch erhaltene.! Rutsch ab.

Eine Vorrichtung zum Tiefziehen von Masken nach dem obengenannten Verfahren weist einen Zichring und/oder einen Druckring aus vier Ringtcilen auf. jeder Ringteil gehört zu einem Teil des Randes der Metallplatte, der zwischen zwei Eckpunkten liegt. Damit kann auf verhältnismäßig einlache Weise der Spalt zwischen dem Druck- und dem Ziehring bei den gewünschten Teilen des Randes der Metallplatte erhalten werden.

Die Erfindung wird nachstehend beispielsweise anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 die Lage des Zichstempels und des Druckringes,

F i g. 2 bis 7 schrittweise das Verfahren,

F i g. 8 ein Beispiel eines Teiles einer Maske mit einer größeren Zugfestigkeit in einer bestimmten Richtung und

F i g. 9 ein Beispiel eines Teiles einer Maske mit einer sehr viel größeren Zugfestigkeit in einer bestimmten Richtung.

In F i g. 1 sind schematisch der Ziehstempel 1 und der aus den Teilen 2, }, 4 und 5 bestehende Druckring dargestellt. Die Druckringteile 2, 3, 4 und 5 liegen an dem Ziehstempel 1 an. Auf diesem Ziehstempel 1 wird eine Metallplatte 6 derart angeordnet, daß ihre

Richtung, in der sie die größte Zugfestigkeit aufweist, von dem Teil 2 zu dem Teil 3 verläuft, während ihr Rand zwischen dem Ziehring 10 (siehe F i g. 2) und den Teilen 2 und 3 des Druckringes festgeklemmt ist Die Teile 4 und 5 des Druckringes weisen beim Tiefziehen einen Abstand von dem Ziehring 10 auf, der die Dicke der Metallplatte 6 überschreitet. Der Ziehring 10 weist die gleiche Form wie der Druckring auf der dem Ziehstempel 1 zugekehrten Seite auf. Der Ziehring 10 liegt jedoch nicht an dem Ziehstempel 1 an, was in F i g. 5 sehr gut sichtbar ist, damit Raum für die zu einer Maske zu formende MetallpIaUe 6 freigelassen wird.

In den folgenden F i g. 2 bis 7 wird das erfindungsgemäße Verfahren anhand der Reihe von Teilschnitten A (links) und B (rechts) (siehe Fig. I) näher erläutert, in denen auch die wesentlichen Teile der Ziehpresse, die unmittelbar an dem Ziehvorgang beteiligt sind, dargestellt sind. Die in den Fig. 2 bis 7 nicht dargestellten Teile 3 und 5 bewegen sich auf gleiche Weise wie die entsprechenden Teile 2 und 4, die in der Fig. 2 bis 7 dargestellt sind.

Wie in den F i g. 2B dargestellt ist, befindet sich der Teil 2 des Druckringes derart hoch über dem Ziehstetnpel 1, daß die Metallplatte 6 nahezu flach auf dem Druckring und dem Ziehstempel 1 liegt. Mit dem 2·; Einstellstift 7 (F i g. 2a) wird bewirkt, daß sich der Teil 4 des Druckringes in dem gewünschten Abstand (z. B. 0,1 mm) unter dem Teil 2 befindet. Daher ruhen der Einstellstift 7 und der Abstützungsstift 8 auf einer gemeinsamen Stützplatte 9. jo

In Fig.4 ist dargestellt, daß, wenn die Platte 6 zwischen dem Ziehring 10 und dem Teil 2 des Druckringes festgeklemmt wird (Fig. 4b), ein Spalt zwischen dem Ziehring 10 und dem Teil 4 des Druckringes vorhanden ist (F i g. 4a). J>

