DE1221729B - Vorrichtung zum Ausstanzen einzelner Selengleichrichterzellen und zum selbstaendigen Zusammenbau dieser Gleichrichterzellen zu Gleichrichterpatronen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

HOIl

Deutsche Kl.: 21g-11/02

Nummer: 1221729

Aktenzeichen: E 24973 VIII c/21 g

Anmeldetag: 11. Juni 1963

Auslegetag: 28. Juli 1966

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ausstanzen einzelner Selengleichrichterzellen aus einer größeren Platte und zum selbständigen Zusammenbau dieser Gleichrichterzellen zu Gleichrichterpatronen.

Das Ausstanzen von kreisförmigen als Gleichrichterzellenelemente dienenden Scheiben aus einer größeren Platte ist bereits bekannt. Bei diesem Verfahren wird eine größere aus einer vorderen Aluminiumschicht und einer hinteren Zinkschicht be- ίο stehende Platte, auf der eine Selenschicht vorgesehen ist, verwendet. Die ausgestanzten Scheiben werden dann geprüft und von Hand Stück für Stück in eine isolierende Patronenhülse eingeführt, wobei sämtliche Zellen in der gleichen Richtung angeordnet sein müssen, damit sie ihre richtige Polarität behalten.

Ein solches Herstellungsverfahren ist zeitraubend und daher kostspielig.

Um den vorgenannten Nachteil zu vermeiden, sieht die Erfindung vor, daß die aus einer Selenplatte ausgestanzten Gleichrichterzellen direkt in Patronenhülsen hineingestanzt und darin gestapelt werden.

Die eingangs genannte Vorrichtung zum Ausstanzen einzelner Selengleichrichterzellen aus einer größeren Platte und zum selbsttätigen Zusammenbau dieser Gleichrichterzellen zu Gleichrichterpatronen, kennzeichnet sich gemäß der Erfindung durch einen in einer Stanzpresse vorgesehenen Matrizenblock mit mehreren Öffnungen und mit diesen zusammenwirkende Stößel, um die Selengleichrichterzellen aus der größeren Platte auszustanzen, durch eine erste Halterung, um die Patronenhülse unter dem Matrizenblock mit dessen Öffnungen ausgerichtet zu halten, durch eine zweite Halterung für Gegenstifte, welche sich durch die Patronenhülsen in die genannten Öffnungen des Matrizenblockes hinein bis zur Unterfiäche der größeren Selengleichrichterplatte erstrecken können, sowie durch eine Steuereinheit, die mit den Gegenstiften über die zweite Halterung gekoppelt ist und bewirkt, daß die Gegenstifte anfänglieh an die Unterfläche der größeren Selengleichrichterplatte anliegen und sich dann bei jedem Stanzvorgang jeweils um die Dicke einer Gleichrichterzelle zurückbewegen, wodurch nach mehreren Stanzvorgängen die Gleichrichterzellen in den Patronenhülsen übereinander in gleicher Ausrichtung gestapelt sind und die Gegenstifte ein Kippen der einzelnen Gleichrichterzellen verhindern.

Zum Entnehmen der Gleichrichterpatrone aus der gemäß der Erfindung ausgestalteten Vorrichtung und zum endgültigen Zusammenbau derselben findet gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung eine Vorrichtung zum Ausstanzen einzelner
Selengleichrichterzellen und zum selbständigen
Zusammenbau dieser Gleichrichterzellen zu
Gleichrichterpatronen

Anmelder:

Electronic Devices, Inc., New Rochelle, N. Y.
(V. St A.)

Vertreter:

Dr. phil. G. B. Hagen, Patentanwalt,

München-Solln, Franz-Hals-Str. 21

Als Erfinder benannt:

Harold Bernard Rosenberg, New Rochelle, N. Y.; Seymour Schomberg, New York, N. Y. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 14. Juni 1962 (202 585)

Hilfsvorrichtung Anwendung, die aus einer Platte besteht, die eine längliche, parallel zu den Breitseiten verlaufende Öffnung und an der oberen Breitseite eine Reihe von Ausnehmungen aufweist, die die oberen Enden der Patronenhülsen aufnehmen können, während die untere Breitseite der Platte eine zweite Reihe von Ausnehmungen aufweist, in denen durch Federkraft vorgespannte Stifte angeordnet sind, die sich durch die erstgenannten Ausnehmungen hindurch erstrecken, um so auf die in den Patronenhülsen angeordneten Gleichrichterzellen einzuwirken, wobei die beiden Reihen von Ausnehmungen mit der länglichen Öffnung der Platte in Verbindung stehen, um so eine weitere Bearbeitung der Gleichrichterzellen in den Patronenhülsen zu ermöglichen.

