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Klasse : 21 a5 6 ÖSTERREICHISCHES PATENTAMT
Int. Cl. : H 01 j RADIO CORPORATION OF AMERICA IN NEW YORK
Kathodenstrahlröhre
Angemeldet am 11Juni 1965 (A 5290/65) ; beanspruchte Priorität : Patentansprüche 1-4 vom 5. November 1964 (Ser. No. 409261), Patentanspruch 5 vom 5. November 1964 (Ser. No. 409190) (Anmeldungen m den Vereinigten Staaten von Amerika).
Beginn der Patentdauer : 15. Juli 1968.
Die Erfindung bezieht sich auf Kathodenstrahlröhren und insbesondere auf den Aufbau und die
Herstellung einer für Kathodenstrahlröhren bestimmten Elektrode, wobei gelochte federartige
Stützbänder auf der Elektrode angeordnet und auf eine Anzahl von Stützbolzen aufgebracht werden, um die Elektrode abnehmbar zu befestigen.
5 Bei einigen Arten von Kathodenstrahlröhren wird eine Elektrode on im wesentlichen gleicher
Grösse wie der Phosphorschirm der Röhre dem Schirm benachbart angeordnet. Beispielsweise wird bei einer Schattenmasken-Kathodenstrahlröhre eine vielfach durchlöchert Maskenelektrode im Abstand von etwa 12, 7 mm vom Mosaikphosphorschirm entfernt angeordnet.
Die Erfindung geht aus von einer Kathodenstrahlröhre mit einer in einem vorgegebenen Abstand 10 von der Innenfläche der Frontplatte angeordneten Maskenelektrode, welche aus einem Rahmen und einer Maske besteht und mittels an der Seitenwand des Röhrenkolbens angebrachter Stützbolzen und durch Federn, die an einem Ende eine Offnung aufweisen und mit dieser auf den zugehörigen Bolzen sitzen, entfernbar befestigt ist.
Die Erfindung stellt sich nun die Aufgabe, eine verbesserte Anordnung bei der Aufbringung der 15 Stützfedern auf die Elektrode der Kathodenstrahlröhre vorzusehen.
Die Erfindung besteht darin, dass mindestens eine der Federn mit ihrem andern Ende unter
Reibung verschiebbar auf dem Rahmen angeordnet ist.
In Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der Erfindung wird beispielsweise die oben beschriebene Elektrode in die Frontplattenschüssel vorzugsweise mit einer dazwischen eingeschobenen 20 Distanzvorrichtung eingesetzt. Die Schüssel umfasst eine Anzahl sich nach innen erstreckender
Stützbolzen für die Elektrode. Die Elektrode ist mechanisch mit der Schüssel verbunden und durch mindestens drei Federn daran abgestützt, wobei diese Federn an einem Ende eine Öffnung zur
Aufnahme der Schüsselbolzen aufweisen und am andern Ende an der Elektrode befestigt sind.
Mindestens eine Feder steht während der Einstellung des Abstandes der Elektrode von der Schüssel mit 25 einem Haken und einer Befestigungsplatte auf der Elektrode in Berührung und wird von diesen gehalten und dann beispielsweise durch Anschweissen auf der Elektrode befestigt. Der Haken weist einen kurzen
Schenkel einer J-förmigen Befestigungsplatte auf, die am Aussenumfang der Elektrode aufgebracht is.
Auf diese Art werden die gelochten Federn in einer genauen Ausrichtung mit ihren zugehörigen
Schüsselbolzen an der Elektrodeneinrichtung befestigt.
30 Gemäss einer Ausführungsform der Erfindung wird entweder die Fläche der Feder, welche die
Befestigungsplatte der Elektrode berührt oder die Befestigungsplatte selbst mit einer Krümmung versehen, die bezüglich der Gegenfläche konvex verläuft, um eine grössere Kontaktfläche zwischen den
Flächen nach dem Aufbau der Federn mit ihren Bolzen zu erreichen und dadurch das Anschweissen während der Massenherstellung zu erleichtern. Auf diese Weise werden die Federn auf der Elektrode in 35 genauer Ausrichtung mit ihren zugehörigen Schüsselbolzen befestigt.
