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Verfahren zur Herstellung einer Gitterelektrode Die Erfindung betrifft
ein Verfahren zur Herstel- für eine Elektronenröhre lung drahtgewickelterGitterelektroden
fürElektronenröhren.
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Röhrengitter können aus einer Anzahl von parallelen, auf einer zylinderförmigen
Fläche gelegenen Haltedrähten bestehen, um die der eigentliche Gitterdraht in Form
einer Wendel gewickelt ist. Der im wesentlichen quer verlaufende Gitterdraht ist
an den Berührungspunkten mit den Haltedrähten verbunden. Der Ausdruck »zylinderförmig«
soll hier auch Flächen mit elliptischem, rechteckigem und beliebig unregelmäßigem,
geschlossenem Querschnitt umfassen sowie offene Formen, wie hyperbolische und parabolische
Zylinderflächen.
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Bei derartigen zylinderförmigen Gittern, die aus einem um eine Anzahl
von Haltedrähten gewickelten Gitterdraht bestehen, ist der die hauptsächliche Steuerfunktion
ausübende quer verlaufende Gitterdraht im allgemeinen wesentlich dünner als die
Haltestäbe. Da die Steuerung des Elektronenstroms hauptsächlich durch die wendelförmige
Spirale des eigentlichen Gitterdrahtes erfolgt, ist es oft erwünscht, den Gitterdraht
auf der Innenseite der Zylinderfläche anzuordnen, auf der die Haltedrähte liegen.
Bei dieser Anordnung läßt sich ein näherer Abstand der quer verlaufenden Gitterdrähte
zur Kathodenoberfläche und damit eine Erhöhung der Steuerwirkung des Gitters erreichen.
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Zur Herstellung derartiger Gitter hat man sich bisher verschiedener
Verfahren bedient. Bei einem Verfahren wurde die Gitterwendel innen an den Haltedrähten
befestigt. Bei einem solchen Herstellungsverfahren treten jedoch erhebliche Schwierigkeiten
auf. Bei einem anderen Herstellungsverfahren wurde der Gitterdraht außen um die
Haltedrähte gewickelt und dann derart nach innen gedrückt, daß er etwa auf der inneren
Zylinderfläche lag, die durch die Haltedrähte definiert ist. Das Eindrücken und
Formen erfolgte durch Walzen des noch auf dem Wickeldorn befindlichen Gummikissen
oder -rollen oder durch Eindrücken der zwischen den Seitenstäben verlaufenden Gitterwendel
gegen den Wickeldorn durch schneidenartige Stempel oder Rollen.
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Beim Einpressen mittels Gummirollen werden die Teile der Gitterwendel
zwischen den Haltedrähten im allgemeinen nicht gleichmäßig nach innen gebogen, in
der Praxis kann nur der mittlere Teil des zwischen zwei Haltestäben verlaufenden
Stückes der Gitterwendel in die Fläche gebracht werden, die die Haltestäbe innen
tangiert. Man kann diesen Nachteil zwar vermeiden, wenn man starre Stempel oder
Rollen verwendet, derenBreite annähernd gleich dem Zwischenraum zwischen zwei Haltedrähten
ist. Bei derart bemessenen Stempeln oder Rollen treten jedoch leicht Schwierigkeiten
auf, da die Haltestäbe oft etwas gebogen sind und ihr Abstand nicht gleichförmig
ist. Beide obenerwähnten Verformungsverfahren haben den Nachteil, daß die Gitterwendel
stark auf Zug beansprucht wird und leicht bricht, wenn der verwendete Draht nicht
sehr duktil ist.
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Es ist außerdem bekannt, ein rohes Gittergerüst, das einen größeren
Innendurchmesser als das fertige Gitter hat, auf einen Formdorn aufzuschieben, der
einen kleineren Durchmesser hat, als das rohe Gittergerüst, und die Gitterwendel
beidseits eines Haltestabes mittels einer ausgekehlten Rolle so zu verformen, daß
das betreffende Stück der Gitterwendel den Haltedraht U-förmig umschließt und dann
etwa tangential zu dem als Unterlage benutzten Formdorn weiterläuft. Die Verformung
erfolgt längs der verschiedenen Haltestäbe nacheinander, so daß das Gitter unkontrolliert
auffedern kann und es nicht möglich ist, genau maßhaltige Gitterelektroden herzustellen.