Weitere Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen.

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Selengleichrichterplatte, aus der einzelne Zellen ausgestanzt werden;

F i g. 2 ist ein Längsschnitt durch eine gestapelte Selengleichrichterzellen enthaltende Patronenhülse;

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Fig. 3 ist eine schematische Ansicht einer auto- halter 22 ausgerichtet sind. Der Stößelhalter 22 wird

matischen Stanz- und Patronenfullvorrichtung nach senkrecht durch eine Hubplatte 23 hin und her

der Erfindung; bewegt, die entlang Säulen 24 und 25 gleitet, deren

Fig. 4 ist eine perspektivische Ansicht eines Pa- untere Enden in dem Unterteil 19 verankert sind,

tronenmagazins; 5 während die oberen Enden an dem Oberteil 26 be-

Fig. 5 ist ein Längsschnitt durch das Magazin; festigt sind. Die Hubplatte wird durch Luftzylinder

Fig. 6A, 6 B und 6C zeigen verschiedene Phasen 27 und 28 betätigt, um die StößelP_x, P_y und P₂ die

des Magazinladevorganges; Selenplatte hindurch und in die zusätzlichen Ma-

F i g. 7 zeigt das geladene Magazin nach dem Ent- trizenöffnungen D_x, D_y und D₂ zu drücken,

fernen aus der Vorrichtung, mit einem Klemmblock io Die Oberflächen der Matrizenöffnungen und der

und einer Werkstückbearbeitungshilfsvorrichtung Stempel sind geläppt, um glatte Schneidoberflächen

montiert; sicherzustellen, und sind vorzugsweise verchromt.

Fig. 8 zeigt den Klemmblock getrennt in perspek- Um die Selenplatte während des Stanzvorganges üvischer Darstellung; sicher in ihrer Lage zu halten, ist eine Federplatte Fig. 9 zeigt die Hilfsvorrichtung perspektivisch, 15 29 vorgesehen, die in bezug auf den Stempelhalter und 22 unter Federdruck steht und auf senkrechten Stan-Fig. 10 zeigt einen Längsschnitt durch dieselbe. gen30 und 31 gleitet, die an dem Oberteil26 bein F i g. 1 ist eine Selengleichrichterplatte gezeigt, festigt sind. Wenn so die Hubplatte 23 abwärts bevor sie zu einzelnen Zellen gestanzt ist. Die Platte bewegt wird, um die Stempel in die Matrizenöffnun-10 besteht aus der eigentlichen Trägerplatte 11, üb- 30 gen durch das Plattenmaterial zu drücken, greift die licherweise aus geätztem Aluminium oder Stahl, die Federplatte 29 zuerst an der Selenplatte an, um sie mit Nickel oder Wismut überzogen ist. Bei der Her- fest an ihrem Platz zu halten.

stellung wird ein dünner Film 12 von amorphem Die Teile, die zwischen dem Unterteil 19 und der Selen, etwa durch Aufdampfen im Vakuum, auf Hubplatte 23 liegen, stellen die Matrizengruppe dar. einer Seite der Trägerplatte niedergeschlagen. Ent- 25 Der Matrizenblock 20 kann entfernt werden, ohne sprechende Wärmebehandlungen werden auf den zunächst die Gruppe abzumontieren, und der Stem-Selenfihn zur Einwirkung gebracht, um den ge- pelhalter kann in ähnlicher Weise zum Schärfen oder gewünschten kristallinen Aufbau zu erzeugen. Die Ersetzen der Schneidelemente entfernt werden.
Gegenelektrode 13, die entweder aus Kadmium oder Unter der Matrizenstanzgruppe ist eine Magazinaus einer Zinnlegierung besteht, wird auf die Selen- 30 beschickungsgruppe angeordnet, die aus.einer oberen oberfläche aufgespritzt oder im Vakuum nieder- Platte 32 besteht, die an der unteren Oberfläche des geschlagen. Dieses Herstellungsverfahren der Selen- Unterteiles 19 angreift, einer Grundplatte 33.und gleichrichterplatte stellt keinen Teil der Erfindung und Säulen 34 und 35, die diese Platten verbinden, dar. wobei die Säulen in senkrechter Ausrichtung mit den ..Die Platte wird durch eine Folge von Schritten 35 Säulen 24 und 25 der Matrizengruppe stehen,
mit Hilfe einer Matrize ausgestanzt, und zwar in Auf den Säulen 34 und 35 läuft eine Platte 36, die Form runder Scheiben, wie durch die gestrichelten von Luftzylindern 37 und 38 hin und her bewegt Kreise dargestellt, wobei jede Scheibe eine einzelne wird. Auf der Platte 36 sind senkrechte Schienen 39 Zelle.darstellt. Eine querliegende Reihe von Schei- und 40 angeordnet, entlang denen eine Hubplatte41 ben wird aus dem Material mit jedem Stanzvorgang 40 gleitet, die durch ein hydraulisches Hebesystem 42 "ausgeschnitten. Es ist klar, daß, während die Erfin- betätigt wird. Die oberen Endteile der Schienen 39 dung im Zusammenhang mit kreisförmigen scheiben- und 40 sind an einem Führungsbloek 43 befestigt artigen Zellen beschrieben wird, auch andere Form- und durch Führungslöcher in diesem Block verlaufen elemente,' wie etwa viereckige oder rechteckige drei Gegenstifte CP_x, CP_y und CP₂, die in senkrech-Zellen, verwendet.werden können. 45 ter Ausrichtung zu den Matrizenöffnungen D_x, D_y