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In den Zeichnungen zeigen Fig. 1 einen Grundriss einer Frontplattenschüssel einer Kathodenstrahlröhre und eine durchlöcherte Maskenelektrode zusammen mit einer Distanzvorrichtung,
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der Fig. 3 ; Fig. 5 eine. Schnittansicht längs der Linie 5-5 der Fig. 3 ; Fig. 6 und 7 Grund- und Seitenriss einer andern Ausführungsform der Befestigungsplatte ; Fig. 8 einen Grundriss eines Elektrodenrahmens und einer Schüsselseitenwand mit einer Befestigungsfeder und einer andern Ausführungsform einer mit ihr zusammengebauten Befestigungsplatte und die Fig. 10 und 11 Schnittansichten von zwei weiteren 10 Ausführungsformen, ähnlich jenen in Fig. 3.
Die Frontpttenschüssel --10-- aus Glas besteht aus einer im allgemeinen rechteckigen Frontplatte --12-- und aus einer Seitenwand-14-, welche sich vom Umfang der Frontplatte aus erstreckt. Die Frontplatte --12-- ist vorzugsweise gekrümmt und weist beispielsweise einen sphärischen Verlauf auf. Eine Anzahl von Befestigungsbolzne --16-- für die Elektrode erstreckt sich 15 von der Innenfläche der Schüsselseitenwand --14--, Die Bolzen --16-- können beispielsweise mit der Fläche der Seitenwand durch Glasfritte verbunden sein oder in der Seitenwand durch einen herkömmlichen Glas-Metall-Verschluss eingebettet werden.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform werden vier Bolzen vorgesehen, je einer nahe der Mitte einer jeden der beiden Längsseiten --18-- der Seitenwand --14-- und der beiden Querseiten --20-- der Seitenwand --14--. Jeder Bolzen 20--16-- (Fig. 3 und 5) besitzt eine zylindrische Basis--21--und ein kegelstumpfförmiges Ende - -22--.
Eine Schattenmasken-Elektrode-24--, welche aus einem Rahmen --26-- und einer Maske --28-- besteht, wird innerhalb der Frontplattenschüssel --10-- eingebaut. Der Rahmen--26-- weist einen im allgemeinen rechteckigen, bogenförmigen Rand mit einem L-förmigen Querschnitt auf.
25 Die Maske --28-- besteht aus einem flachen, schüsselförmigen, vielfach durchlöcherten, auf dem
Rahmen --26-- befestigten Metallblache. Die Maske --28-- weist einen Oberflächenverlauf auf, welcher annähernd mit jenem der Frontplatte --12-- überinstimmt.
Eine Anzahl von Stützfedern --29-- werden auf der Elektrode --24-- angeordnet und stützen die Elektrode auf den Bolzen --16-- ab. Wie aus den Fig. 3 bis 5 ersichtlich, ist die 30 Stützfeder --29--- mit einem Ende an der Seite des Rahmens --26-- befestigt. Das andere Ende - der Feder ist von der Seite des Rahmens nach aussen versetzt und mit einer bolzenaufnehmenden Öffnung --31-- versehen. Diese Versetzung wird durch ein geeignetes
Verbiegen der Federn --29-- längs der Linie 32 erhalten. Die Federn sind so angeordnet, dass ihre
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--31-- die40 entsprechend angepasst sind.
Eine jede Feder --29-- wird direkt an der Seite des Rahmens --26-- angeordnet. Um jedoch auf dem Rahmen eine Verstellung der relativen Lage einer jeden Feder--29--in bezug auf den
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Beispielsweise kann die Platte --36-- J-förmig ausgebildet sein, wobei der kurze Schenkel des J den
Haken --37-- bildet. Jede Feder --29-- wird mit dem Endabschnitt --33-- anfänglich gewölbt hergestellt, so dass er gegen die Aussenfläche der Befestigungsplatte --36-- konvex verläuft.
50 Bei der Herstellung des Aufbaues der Schüssel --10-- und der Maskenelektrode --24-- wird die vielfach durclöcherte Maske --28-- zuerst gemäss einem bekannten Verfahren am Rahmen --26-- aufgesetzt. Die Platten--36--werden dann, beispielsweise durch Schweissen, gleichmässig an der äusseren Umfangsfläche des Rahmens --26-- in einer solchen Lage und Ausrichtung aufgebracht, dass sie die Federn --29-- mit ihren Öffnungen --31-- annähernd gegenüberliegend 55 den Bolzen --16-- aufnehmen können.
Der Aufbau der Maske-28--, Rahmen-26--und Platte--36--, im weiteren Verlauf einfach als Maskenaufbau bezeichnet, wird dann auf der
Oberfläche der Distanzvorrichtung--39--innerhalb der Frontplattenschüssel --10-- angeordnet,
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um den genau gewünschten Abstand zwischen Maskenaufbau und Schirm zu erhalten. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, kann die Schüssel mit ihrem offenen Ende nach aufwärts aufgestellt werden, so dass die
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nahe dem Endabschnitt der Arme --40,40,41-- vorgesehen, welche so angeordnet sind, dass sie die
Frontplattenschüssel --12-- berühren. Stützhalter --44-- für die Maske werden an den Enden der
Distanzarme --40,40,41-- aufgebracht, um den Maskenaufbau-26, 28, 36-- in der gewünschten 10 Lage zur Frontplatte --12-- zu halten.
