DD157643A5

DD157643A5 - Verfahren zum verdampfen von gettermaterial in einer aufeinanderfolge von kathodenstrahlroehren

Info

Publication number: DD157643A5
Application number: DD81228554A
Authority: DD
Inventors: Sen Douglas E Griesemer
Original assignee: Rca Corp
Priority date: 1980-03-26
Filing date: 1981-03-24
Publication date: 1982-11-24
Also published as: DE3112001A1; JPS56149747A; FR2479557B1; SU1333247A3; JPH0151847B2; PL230339A1; FR2479557A1; IT8120320A0; US4335926A; DE3112001C2; IT1137426B; CA1151723A

Abstract

Es wird ein Verfahren zum Abbrennen des Getters in aufeinanderfolgenden Kathodenstrahlroehren unterschiedlicher Groessen und/oder Formen beschrieben, wobei der Getterbehaelter neben der inneren Oberflaeche des Roehrenkolbens angeordnet ist. Hierbei ist der Getterbehaelter jeder der aufeinanderfolgenden Roehren in einer solchen Lage permanent fixiert, dass die Mittellinie des Behaelters die aeussere Oberflaeche des Kolbens in im wesentlichen demselben Abstand von der Laengsachse wie bei den anderen der aufeinanderfolgenden Roehren schneidet.

Description

Verfahren zum Verdampfen von Gettermaterial in einer Aufeinanderfolge von Kathodenstrahlröhren.

Anwendungsgebiet der Erfindungi .

Die Erfindung bezieht sich auf ein neues Verfahren zum Verdampfen von Gettermaterial innerhalb einer Aufeinanderfolge von Kathodenstrahlröhren, und sie betrifft insbesondere, wenn auch nicht ausschließlich, ein neues Verfahren zum Abbrennen des Gettermaterials von Getterbehältern in jeder einer Reihe von Farbfernsehröhren, die unterschiedliche Größen und/oder Formen haben können und in zufälliger Reihenfolge durcheinander angeordnet sein können.

Charakteristik der bekannten 'techru Lösungen:

Bei einer üblichen Ausführungsform einer Farbfernsehbildröhre, die eine Kathodenstrahlröhrenart ist, ist ein ringförmiger Getterbehälter, in dem sich Gettermaterial befindet, gegen oder dicht bei der inneren Oberfläche des konischen Kolbenteils, welcher Konus genannt wird, angebracht. Nachdem der Kolben von Gasen evakuiert und verschlossen ist, wird eine Induktionsspule bei oder nahe der. Außenfläche des Kolbens gegenüber dem Getterbehälter angeordnet und dann mit hochfrequentem Strom gespeist. Das durch die so gespeiste Spule erzeugte

^Oü Magnetfeld induziert Ströme im Getterbehh'lter, aufgrund deren die Temperatur des Getterbeha'lters und des daran befindlichen Gettermaterials schnell ansteigt, bis das Gettermaterial, üblicherweise

Bariummetall, verdampft oder "abbrennt" und sich als Getterfilm auf den inneren Oberflächen der Röhre ablagert. Ein Zweck des Getterfilms besteht darin, a) restliches Gas zu. absorbieren, welches nach dem Verdampfen im Kolben verblieben ist, und b) adsorbiertes Gas, das später während des Betriebs der Röhre von inneren Oberflächen freigegeben wird, zu absorbieren. Die Lebensdauer der Röhre wird hauptsächlich bestimmt von der Fähigkeit des Getterfilms kontinuierlich Gas zu absorbieren und einen niedrigen Gasdruck im Kolben aufrechtzuerhalten.

Damit eine maximale Menge Gettermaterial aus dem Behälter verdampft und damit sich eine gewünschte Verteilung des niedergeschlagenen Gettermaterials in der Röhre ergibt, ist es erforderlich, die Induktionsspule hinsichtlich des Getterbehälters genau zu positionieren, so daß zwischen beiden eine optimale magnetische Kopplung besteht. Dies ist nicht leicht zu erreichen. Obwohl der Kolben üblicherweise aus durchsichtigem Glas besteht, kann man den Getterbehälter (optisch) van außerhalb der Röhre nicht sehen, weil die innere Oberfläche des Kolbens gegenüber dem Getterbehälter mit einem undurchsichtigen inneren Belag überzogen ist.