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Bei einem anderen bekannten Verfahren wird eine Gitterelektrode auf
einen mit Öffnungen versehenen Dorn, der von dem Gitter genau passend umschlossen
wird, aufgeschoben, und die Gitterwendel wird durch ein geeignetes Werkzeug, z.
B. eine ausgekehlte Rolle oder eine messerartige Klinge, in die Öffnungen gedrückt.
Die Gitterdrähte werden hierbei gereckt, und bei Verwendung spröder Gitterdrähte
ist der Ausschuß dementsprechend hoch.
Das Verfahren gemäß der Erfindung
vermeidet die obenerwähnten Nachteile der bekannten Verfahren.
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Ein Verfahren zurHerstellung einerGitterelektrode für eine Elektronenröhre,
bei dem zuerst ein rohes Gittergerüst in Form einer Gitterdrahtwendel, an deren
Innenseite eine Anzahl von untereinander parallelen Haltestäben befestigt ist, hergestellt
wird und bei dem dann die zwischen den Haltestäben liegenden Teile der Gitterdrähte
unter Verwendung eines Formwerkzeuges und eines Formdornes, dessen Außendurchmesser
kleiner ist als der Innendurchmesser des rohen Gittergerüstes, in die Fläche eines
die Haltestäbe innen tangierenden Zylinders gedrückt werden, ist gemäß der Erfindung
dadurch gekennzeichnet, daß beim zweiten Verfahrensschritt alle zwischen zwei Haltestäbe
verlaufenden Drahtstücke der Gitterwendel, die etwa in einer senkrecht auf den Haltestäben
stehenden Ebene liegen, gleichzeitig durch eine entsprechende Anzahl von Formwerkzeugen
radial nach innen gegen den Formdorn gepreßt werden, dessen Durchmesser gleich dem
Innendurchmesser des fertigen Gitters ist, wobei gleichzeitig auch die Haltestäbe
radial auf den Umfang des Formdornes wandern.
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Die Erfindung soll nun an Hand der Zeichnung näher erläutert werden;
es bedeutet F i g. 1 einen Querschnitt durch ein nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
hergestelltes Gitter; F i g. 2 einen Querschnitt durch ein noch nicht fertiggestelltes
Gitter auf einem Wickeldorn zur Erläuterung des ersten Schrittes des Verfahrens,
F i g. 3 einen Querschnitt durch das in F i g. 2 dargestellte, noch nicht fertige
Gitter, während es sich auf einem Formdorn befindet, F i g. 4 einen Querschnitt
eines fertigen Gitters auf dem Formdorn mit Mitteln zur Formung des Gitters, F i
g. 5 eine Stirnansicht einer Einrichtung zur Formung von Gittern, wie sie zur Ausübung
des Verfahrens Verwendung finden kann, F i g. 6 eine teilweise im Schnitt gehaltene
Seitenansicht der Einrichtung nach F i g. 5 und F i g. 7 eine perspektivische Ansicht
einer anderen Einrichtung zur Formung von Gittern, die zur Ausübung des Verfahrens
geeignet ist.
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Das in F i g. 1 dargestellte Gitter 20 besteht aus einer Anzahl
von Haltedrähten 25, die zueinander parallel auf einerZylinderfläche liegen, und
aus einem verhältnismäßig feinen, quer verlaufenden Gitterdraht 26, der um die Haltestäbe
in Form einer Wendel gewickelt ist. Teile des quer verlaufenden Gitterdrahtes 26
zwischen den Haltedrähten 25 sind radial nach innen gebogen, so daß sie sich an
die Zylinderfläche anschmiegen, die durch die Innenseiten der Haltedrähte 25 definiert
ist.
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F i g. 2 zeigt ein noch nicht fertiges und noch nicht geformtes Gitter
20' nachdem es auf einen überdimensionierten Wickeldorn 28 gewickelt worden ist.
F i g. 2 zeigt weiterhin den Wickeldorn 28 im Querschnitt längs dessen die
Haltedrähte 25 liegen und um den die Gitterwendel 26 gewickelt ist. DerDurchmesser
des Wickeldorns 28 ist etwas größer als der für das fertige Gitter erwünschte Durchmesser,
der Grund hierfür wird in Verbindung mit den F i g. 3 und 4 erläutert. Während sich
die Haltedrähte und die Gitterwendel auf dem Wickeldorn 28 befinden, wird die Gitterwendel
26 an den Berührungspunkten mit den Haltedrähten 25 an diesen befestigt,
beispielsweise durch Löten, Schweißen, Einpressen, Plattieren usw. Nachdem die Gitterwendel
26 an den Haltedrähten 25 befestigt ist, wird das noch nicht geformte Gitter 20'
vom Wickeldorn 28 abgezogen und, wie F i g. 3 zeigt, auf einen Formdorn
30 aufgesteckt. Der Formdorn 30 ist wesentlich kleiner als der Wickeldorn
28, verglichen mit den Abmessungen der Haltedrähte 25 und der Gitterwendel 26.