Es können selbstverständlich an Stelle der Distanzvorrichtung auch andere Arten und
Ausführungsformen von Distanzvorrichtungen verwendet werden.
Wenn es gewünscht wird, kann die Schüssel--10--, die Distanzvorrichtung-39-und der Maskenaufbau-26, 28, 36-- so eingebaut werden, dass der Maskenaufbau-26, 28, 36-- gestützt 15 wird und die Schüssel --10-- daxauf ruht.
Befindet sich der Maskenaufbau-26, 28, 36-- innerhalb der Frontplattenschüssel --10--, so
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Federn-29-auf- eingeschoben. Es können aber auch die Federn --29-- so eingebaut werden, dass die 20 Endabschnitte-33-in die Haken-37-eingeschoben werdn und dann die Federn gegen den Rahmen --26-- gedrückt und die öffnungen --31-- auf den Bolzenenden --22-- aufgesetzt werden. Bei einer solchen Anordnung drücken die Federn die Öffnungen --31-- gegen die Bolzen - -16--, um sie festzuhalten.
Zu diesem Zeitpunkt des Herstellungsvorganges können die Federn --29-- relativ zu den 25 Platten --36-- noch frei bewegt werden und der Maskenaufbau-26, 28, 36-- und die Distanzvorrichtung frei gegeneinander bzw. gegen die Forntplatte --12-- gedrückt werden. In diesem
Zustand kann der Arbeiter den genau gewünschten Abstand zwischen Maskenelektrode --24-- und der Frontplatte --12-- einstellen und die genaue Ausrichtung der bolzenaufnehmenden Öffnungen --31-- der Federn --29-- mit den Bolzen --16-- vornehmen.
30 Die Federn --29-- werden dann an den Platten beispielsweise durch Anschweissen befestigt. Es ergab sich, dass bei dieser Stufe es vorzuziehen ist, eine Hilfsschweissnaht vorzusehen. Wird darauf die vollständige Maskenelektrode --24-- durch Zusammendrücken der Federn --29-- aus der Schüssel - entfernt, dann kann unter Verwendung eines grösseren Schweissgerätes die endgültige
Befestigung vorgenommen werden. Der Grund weshalb zunächst eine Hilfsschweissnaht vorgesehen wird, 35 besteht darin, dass grössere Schweissgeräte in dem zur Verfügung stehenden Raum zwischen Rahmen - 26-- und Schüsselseitenwand --14-- nicht leicht eingepasst werden können, wenn der Maskenaufbau-26, 28, 36-- sich in der Schüssel --10-- befindet.
Die oben beschriebenen Verfahrensschritte zur Anbringung von mit Öffnungen versehenen
Federelementen relativ zum Rahme --26-- können verwendet werden, um entweder sämtliche 40 Stützfedern oder nur einen Teil von ihnen am Rahmen --26-- zu befestigen. Beispielsweise können in einer Schüssel mit vier Bolzen drei Stützfedern --29-- am Rahmen nach bisher bekannten
Verfahren befestigt werden. Dann wird der Aufbau aus Maske und Rahmen mit den drei Federn innerhalb des Rahmens gestützt, wobie die drei vorhandenen Federn verwendet werden. Die vierte
Feder wird dann am Rahmen --26-- wie oben beschrieben befestigt.
Bei einem solchen 45 Herstellungsvorgang kann auf eine Distanzvorrichtung --39-- verzichtet werden, da die Maske innerhalb der Schüssel durch die drei vorhandenen Federn während der Befestigung des vierten mit einer Öffnung versehenen Federelementes festgehalten wird. Durch die Befestigung nur einer einzigen mit einer Öffnung versehenen Feder durch das erfindungsgemässe Verfahren wird bei einer
Maskenelektrode mit vier Federn durch die Anordnung der vierten Feder die gewünschte Ausrichtung 50 erzielt.