Es war bisher allgemein üblich, ein Röhrennadel! ohne innere undurchsichtige Beschichtung herzustellen und dann zu bestimmen, wo die Induktionsspule auf Röhren dieser Form angeordnet werden muß, damit das ' , _ Gettermaterial aus dem Getterbehälter abgebrannt werden kann. Für jede Röhrenform, also für jede Gestalt und/oder Größe, hatte der Getterbehälter eine spezielle Lage bezüglich der Längsachse der Röhre, gemessen senkrecht zur Röhrenachse (radiale Distanz) und Von einer zur Röhrenachse rechtwinklig verlaufenden Ebene (axiale Distanz), selbst wenn sich die Behälter in einer bestimmten Längsebene befanden, welche die Röhrenlängsachse schnitt. Bei der fabrikatorischen Herstellung war es daher aus praktischen Gesichtspunkten notwendig, eine Charge von Röhren derselben Form zu behandeln und dann für die Behandlung einer nachfolgenden Charge von Röhren anderer Form den Halter für die Induktionsspule neu einzustellen.·Sollte eine willkürlich durch-

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einandergemischte Aufeinanderfolge-von Röhren unterschiedlicher Formen behandelt werden, dann mußte man die Form jeder einzelnen Röhre, so wie sie ankam, ermitteln, sich an ihre Getterposition erinnern Und die

Induktionsspule gegenüber dieser' Position anordnen. Oder man mußte bei einer willkürlichen Durcheinanderfolge die Röhren nach ihrer Form sortieren und dann in unterschiedlichen Maschinen bearbeiten, von denen jede für eine bestimmte Röhrenform eingerichtet war.

Bei dem neuen Verfahren gemäß der Erfindung wird wie bisher der Getterbehälter jeder Röhre in einer Aufeinanderfolge von Kathodenstrahlröhren gegen oder nahe bei der inneren Oberfläche des konischen Teils des Röhrenkolbens gehalten, der einen undurchsichtigen Überzug tragen kann.

Auch wird eine Induktionsspule an der äußeren Oberfläche des Kolbens gegenüber dem Behälter angeordnet und dann erregt,-um den Behälter durch Induktion aufzuhalten. Im Gegensatz zu den bisherigen Verfahren ist jedoch i_:n jeder Röhre der Aufeinanderfolge, der Getterbehä'lter dauernd in einer solchen Position fixiert, daß die Mittellinie des Behalters die äußere Oberfläche des Kolbens im wesentlichen in derselben radialen Distanz von der Längsachse der Röhre {senkrecht zur Röhrenachse gemessen) und im wesentlichen in derselben} d'ie Röhrenachse schneidenden Längsebene schneidet wie bei jeder der anderen Röhren der Aufeinanderfolge, Ordnet man die Getterbehälter der Röhren in dieser Weise an, dann kann man die Induktionsspule richtig gegenüber dem Get- terbehälter jeder Röhre unabhängig, von ihrer Form positionieren. Dies läßt sich erreichen, wenn man jede Röhre in der Aufeinanderfolge in einem Halter anordnet, der die Längsachse und die Rotationsorientierung der Röhre fixiert. Dann wird die Induktionsspule in eine solche Position gebracht, daß ihre Mittellinie im wesentlichen mit der Mittellinie des Getterbehälters zusammenfällt. Die Mittellinie der Induktionsspule schneidet somit die Außenfläche des Kolbens bei jeder Röhre an etwa demselben Punkt wie. die Mittellinie des Behälters. Die Induktionsspule kann direkt oder schrittweise in diese Position bewegt werden.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des neuen Verfahrens wird die Spule radial (rechtwinklig zur Röhrenachse) auf die Röhrenachse zu bewegt und dann axial parallel zur Röhrenachse, bis das Spulengehäuse den Kolben berührt. Bei dieser. Berührung stimmt die Neigung der Mittellinie der Induktionsspule mit der Neigung der Mittellinie des Get-

^OJ terbehälters überein, so daß diese beiden Mittellinien praktisch zusammenfallen.