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Während sich das noch nicht geformte Gitter 20 auf dem Formdorn 30
befindet, wird ein Formwerkzeug 32 radial zwischen je zwei benachbarte Haltedrähte
vorgeschoben, um die Teile 34 der Gitterwendel 26 zwischen den Haltedrähten
nach innen gegen den Formdorn 30 zu drücken. Dieser, das fertige Gitter
20 liefernde Verfahrensschritt, ist im Endzustand in F i g. 4 dargestellt.
Die Formwerkzeuge 32, die beispielsweise Stempel oder Rallen sein können, werden
weiter unten noch genauer beschrieben werden. Beim Formen des halbfertigen Gitters
20' werden die seitlichen Haltedrähte 25 mit den Teilen 34 der Gitterwendel so nach
innen geschoben, daß sie am Formdorn 30 anliegen. Der Durchmesser des so fertiggeformten
Gitters 20 ist also etwas kleiner als der Durchmesser des noch nicht geformten
Gitters 20'.
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Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung findet eine radiale Zusammendrückung
des ganzen Gitters einschließlich sowohl der Seitenstäbe 25 als auch der Gitterwendel
26 statt. Beim Zusammendrücken werden die einzelnen seitlichen Haltestäbe
25 einander wirklich genähert, und alle Querabmessungen des zylindrischen Gitters
20 werden dadurch kleiner als die entsprechenden Querabmessungen des noch ungeformten
zylindrischen Gitters 20': Beim Zusammendrücken werden außerdem die quer verlaufenden
Teile 34 des Gitters nach innen gebogen, so daß sie an der Zylinderfläche anliegen,
die durch die Innenseiten der Haltedrähte 25 des fertigen Gitters 20 definiert ist.
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Die Formwerkzeuge 32 können beispielsweise klingenförmige Stempel
oder Rollen sein. Eine Einrichtung zum Zusammendrücken der Gitterwendel und der
Gitterstäbe nach innen zur Herstellung eines Gitters besteht aus einem länglichen
Rahmen oder einer Grundplatte, zwischen deren Enden zwei Bügel angebracht sind,
in denen eine Anordnung mit einer Anzahl von Rollen gelagert ist. Die die Rollen
enthaltende Anordnung ist mit einer Mittelbohrung versehen, um die eine Mehrzahl
von radial gelegenen Rollen angeordnet sind, die nach innen in Berührung mit dem
Gitter gedrückt werden. Ein länglicher Wagen oder Support trägt zwischen seinen
Enden einstellbare Wellen oder Spitzen, um ein Gitter und den Dorn festzuhalten,
der durch die Bohrung der Rollenanordnung läuft. Das Gitter wird zusammengedrückt,
wenn der Support vorgeschoben wird und das Gitter mit dem Dorn durch die Rollenanordnung
führt.
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In den F i g. 5 und 6 ist eine eine Anzahl von Rollen enthaltende
Einrichtung 40 dargestellt, wie sie vorzugsweise zum Zusammendrücken des
Gitters gemäß F i g. 4 Verwendung finden kann. Die Rollenanordnung eignet sich besonders
dazu, eine Anzahl von Gittern in einem einzigen Arbeitszyklus herzustellen. Die
die Rollen enthaltende Anordnung 40 besteht aus einem Körper 42 mit einer Bohrung
44. Die Größe der Bohrung 44 ist ausreichend bemessen, um den Formdorn
30 aufnehmen zu können, auf dem ein in axialer Richtung endloser Gitterstab
liegt, der anschließend
in einzelne Stücke der für die Gitter vorgesehenen
Länge zerschnitten werden kann. Der Körper 40 ist mit einer Anzahl von Schlitzen
46 versehen, die sich von derBohrung 44 radial nach außen erstrecken. In jedem Schlitz
liegt eine Rolle 48, die von einem jochförmigen Bügel 50 getragen wird, der an einer
Einstellschraube 52 anliegt. Die Einstellung der Schraube 52 kann an einer Uhr 54
abgelesen werden. Der Bügel 50 und die Rolle 48 werden durch eine Feder 55
vom Dorn 30 entfernt gehalten, so daß der Dorn und das noch nicht geformte Gitter
20' leicht in die Einrichtung 40 eingeführt werden kann.