Es ergab sich, dass bei anfänglich flachem bzw. ebenem Endabschnitt --33-- der Feder --29-, die Mitte dieses Endabschnittes --33-- sich gewöhnlich von der benachbarten Platte - nach aussen wölbt, wenn die Feder zusammengedrückt wird, um sie mit dem Bolzenende - und am Haken--37--zu befestigen. Dieses Aufbiegen erschwert am Fliessband während 55 der Massenherstellung das Anschweissen des Endabschnittes --33-- an die Platte --36-- mit genügender Festigkeit, ohne dass sich eine der vier Federn --29-- mit ihrem Bolzen-16-- verschiebt.
Um dieses Aufbiegen zu vermeiden, wird der Endabschnitt --33-- einer jeden Feder
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- -29--, welche, während sie entgegen der Federwirkung gedrückt wird, festgeschweisst wird, mit einem anfänglich gekrümmten Sitz hergestellt, wobei der Krümmungsmittelpunkt auf der dem Rahmen gegenüberliegenden Seite der Feder --29-- liegt. Wenn eine solche Krümmung verwendet wird, werden der Anfangswinkel der Biegung bei --32-- und die anfängliche Krümmung so gewählt, dass
5 sich der Endabschnitt --33-- von der Platte --36-- nicht nach aussen biegt, wenn die Feder --29-- mit der Platte --36-- und dem Bolzen --16-- zusammengebaut wird.
Die Fig. 6 und 7 zeigen eine andere Befestigungsplatte-46--, welche an Stelle der Platte - 36-in Fig. 3 verwendet werden kann. An Stelle eines einzigen breiten Hakens weist die Platte --46-- einen schmalen Endhaken--47--an einer Ecke und einen zweiten Haken--48--an der 10 gegenüberliegenden Seite auf. Eine solche Hakenanordnung sieht ein gewisses Spiel vor, welches das
Anschweissen der Platte --46-- am Rahmen und der Feder-29-an der Flatte-46- erleichtert.
Eine andere, in den Fig. 8 und 9 gezeigte Ausführungsform einer Platte --50-- besteht aus einem schmalen Streifen-51--mit Endabschnitten-52 und 54--, welche um einen der Dicke 15 des Streifens entsprechenden Abstand versetzt sind. Die Endabschnitte--52 und 54--weisen seitliche Vorsprünge--56 und 58-auf, welche bei-59-am Rahmen-26-aufgeschweiBt werden. Der Vorsprung --56-- besitzt einen weiteren Vorsprung-60--, welcher vom Rahmen --26-- versetzt ist (Fig. 8), um einen Haken zur Aufnahme des gekrümmten Endes --33-- einer Befestigungsfeder --29-- zu bilden.
Nach dem Zusammenbau und der Einstellung des Abstandes 20 zwischen Maske und Schüssel wird die Feder --29-- bei --62 und 64-- am Rahmen --26-- und
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--50-- angeschweisst. DieseSchliesslich kann das Ende der Befestigungsfeder auch in einen vom Maskenrahmen selbst gebildeten Haken eingeschoben werden (Fig. 10). Der Rahmen--66--weist einen Schlitz--68-- 25 auf, durch welchen ein versetzter Endabschnitt--72--der Befestigungsfeder--70--eingebracht wird. Der dem Endabschnitt --72-- der Feder anliegende Abschnitt des Rahmens entspricht dem
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Platte-36-inAusführungsformen der Fall ist, um das Einsetzen der öffnung --76-- auf den Schüsselbolzen (nicht 30 gezeigt) ohne Herausbiegen der Feder--70--vom Rahmen zu ermöglichen.
Fig. ll zeigt eine Ausführung, bei der die Befestigungsfeder anfänglich flach und die
Befestigungsplatte anfänglich gekrümmt ist. Eine Befestigungsplatte --8-- mit einer gekrümmten Fläche --82-- und einem Endhaken --84-- wird zu beiden Enden am Rahmen-26- angeschweisst. Eine Befestigungsfeder--86--mit einem anfänglich flachen Befestigungsabschnitt 35--88--wird in den Haken eingebracht und auf die gekrümmte Fläche --82-- gedrückt, um die Öffnung --90-- mit dem Schüsselbolzen (nicht gezeigt) in Eingriff zu bringen. Die gekrümmte Fläche --82-- kann ein integrierender Bestandteil des Rahmens --26-- sein.
40 PATENTANSPROCHE :
1. Kathodenstrahlröhre mit einer in einem vorgegebenen Abstand von der innenfläche der
Frontplatte angeordneten Maskenelektrode, welche aus einem Rahmen und einer Maske besteht und mittels an der Seitenwand des Röhrenkolbens angebrachter Stützbolzen und durch Federn, die an 45 einem Ende eine Offnung aufweisen und mit dieser auf den zugehörigen Bolzen sitzen, entfernbar
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