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MEMOIRE DESCRIPTIF à l' appud'une demande de BREVET D'INVENTION "MATIERE POUR ELECTRODES ET SON PROCEDE DE FABRICATION"
La présente invention est relative à des électrodes pour tubes électroniques et se rapporte spécialement à une matière particulièrement appropriée pour la fabrication de telles électrodes. L'invention est en outre relative à un.procédé de fabrication de cette matière. L'électrode suivant l'invention est établie en une tôle présentant de multiples perforations et pouvant être établie sous forme de bandes de ,nickel laminées à froid.
Une telle électrode en tôle perforée est établie de manière à posséder des qualités de dissipation de chaleur ana- logues à celles des-treillis métalliques utilisés jusqu'à @ présent, tout en étant-exempte de certains des inconvénients
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inhérents à l'emploi de tels treillis.
Jusqu'à présent, les bandes de nickel étaient perforées soit au moyen de poinçons qui produisaient dans la bande des perforations circulaires proprement découpées, soit en faisant passer cette bande entre deux cylindres dont l'un était pourvu de saillies et l'autre d'évidements, formant ainsi des bavures sur un côté de la bande, les bandes perforées de cette façon étant désignées comme bandes défoncées. Le poinçonnage des perforations proprement découpées dans la bande est une opération relativement lente et coûteuse, tandis que les bandes' défoncées peuvent être fabriquées à peu de frais.
Dans le procédé de fabrication des bandes défoncées, les saillies ou dents des cylindres perforateurs agissent d'abord de manière à repousser la bande. Ensuite, et pendant que la dite bande passe tangentiellement aux cylindres mâle et femelle, les débits sont forcées à travers la bande. Ce repoussage initial, suivi du défoncement de la tôle par les dents du cy- lindre mâle,a pour effet de laisser des bavures présentant des bords fortement déchiquetés. En outre, dès que les dents du cylindres mâle s'émoussent, les perforations sont susceptibles de perdre leur caractère uniforme. Lesbavures formant saillies ont pour effet de rendre difficile le maniement de la bande, son soudage aux fils de support, ainsi que le nettoyage de la bande.
En outre, ces bavures entravent considérablement la dissipation de la chaleur à travers les perforations. Dans les bandes métalliques défoncées généralement employées,la surface totale occupée par les perforations ne représente que 17 à 19% de la surface totale de la matière, de sorte que la bande intercepte une plus grande partie de la chaleur rayonnée que ce n'est le cas avec un treillis métallique, lequel, sous sa. forme actuellement utilisée, présente approximativement 33%
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,Un objet de la présente invention consiste à établir une matière perforée particulièrement appropriée pour la fabrication d'électrodes, qui présente tous les avantages et de la matière perforée proprement découpée et des tôles défoncées, tout en étant exemptes des désavantages de chacune de cellesci.
Un autre objet de l'invention consiste à établir une tôle du genre décrit, dans laquelle les perforations sont de gran- deur et d'aspect uniformes et dans laquelle la matière offre partout une résistance maximum.
Un autre objet de l'invention consiste à établir un procédé nouveau et perfectionné pour fabriquer des tôles perforées du genre indiqué.
Les diverses caractéristiques de l'objet de l'invention permettant de réaliser les objets mentionnés ci-dessus et divers autres objets, ressortiront de la description qui suit , et des dessins annexés, dans lesquels :
Fig. 1,2 et 3 sont des vues schématiques des cylindres perforateurs mâle et femelle, montrant la manière dont ceuxci agissent sur une bande de tôle métallique, en exécutant les trois premières opérations du procédé perfectionné suivant l'invention.
Fig. 4 est une vue schématique des cylindres de pression utilisés pour exécuter l'opération finale du procédé.
Fig. 5 est une vue de détail en coupe, à plus grande échelle, d'une partie de chacun des cylindres mâle et femelle montrés dans la Fig. l,réglés en vue d'exécuter la première opération du procédé, la coupe étant pratiquée suivant un plan perpendiculaire aux axes des cylindres.
Fig. 6 est une vue en coupe suivant la ligne 6-6 de la Fig. 5.
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Fig. 7 est une vue analogue à la Fig. 5, mais montrant les cylindres réglés en vue d'exécuter la deuxième opération du procédé.