.Die Zellen 14 werden innerhalb einer Patrone, und D_z liegen.

wie in Fig. 2 dargestellt, gestapelt; diese besteht aus Die Schienen 39 und 40 ragen etwas über den einer Isolierhülse 15 aus Fiber oder Glas oder Führungsbloek 43 hinweg, um Führungsstifte zur anderen geeigneten Materialien, wobei die Zellen Aufnahme eines Matrizenmagazins 44 zu bilden, das, unter Kontaktdruck Fläche-an-Fläche durch eine 50 wie aus Fig. 4 und 5 hervorgeht, Fixierungslöcher Feder 16 gehalten werden, die zwischen einem Ende 44 a und 44 δ zur Aufnahme der Führungsstifte aufdes Stapels und einer Endkappe 17 vorgesehen ist. weist sowie eine Reihe von Löchern 44_V, 44^, und 44_Z Eine andere Endkappe 18 ist dem anderen Ende der zur Aufnahme der Enden der Patronenhülsen 15. Hülse zugeordnet. Die Löcher haben einen unteren Teil von verkleiner-Der Stanzmechanismus weist einen Unterteil 19 55 tem Durchmesser, um zu verhüten, daß die Selenauf, auf dem fest ein Matrizenblock 20 angeordnet zellen hindurchfallen. Die Löcher sind konzentrisch ist, der eine Reihe von z. B. drei Matrizenöffnun- mit den Gegenstiften CP_x, CP_y und CF\.
gen D_x, D_y, D₂ hat, wobei jede öffnung einen oberen Im Betrieb werden die Zylinder 37 und 38 zuzylindrischen Abschnitt hat, der mit einem unteren nächst pneumatisch betätigt, um die Platte 36 in eine konischen Abschnitt in Verbindung steht. Der obere 60 Stellung zu heben, bei der die oberen Enden der Abschnitt hat den gewünschten Zellendurchmesser Hülsen 15 an den Kanten der Öffnungen D_x, D_y und der untere Abschnitt erleichtert die Abgabe der und D₂ angreifen, wie in Fig. 6A, 6B und 6C gegestanzten Zellen. zeigt. Die Gegenstifte CP_x, CP_y und CP₂ werden Auf dem Matrizenblock 20 ist eine Führungs- durch das hydraulische System 42 gehoben, so, daß platte 21 montiert, die dazu dient, die zu stanzende 65 sie durch die Hülsen 15 in die Matrizenöffnun-Selenplatte 10 auszurichten. Mit dem Matrizenblock gen D_x, D₃, und D₂ hineinlaufen und an der unteren wirkt eine Reihe von drei StößelnP_x, Pj, und P₂ zu- Fläche der Selenplatte 10 angreifen. Fig. 6A zeigt sammen, die mit den Öffnungen in einem Stößel- die anfängliche Stellung des Gegenstiftes CP_x am

Beginn des Matrizenstanzvorganges. Das Material wird von der unter Federdruck stehenden Platte 29 starr gehalten und die zu stanzende Zelle wird zwischen dem Stößel P_x und dem Gegenstift CP_x gepreßt. Dies verhütet, daß die Selengleichrichterplatte sich biegt oder während des Stanzvorganges kalt fließt.