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Das neue Verfahren vermeidet den größten Teil der Positionierungsfehler der Induktionsspule gegenüber dem Getterbehä'lter, der bei den bisher üblichen Getterverdampfungsmethoden zu beobachten ist. Stattdessen stimmen sowohl die Verschiebung als auch die Rotationsorientierung des Getterbehälters bezüglich der RÖhrenmittellinie für alle Röhren unabhängig von deren Form überein. Mit einem einfachen Mechanismus können Längsbewegungen bezüglich der. Röhrenachse durchgeführt werden, um die Induktionsspule richtig anzuordnen. Ist sie in dieser Weise positioniert, dann kann die Induktionsspule erregt werden. Bei der besseren Positionierung der Spule bezüglich des Getterbehälters läßt sich eine höhere Ausbeute des Gettermaterials erreichen, ferner kann eine^bevorzugte Verteilung des Gettermaterials realisiert werden und es können kleinere Induktionsspulen verwendet·werden, und schließlich benötigt man weniger elektrische Energie.. Auch verringern sich die Rosten für das Abbrennen des Getters infolge der universellen Art des Verfahrens, das sich bei einer Aufeinanderfolge von Röhren willkürlich durch einandergemischter Größen und Formen anwenden läßt.

In den beiliegenden Zeichnungen zeigen die 20

Fig. 1 und 2 .teilweise weggebrochene Vorder- und Seitenansichten einer Kathodenstrahlröhre, bei welcher e-in Getterbehälter sich in einer Position zur Induktionserhitzung vor dem Verdampfen des darin enthaltenen Gettermaterials befindet; Fig. 3 einen vergrößerten Teilschnitt der Kathodenstrahlrohre gemäß Fig. 1 zur Veranschaulichung des Getterbehälters und einer Induktionsspule in gegenseitiger Lage zum Abbrennen des Getters bei einer bevorzugten Ausführung des neuen Verfahrens; Fig. 4 einen Aufriß von vorn einer automatisch arbeitenden Vorrichtung zur Durchführung des neuen Verfahrens und

Fig. 5 einen seitlichen Schnitt durch· die Vorrichtung gemäß Fig. 4 entlang der Schnittlinie 5-5.

Gettermaterialien und ihre Verwendung bei Kathodenstrahlröhren sind

^OJ allgemein bekannt und brauchen hier nicht im einzelnen erläutert zu werden; beispielsweise sind sie bereits beschrieben in den US-Patent-

Schriften Nr. 3 508 105 vom21. April 1970 (Erfinder N.P. Pappadis), 3 558 962 vom 26. Januar 1971 (Erfinder C.W. Reash), 3 964 812 vom ' 22. Ouni 1976 (Erfinder J.C. Turnbull) und 3 906 282 vom 6. September 1977 (Erfinder E. M. Krackenhardt u.a.).

Die Figuren 1,2 und 3 zeigen.soviel von einer Farbfernsehbildröhre, wie zum Verständnis des neuen Verfahrens erforderlich ist. Die Röhre umfaßt einen evakuierten Kolben 11 mit einem zylindrischen Hals 13, . der vom dünnen Ende eines Konus 15 wegragt. Das breite Ende des Konus 15 wird durch eine rechteckige Frontplatte 17 abgeschlossen, dessen innere Oberfläche einen (nicht dargestellten) Dreifarben-Mosaikschi mi trägt. Innerhalb des Kolbens 11 ist dicht bei dem Schirm für die^Farbauswahl eine ebenfalls nicht dargestellte Lochmaske gehalterU Der Kolben hat eine Röhrenlängsachse 19, die durch die Frontplatte 17, den Konus 15 und den Hals 13 verläuft. Die Röhre hat ferner eine . parallel zur Ebene der Fig. 1 verlaufende Hauptachsenebene und eine parallel zur Ebene der Fig. 2 verlaufende Nebenachsenebene, welche beide durch die Röhrenlängsachse 19 verlaufen. Die Nebenachsenebene schneidet einen Anodenanschluß 21, über welchen eine elektrische Verbindung durch die Wand des Konus 15 hergestellt wird.

Im Röhrenhals 13 ist ein Elektronenstrahlsystem 25 mit drei gleichen Einzelstrahlsystemen montiert. Es weist einen Abschirmbecher 27 auf,, v/elcher das der Frontplatte 17 am nächsten liegende Element ist. Das abgewandte Ende des Halses 13 ist durch einen Sockel «§1 abgeschlossen, durch welchen Anschlußstifte oder Leiter 33 ragen, auf denen das Strahlsystem 25 befestigt ist und durch die elektrische Verbindungen zu den verschiedenen Elementen des Strahlsystems hergestellt werden.