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Im Betrieb der die Rollen enthaltenden Einrichtung 40 wird ein in
axialer Richtung praktisch endloses Stück des ungeformten Gitterzylinders
20' auf einem Formdorn 30 durch die Bohrung 44 der Einrichtung 40 geschoben,
so daß die die Formung des Gitters bewirkenden Rollen 48 gegen die quer verlaufenden
Teile 34 zwischen den einzelnen Haltedrähten 25 drücken. Durch den Vorschub des
Gitterzylinders durch die Rollen 48 wird das Gitter, wie in F i g. 4 dargestellt
ist, zusammengedrückt. Der zusammengedrückte und fertiggeformte Gitterzylinder kann
dann in entsprechende Stücke gewünschter Länge zerschnitten werden.
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In den F i g. 5 und 6 ist auch eine Anordnung dargestellt, die sich
zum Halten und Vorschieben des Gitterzylinders durch die die Rollen enthaltende
Einrichtung 40 eignet. Zwischen den Enden eines Rahmens 60 sind zwei einander
gegenüberliegende Bügel 61 angeordnet, die die die Rollen enthaltende Einrichtung
40 tragen. Am Rahmen 66 ist eine sich über seine ganze Länge erstreckende Feder
64 befestigt. Eine mit vier in Schlitzen gelegenen Rädern 66 versehene Platte 65
kann auf dem Rahmen 60 rollen. Die Platte 65 ist mit einer Längsnut 67 versehen,
in der die Feder 64 gleitet und damit die Platte 65 auf dem Rahmen 60 führt, wenn
diese auf dem Rahmen 60 zwischen den die Rollen tragenden Bügeln 61 unterhalb der
die Rollen tragenden Einrichtung 40 läuft.
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An beiden Enden der Platte 65 sind zwei Reitstöcke 68 angebracht,
die Spitzen 69 tragen, die mit der die Rollen tragenden Einrichtung 40 fluchten.
Zwischen die Spitzen kann ein Formdorn 30 eingesetzt werden, der einen relativ langen
Gitterzylinder trägt und der durch die Einrichtung 40 geführt werden kann,
um das Gitter zusammenzudrücken. Die Platte 65 und der von ihr getragene Dorn werden
in geeigneter Weise über den Rahmen 66 geführt, wobei der noch nicht geformte Gitterzylinder
20 durch die Einrichtung 40 läuft.
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F i g. 7 zeigt eine andere Einrichtung, die sich ebenfalls gut zur
Ausübung des Verfahrensschritts eignet, bei dem das Gitter zusammengedrückt wird.
Die in F i g. 7 dargestellte Einrichtung zur Formung des Gitters enthält einen Träger
71 mit einer Mittelbohrung, von der sich eine Anzahl von Schlitzen radial nach außen
erstrecken. Der Träger 71 entspricht in dieser Hinsicht dem Körper 42 der Einrichtung
40. In. den einzelnen radial verlaufenden Schlitzen liegt nun eine Formungsklinge
72, die radial nach innen geschoben werden kann, um das noch nicht geformte Gitter
20' zu formen. Die Einrichtung 70 kann zum Betrieb ähnlich montiert sein, wie die
Einrichtung 40 in F i g. 6. Sowohl die Rollen 48 in F i g. 5 und 6 als auch
die Klingen oder Stempel 72 in F i g. 7 vermögen das noch nicht geformte Gitter
20' zusammenzudrücken, wie die Formwerkzeuge 32 in F i g. 4. Die Stirnflächen der
Formwerkzeuge 32 sind, wie aus F i g. 4 ersichtlich ist, was konkav ausgebildet,
so daß sie sich der konvexen Krümmung des Formdorns 30 anpassen. Die Rollen 48 und
die Stempel 72 sind in entsprechender Weise mit konkaven Stirnflächen versehen.
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Eine nach dem Verfahren gemäß der Erfindung hergestellte Gitterelektrode
20 hatte folgende Ab-
messungen: Durchmesser der Seitenstäbe 25 0,3 mm Durchmesser
des Gitterdrahtes 26 38 EL Durchmesser des Wickeldorns 28 6,35 mm Durchmesser des
Formdorns 30 6,02 mm Dicke der Formrollen 48 ....... 1,25 mm