Der Ziehvorgang fängt an, sobald die Platte 6 festgeklemmt ist und sich sowohl der Ziehring 10 als auch der Druckring nach unten bewegen. In Fig. 4b liegt der Teil 2 des Druckringes auf gleicher Höhe wie der Rand des Ziehstempels 1 und der Teil 4 liegt etwas, z. B. 0,1 mm, niedriger. Während des Zichvorganges (F i g. 5) wird die Metallplatte 6 in Richtung des Pfeiles in Fig. 5b gedehnt, während in der zu dieser Richtung senkrechten Richtung Einschnürungen auftreten. Der Einschnürungsgrad ist 11. a. von der Größe des eingestellten Spaltes zwischen dem Ziehring 10 und dem Teil 4 des Druckringes abhängig, mit dem der Rutschwiderstand eingestellt wird. Nach dem Ziehvorgang ruht dei Teil 2 des Druckringes auf den Gummiteilen 13 und der Teil 4 des Druckringes auf federnden Gliedern 14, wonach der Ziehring 10 den Teil 2 des Druckringes gegen den Druck der Gummiteile 13 und den Teil 4 des Druckringes gegen den Druck der federnden Glieder 14 drückt. Durch diesen verhältnismäßig geringen Druck wird die Metallplatte 6 nicht festgeklemmt, wodurch sie zwischen dem ganzen Druck- und Ziehring herausrutscht und dann wird der Metallplattenrand 17 rechtwinklig abgebogen (Fig. 5 und 6). Während dieses Abbiegens wird der Metallplattenrand 17 vom Auswerfer 11 gegen den Ziehstempe! 1 gedrückt, um Unebenheiten zu vermeiden. Dieser Auswerfer 11 ist mit einer Gummischicht versehen, um Beschädigung der Oberfläche der Metallplatte 6 /u vermeiden und kleine Unebenheiten flachzudrücken. Nach dem Abbiegen des Metallplattenrandes 17 bewegt sich der Auswerfer 11 von der Metallplatte 6 ab (F ig. 7) und die Metallplatte 6 wird vom Ziehring 10 mitgeführt, wonach sie von dem Auswerfer 11 herausgeworfen wird.

Das Verfahren kann auch mittels einer der der anhand der Figuren beschriebenen Vorrichtung ähnlichen Vorrichtung durchgeführt werden, bei der sowohl der Ziehring als auch der Druckring aus vier Teilen bestehen. Die Oberseite des Teiles 4 des Druckringes liegt dabei während des eigentlichen Ziehvorganges (Fig. 5) nach wie vor fluchtrecht zu der Oberseite des Ziehstempels 1. Der darüberliegende Teil des nun aus vier Ringteilen bestehenden Ziehringes läßt einen Spalt frei, dessen Größe die Dicke des Materials der Metallplatte 6 überschreitet, um das Rutschen dieser Metallplatte 6 während des Ziehvorganges zu ermöglichen.

Die Bewegung des Zieh- und des Druckringes kann auf hydraulischem Wege stattfinden, aber die Erfindung beschränkt sich selbstverständlich nicht darauf. Die /.. B. hydraulischen Betätigungsglieder sind nicht in den Figuren dargestellt, weil sie für die 1 rfindung nicht direkt von wesentlicher Bedeutung sind.

In Fig. 8 ist ein Teil einer Metallplatte 6 mit runden Öffnungen dargestellt. Der Abstand zwischen zwei runden Öffnungen in einer bestimmten Richtung ist a und in der zu dieser Richtung senkrechten Richtung b. Der Abstand b ist viel kleiner als der Abstand ;j, wodurch die Zugfestigkeit in Richtung des Pfeiles b größer ist (weniger öffnungen, mehr Material). Es empfiehlt sich somit, den Ziehvorgang in Richtung des Pfeiles b durchzuführen, wodurch die Möglichkeit, daß die Metallplatte 6 entzweigezogen wird, erheblich verringert wird.

In F i g. 9 ist ein Teil einer Metallplatte 6 gezeigt, wobei die Zugfestigkeit in Richtung des Pfeiles 6 sehr viel größer ist. Die Brücken 18 sind sehr schwach und werden beim Tiefziehen schnell ent/weigezogen, wenn nicht das Verfahren und die Vorrichtung nach der Erfindung verwendet werden. Dabei wird nur in der Richtung des Pfeiles b gezogen.

Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke ist. daß beim Tiefziehen von Metallplatten für Masken nur in der Richtung mit der größten Zugfestigkeit gezogen werden darf. In der zu dieser Richtung senkrechten Richtung ergibt sich für die Metallplatte bei dem Verfahren nach der Erfindung die Möglichkeit, zwischen dem Zieh- und dem üruckring durchzurutschen.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Tiefziehen und Biegen einer Farbauswahlelektrode für eine Farbbildröhre aus einer im wesentlichen rechteckigen Metallplatte, die mit einer Vielzahl von öffnungen versehen ist, bei dem beim Tiefziehen die Metallplatte an ihrem Rand zwischen einem Ziehung und einem Druckring festgeklemmt und über einen Ziehstempel gezogen und beim anschließenden Biegen der Metallplattenrand rechtwinklig abgebogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß beim Tiefziehen einer Farbauswahlelektrode aus einer Metallplatte mit in Richtung eines Kantenpaares größerer Zugfestigkeit diejenigen Teile des Randes der Metallplatte, die in dieser Richtung verlaufen, zwischen dem Ziehring und dem Druckring durchrutschen, währet die zu dieser Richtung senkrechten Teile des Randes zwischen dem Zieh- und dem Druckring festgeklemmt sind.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, die mindestens einen Ziehstempel, einen Ziehring und einen Druckring aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Zieh- und/oder Druckring aus vier Ringteilen zusammengesetzt sind.