Mit dem Hochspannungsanschluß oder Anodenanschluß 19 im Konus 15 ist ein undurchsichtiger leitender Konusüberzug 35 aus Graphit, Eisenoxid und einem Siiikatbindemittel verbundenersich auf der Innenfläche des Konus 1.5 befindet. Mit dem Abschirmbecher 27 sind drei Abstandshalter 37 verschweißt und stellen einen Kontakt zwischen ihm und dem Oberzug 35 her. Die Abstandshalter 37, die vorzugsweise aus Federstahl bestehen, zentrieren und positionieren auch das abgewandte Ende des Strahlsystems 25 mit der Röhrenlängsachse 19.

Eine Getteranordnung weist eine längliche Feder 39 auf, die am nahen Ende des Bechers 27 des Strahl systems 25 befestigt ist und frei in den Konus 15 hineinragt. Am entfernten Ende der Feder 39 ist ein ringförmiger metallischer. Getterbehälter 41 von etwa 2,54 cm Durchmesser befestigt, und am Boden des Behälters 41 ist ein Schlitten mit zwei gekrümmten Kufen 43 angebracht. Der Behälter hat einen U-förmigen Kanal 45, welcher Gettermaterial enthält und mit einer geschlossenen Grundfläche der Innenwand des Konus 15 gegenüberliegt. Die Feder 39 ist ein Metallband, welches die Grundfläche des Behälters 31 nach außen gegen die Konuswand drückt, wobei die Kufen 43 den überzug 35 berühren. Infolge ihrer Länge erlaubt die Feder 39 eine Positionierung des Behälters 41 reichlich innerhalb des Konus 15, wo das Gettermaterial aus dem Behälter 41 im Sinne einer optimalen Bedeckung verbrannt bzw. verdampft werden kann und wo sich die Feder 39 und der Behälter 41 außerhalb der Bahnen der vom Strahlsystem 35 ausgehenden Elektronenstrahlen befinden und den Betrieb der Röhre nicht stören.

Die Mittellinie 47 des Kanals 45, und damit die Mittellinie des Behälters 41, schneidet die äußere Fläche des Konus 15 in einen radialen Abstand 49 von 5_v08 cm von und senkrecht zur Röhrenlängsachse 19 in der Nebenachsenebene der Röhre 11 (Fig. 2 und 3). Diese Distanz läßt sich einhalten, indem man der Feder in Kombination mit dem Röhrenkonus die richtige Länge gibt. Die Mittellinie 47 des Behälters ist gegen die Röhrenachse um einen Neigungswinkel 50 von etwa 47° bis 55°, je nach der Form der Röhre, gekippt. Damit wird der übliche Bereich von Neigungswinkeln für Röhren überdeckt, die für 13 bis 25 V entworfen sind. Die Mittellinie 47 des Behälters schneidet auch die Außenfläche ' des Konus 15 in einer Ebene senkrecht zur Röhrenachse 19, die einen axialen Abstand 48 von der Ebene der Enden der Leiter 33 hat. Der axiale Abstand 48 liegt im Bereich von 13 bis 20 cm.

Gemäß den Fig. 1 und 2 wird die Röhre montiert und der Kolben wird von Gasen evakuiert und hermetisch verschlossen. Dieses kann durch irgendeinen der üblichen Herstellungs- und Montageprozesse erfolgen. Jedoch ist das Gettermaterial noch, nicht aus dem Getterbehälter 41 verdampft. Bei einer bevorzugten Ausführungsform beherbergt der Getterbehälter 41 eine Mischung von Nickelmetall und einer Barium-Alumini um-Legie„rung, die beim Aufheizen exotherm reagiert, wobei metalli-

1 sches Barium verdampft und im Behälter 41 ein Rest einer Aluminium-Nickel-Legierung verbleibt.

Zum Abbrennen des Getters, also um die exotherme Reaktion auftreten zu lassen, verwendet man eine Induktionsheizspule 51 (Fig. 3), die gegenüber dem Behälter 41 angeordnet wird. Eine nicht dargestellte hochfrequente Stromversorgung wird eingeschaltet oder entweder von Hand oder automatisch aktiviert, um die Induktionsspule 51 zu speisen. Durch magnetische Induktion heizt die Induktionsspule 51 den Getterbehälter 41 und seinen Inhalt sehr schnell auf, bis der Inhalt verbrennt und Bariumdampf freisetzt, der sich hauptsächlich auf der Maske und den dem Getterbehälter 41 gegenüberliegenden Teilen des undurchsichtigen Überzugs 35 ablagert. Eine geeignete Energiequelle ist ein Induktionsheizgenerator T-2,5-1-KC11--B3W, wie er von der Lepel Corporation, Maspeth, N.Y. 11378 vertrieben wird. Dieser Generator liefert etwa 2,5 kW Hochfrequenzenergie im Bereich von 250 bis 80OkHz über zwei Leiter 52 an die Induktionsheizspule 51. Der Generator enthält eine Gleichhochspannungsquelle, einen abgewandelten Hartley-OsziIlator, eine angezapfte Schwingspule und ein Steuersystem, das für Handbetrieb oder automatischen Betrieb ausgelegt ist. Die Leiter 52 sind Meta 11 röhren, die auch Kühlwasser durch die Spule 51 leiten.