Der Hub des Stößels P_x ist gerade genügend, um eine Zelle von dem Material abzuscheren, während das hydraulische System, das den Heber für den Gegenstift CP_x steuert, mit einem Ventil 45 versehen ist, das den Stift in einem Ausmaß zurückbewegt, der einem Stößelhub entspricht. So wird bei wiederholten Stanzvorgängen, wenn das Material relativ zu den Matrizenöffnungen weiterbewegt wird, eine Anzahl Zellen ausgestanzt und die Gegenstifte weichen Schritt für Schritt zurück, um Platz für die Zellen zu schaffen, wie in Fig. 6B gezeigt, wobei der Stapel der Zellen durch die Matrizenöffnung und in die Hülse 15 eintritt.

Wenn die gewünschte Zahl Zellen ausgestanzt ist, werden sie aus dem Magazin entfernt und die Stößel P_x werden jetzt in die Matrizenöffnungen vorgeschoben durch Senken des Oberteiles 23, um den Zellenstapel vollständig aus den Matrizenöffnungen herauszudrücken, um so die Hülsen zu füllen, wie in F i g. 6 C dargestellt.

Nachdem die Hülsen im Magazin mit Zellen gefüllt sind, wird es von dem Block 43 entfernt und dies wird dadurch bewirkt, daß zunächst die Platte 36 gesenkt wird.

Das beschickte Magazin 44 besteht, wie in F i g. 7 gezeigt, aus drei Hülsen 15, die in den Magazinhüllen ruhen und mit einem Stapel Zellen gefüllt sind. Die drei Hülsen sind von einem Klemmblock 46 zusammengeklemmt, der auch getrennt in F i g. 8 gezeigt ist und aus zwei Teilen 46 und 47 besteht, die komplementäre gebogene Kerben haben, die, wenn sie zusammengebracht sind, Bohrungen B_x, B_y und B₂ bilden, die den Durchmessern der Hülsen entsprechen. Die Teile werden mit Hilfe von Klemmschrauben 48 und 49 zusammengedrückt und getrennt und wenn sie auf den Hülsen aufgeklemmt werden, ruhen sie auf der oberen Fläche der Magazinhüllen.

Eine Hilfsvorrichtung, die ebenfalls getrennt in Fig. 9 und 10 gezeigt ist, besteht aus einem Block 50 mit einer Längsöffnung 51, die in die Breitseite so eingeschnitten ist, daß sich die Öffnung quer durch den Block erstreckt. Die obere Fläche SA des Blokkes ist mit drei Tüllen S_x, S_y und S₂ versehen, die so beschaffen sind, daß sie die Hülse aufnehmen und mit der öffnung 51 in Verbindung stehen, während die untere Fläche SB mit drei gleichartigen Tüllen S/, S/ und S₂ versehen ist, in denen mit Köpfen versehene Stifte H_x, H_y und H₂ geführt sind, die unter Federdruck stehen und innerhalb der Tüllen durch eine Halteplatte 52 gehalten werden, wobei die oberen Enden der Stifte in die Tüllen S_x, S₅, und S₂ eindringen.

Das beschickte Magazin wird an den Klemmblock 46 und die Hilfsvorrichtung angesetzt, wie in F i g. 7 gezeigt, wobei die Tüllen der Hilfsvorrichtung 50 über die oberen Enden der Patronenhülsen 15 greifen, deren untere Enden im Magazin ruhen. Die gesamte Baugruppe wird dann um 180° gedreht, um auf der Abstützplatte 52 der Vorrichtung zu liegen. In dieser Stellung wird die Gruppe Ultraschall- oder anderen Reinigungsvorgängen unterworfen, etwa mit Hilfe von Flüssigkeiten oder Gasen unter Druck. Der Zugang zu den Selenzellen erfolgt durch die öffnung in der Vorrichtung.

Das Magazin wird dann von der Hilfsvorrichtung entfernt, wodurch die Enden der mit Zellen gefüllten Hülsen freigegeben werden. Schlußkappen werden auf diese frei liegenden Enden in einer isolierten Presse aufgepreßt, wobei während des Zusammenbaues eine elektrische Überprüfung erfolgt.

Wenn die Endkappen sich auf einem Ende der

Hülse befinden, kann die Vorrichtung abermals in ihre ursprüngliche Stellung umgedreht werden, bei der die nicht mit Kappen versehenen Enden der Patronen mit ihrem Ende nach oben gerichtet werden. Die Hilfsvorrichtung wird entfernt, um die nicht mit Kappen versehenen Enden der Hülsen, die immer noch in der Klemme gehalten werden, freizugeben und die Endkappen werden wie vorher auf-

ao gepreßt.