Fig. 8 est une vue analogue à la Fig. 7, mais montrant les cylindres réglés en vue d'exécuter la troisième opération du procédé.
Fig. 9 est une vue de détail en coupe, montrant une portion de la matière, après que cette dernière a été soumise à l'action des cylindres perforateurs,comme montré en Fig. 5.
Fig. 10 est une vue similaire à la Fig. 9, montrant la matière après qu'elle a été soumise à l'action des cylindres perforateurs suivant Fig. 7.
Fig. Il est une vue de détail en coupe transversale de la matière,après que celle-ci a été soumise à toutes les opérations faisant partie du procédé perfectionné suivant l'invent ion.
Fig. 12 et 13 sont des vues de face, montrant deux côtés opposés de la matière achevée suivant l'invention, et
Fig. 14 est une vue d'élévation frontale ,partiellement brisée, d'un tube électronique tel que destiné aux récepteurs de radiodiffusion et comportant une grille-écran et une anode établies avec la matière ou tôle perfectionnée suivant l'inven- tion.
Pour réaliser le procédé perfectionné suivant l'invention, on peut utiliser une machine à perforer du type connu, pourvue de cylindres perforateurs mâle et femelle, dont le supérieur, c'est-à-dire le cylindre mâle, est entraîné et peut être rapproché ou éloigné du cylindre intérieur par des moyens de réglage.
Les cylindres perforateurs mâle et femelle respectivement 2 et 4, représentés dans les Fig. 1, 2 et 3 des dessins annexés,
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peuvent présenter la forme générale des cylindres perforateurs connus.
Le cylindre mâle 2 est pourvu de dents 6 disposées radia- lement, tandis que le cylindre femelle 4 présente des renfoncements 8. Pour former les dents 6, on pratique dans la surface du cylindre des rainures 10 à section en V dirigées dans le sens longitudinal du cylindre (Fig. 5), ainsi que des rainures similaires 12 orientées dans le sens périphérique de celui-ci (Fig. 6) . Après avoir formé ainsiles dents 6, on trempe le cylindre mâle. Ce dernier est alors mis en rotation au contact du cylindre femelle 4, de manière à amener les dents 6 à pénétrer dans la matière du cylindre femelle et à former ainsi les renfoncements correspondants 8. Le cylindre femelle est alors trempé, ce qui achève la formation des ,deux cylindres.
Le cylindre mâle présenta de préférence un diamètre légèrement plus grand que le cylindre femelle, de sorte, que, pendant la rotation des cylindres, les dents du cylindre mâle pénètreront dans différents renfoncements du cylindre femelle. Ce procédé pour former des dents et des creux dans des cylindres est bien connu dans la technique.
Les deux faces des dents 6, formées par les rainures longitudinales 10,peuvent présenter un angle de 30 , tandis que les deux faces des dites dents, formées par les rainures 12, peuvent enfermer un angle de 22 1/2 . Toutefois, l'inclinaison des faces des dents peut varier de manière à répondre à diffé rentes conditions.
Les tôles perforées employées généralement dans les lampes de T.S.F., notamment pour l'anode et la grille-écran, sont établies en nickel ou en alliage à base de nickel laminé à froid jusqu'à une épaisseur de 0,005 pouce approximativement.
Pour perforer la tôle d'après le procédé suivant l'invention,
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on fait d'abord passer une bande de tôle 14 entre les cylindres perforateurs 2 et 4 (Fig. 1). Cette opération produit dans la bande des perforations 15 comme représenté dans les Fig. 5 et 9. Les dents du cylindre mâle repoussent d'abord la tôle de la bande, étant donné que cette tôle est forcée par chaque dent du cylindre supérieur, dans le renfoncement correspondant du cylindre inférieur. Lorsque la limite d'élasticité de la tôle est atteinte, les dents défoncent la tôle et la pressent contre les parois des renfoncements du cylindre infé- rieur. Cette opération forme sur la face inférieure de la bande de tôle quatre .bavures 16 de forme plus ou moins triangulaire.
Pendant que les dents se retirent de la matière, les bavures 16 ont tendance à se courber vers l'intérieur, comme montré dans la Fig. 9, obturant ainsi partiellement les perforations .