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Ausstanzen einzelner Selengleichrichterzellen aus einer größeren Platte und zum selbsttätigen Zusammenbau dieser Gleichrichterzellen zu Gleichrichterpatronen, g e kennzeichnet durch einen in einer Stanzpresse vorgesehenen Matrizenblock (20) mit mehreren öffnungen (D_x, D_y, D₂) und mit diesen zusammenwirkende Stößel (P_x,P_y,P₂), um die Selengleichrichterzellen aus der größeren Platte auszustanzen, durch eine erste Halterung (44,43,

39,40,36), um die Patronenhülsen (15) unter dem Matrizenblock mit dessen öffnungen (D_x, D_y, D₂) ausgerichtet zu halten, durch eine zweite Halterung (41) für Gegenstifte (CP_x, CP_y, CP₂), welche sich durch die Patronenhülsen in die ge^ nannten Öffnungen des Matrizenblockes hinein bis zur Unterfläche (11) der größeren Selengleichrichterplatte (10) erstrecken können, sowie durch eine Steuereinheit (45), die mit den Gegenstiften über die zweite Halterung gekoppelt ist und bewirkt, daß die Gegenstifte anfänglich an die Unterfläche der größeren Selengleichrichterplatte anliegen und sich dann bei jedem Stanzvorgang jeweils um die Dicke einer Gleichrichterzelle zurückbewegen, wodurch nach mehreren Stanzvorgängen die Gleichrichterzellen in den Patronenhülsen übereinander in gleicher Ausrichtung gestapelt sind und die Gegenstifte ein Kippen der einzelnen Gleichrichterzellen verhindern.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (D_x, D_y, D₂) im Matrizenblock kreisförmigen Querschnitt haben.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnungen (D_x, D_y, D_z) im Matrizenblock rechteckigen Querschnitt haben.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Halterung ein Magazin (44) aufweist, in dem mehrere Ausnehmungen (44_X, 44_y, 44_Z) derart

vorgesehen sind, daß sie die Patronenhülsen (15) aufnehmen können und daß auch die Gegenstifte (CP_x, CP_y, CP₂) sich durch die Patronenhülsen hindurchbewegen können.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Halterung aus einer Hubplatte (41) besteht, die die Gegenstifte (CP_x, CP_y, CP₂) trägt und die gegenüber dem Magazin (44) mittels eines mit der Steuereinheit (45) gekoppelten Hebesystems (42) verschiebbar ist, und daß bei einem Anheben der Platte sich die Gegenstifte durch die Ausnehmungen (44^, 44^,, 44J des Magazins bis zur unteren Oberfläche der größeren Gleichrichterplatte und die Patronenhülsen bis zum unteren Rand der Öffnungen (D_x,D_y,D₂) im Matrizenblock (20) hin bewegen.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anordnung (21,29) vorgesehen ist, um die größere Gleichrichterplatte (10) während des Stanzvorganges fest in ihrer Stellung auf dem Matrizenblock (20) zu halten.

7. Hilfsvorrichtung zum Entnehmen der Gleichrichterpatronen aus der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 und zum endgültigen Zusammenbau der Gleichrichterpatronen, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einer Platte (50) besteht, die eine längliche, parallel zu den as Breitseiten verlaufende Öffnung (51) und an der oberen Breitseite (SÄ) eine Reihe von Ausnehmungen (S_x, S₃,, S_z) aufweist, . die die oberen Enden der Patronenhülsen (15) aufnehmen können, während die untere Breitseite (SB) der Platte (50) eine zweite Reihe von Ausnehmungen (S_x', 5/, S_z') aufweist, in denen durch Federkraft vorgespannte Stifte (H_x, H_y, H₂) angeordnet sind, die sich durch die erstgenannten Ausnehmungen (S_x, Sy, S₂) hindurch erstrecken, um so auf die in den Patronenhülsen (15) angeordneten Gleichrichterzellen (14) einzuwirken, wobei die beiden Reihen von Ausnehmungen mit der länglichen Öffnung (51) der Platte (50) in Verbindung stehen, um so eine weitere Bearbeitung der Gleichrichterzellen (14) in den Patronenhülsen (15) zu ermöglichen.

8. Die Hilfsvorrichtung nach Anspruch 7 ergänzende Teilvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß durch Klemmschrauben (48,49) zusammengepreßte Plattenhälften (46,47) derart mit komplementären Halböffnungen (B_x, B₃,, B₂) versehen sind, daß die Patronenhülsen (15) in den Öffnungen (B_x, B_y, B₂) gehalten werden.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 702 235;
USA.-Patentschrift Nr. 2 392 744.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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