La bande de tôle passe ensuite de préférence une deuxième fois entre les cylindres perforateurs (Fig. 2). Avant d'exécuter cette deuxième opération, il est préférable de diminuer légèrement la distance entre les cylindres, de manière que les dents du cylindre supérieur soient amenées à presser fortement la tôle contre les parois des renfoncements correspondants du
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cyl indr iiiférieur.
Cette deuxième opération a pour effet de redresser les bavures et de comprimer la matière de celles-ci, de telle manière que lorsque la tôle quitte les cylindres, les bavures occupent approximativement la position montrée dans la Fig. 10.
En outre, cette opération a pour effet d'agrandir légèrement les perforations.
On renverse alors la bande de tôle, de manière que les bavures se trouvent sur la face supérieure de celle-ci, après
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cylindres perforateurs. Avant d'exécuter cette dernière opération, on augmente la distance entre les cylindres, de manière à permettre aux dents du cylindre supérieur de pénétrer dans les intervalles entre les extrémités des bavures. Cette opération a pour effet d'écarter les extrémités des bavures de la manière montrée schématiquement dans la Fig. 8.
La bande passe ensuite entre les cylindres de pression 18 par l'action desquels les bavures écartées vers l'extérieur sont fortement pressées vers le bas, contre la face de la bande, comme montré dans les Fig. 11 et 13.
La bande perforée (Fig. 12 et 13) formée suivant le procédé perfectionné faisant l'objet de la présente invention comporte des perforations uniformément réparties, de forme et de dimensions uniformes. Lorsque la matière ainsiperforée doit servir à la construction d'électrodes pour tubes électroniques, les perforations sont de préférence prévues au nombre de mille vingt quatre (1024) par poucce carré approximativement. La superficie totale ou la plus petite surface pouvant être occupée par les perforations peut être de vingt-huit (28) à trente-cinq (35) pour cent de la superficie totale de la bande, suivant le degré de laminage final.
Au cours du dernier passage de la bande de tôle entre les cylindres perforateurs, comme montré dans la Fig. 8, les bouts des bavures des perforations avoisinantes sont pratiquement amenés à se toucher, comme on le voit au dessin. Après cette opération, le laminage de la bande a pour effet d'écraser plus ou moins les bavures et à les rabattre en les faisant chevaucher légèrement l'une sur l'autre, et à les serrer fortement, de telle manière que les bavures de chaque paire de perforations avoisinantes finissent par former une masse solide s'étendant entre les perforations, comme montré dans la Fig. 11. Un tel laminage de
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bavures a pour effet de renforcer notablement la bande de tôle entre les rangées de perforations, tant dans le sens longitudinal que dans le sens transversal de la bande.
Le laminage a en outre pour effet de lisser et d'aplatir les bavures d'une manière uniformes de façon que ces dernières ne présentent pas de saillies qui pourraient gêner la manipulation de la bande de tôle. L'uniformité des dimensions et de la forme des perforations n'est pas affectée par l'usure des dents des cylindres perforateurs, comme c'est le cas dans les tôles poinçonnées.
En augmentant la pression de laminage au cours de l'opération finale du procédé suivant l'invention,on peut modifier à volonté l'épaisseur totale de la bande de tôle.
La bande ainsi formée peut être facilement découpée et conformée de manière à constituer l'anode 20 ou la grille- écran 22 d'un tube électronique, comme représenté dans la Fig. 14.
Lorsque les tôles perforées suivant l'invention sont employées came électrodes, les arêtes arrondies des perforations permettent une dissipation maximum de la chaleur à travers celles-ci vers l'enveloppe extérieure ou ampoule en verre du tube. L'aplatissement uniforme des bavures sur la face de la bande et l'uniformité des dimensions et de la forme (les perforations ont pour effet que les électrodes établies avec la matière suivant l'invention auront des 'caractéristiques électriques et de dissipation de chaleur uniformes.
Bien qu'il soit préférable d'aplatir fortement les @avures contre la surface de la bande de tôle par le laminage fi.ial, comme décrit ci-dessus, on peut varier la pression de laminage et, dans certains cas, supprimer cette dernière