Die Fig. 3, 4 und 5 veranschaulichen eine bevorzugte Apparatur zur Durchführung des neuen Verfahrens im Zusammenwirken und in Koordinierung mit einer Inline-Evakuierungsmaschine, weiche eine Mehrzahl von Absaugwagen 53A, 53B, 53C etc. (Fig. 4 und 5) enthält, die,zu einem geschlossenen Zug zusammengefügt sind. Jeder Wagen kann eine einzelne Kathodenstrahlröhre 15A, 15B bzw. 15C auf einem Halter 55A, 55B bzw. 55C tragen und durch einen Ofen führen, wo sie bei erhöhter Temperatur ausgebacken wird und gleichzeitig Gase durch ein.Glasrohr abgesaugt werden. Am Ende dieses Ausheizzyklus wird das Glasrohr zum Abschmelzen der Röhre erhitzt: Dabei wird ein Teil des Glasrohres bis zum Schmelzen aufgeheizt, wobei der Durchgang durch dieses Glasrohr verschlossen und die Röhre verschmolzen wird. Einzelheiten über solche Absaugwagen und ihrer Verwendung bei der Evakuierung von Kathodenstrahlröhren sind bereits beschrieben worden, wozu beispielshalber auf die US-PSen 2 532 315 vom 5. Dezember 1950 (Erfinder M.E. Johnson et al), 3Ί15 752 vom 31. Dezember 1963 (Erfinder J.F. Stewart) und

. ι 3 922 049 vom 25. November 1975 (Erfinder F.S. Sawicki) verwiesen wird.

Wenn ein Evakuierungswagen mit einer Röhre beschickt wird, dann werden die Längsachse und die Ebene der Nebenachse der Röhre hinsichtlich der Vorder- und Rückwand und der Seitenwände des Wagens ausgerichtet. Die neue, in den Fig. 4 und 5 veranschaulichte Apparatur benutzt diese Ausrichtung und Orientierung vorteilhafterweise durch eine zeitweilige Kupplung eines Trägers einer Induktionsspule 51 mit dem Wagen (53B gemaß den Fig. 4 und 5) an einer Station längs des Weges des Wagens, nachdem die Röhre abgeschmolzen und ehe sie aus dem Evakuierungswagen herausgenommen wird. Wenn der Wagen mit der neuen Apparatur gekoppelt ist, bewegt sich die Induktionsspule 51 in.eine Position gegenüber dem Getterbehälter 41, wie dies mit Bezug auf Fig. 3 beschrieben ist. Die Spule 51 wird horizontal in den Abstand 49 von der Röhrenachse 19 bewegt, wie dies der erste Pfeil A andeutet. Dann wird die Spule 51 nach oben und parallel zur Röhrenachse 19 bis zur Berührung mit dem Konus bewegt, wie dies der zweite Pfeil B zeigt. Wenn dann die Mittellinie der Spule durch die Berührung in die richtige Neigung gedreht worden ist, erregt die Apparatur die Spule 51, um das Getter abzubrennen, und zieht die Spule dann zurück.

Die Spule 51 ist in einem Spulenhalter 57 gelagert, der in einem Schwenkrahmen 59 eingeklemmt ist, welcher frei um eine Rahmenachse 61 hin und her drehbar ist, außer wenn er - wie nachfolgend beschrieben in seiner Position fixiert ist. Am Spulenhalter 57 ist ein zusammendrückbarer Ring befestigt, der vom Spulenhalter wegragt und um die Mittellinie 62 der Spule zentriert ist; durch ihn und den Halter 57 ragt eine Sensorröhre 60. Die Rahmenachse 61 ist in einem horizontalen Träger gelagert, derhorizontal auf waagerecht verlaufenden Gleitschienen 65 mit Hilfe eines horizontal angeordneten Pneumatikzylinders bewegt werden kann, der über eine horizontale Kolbenstange 69 mit dem Träger 63 verbunden ist. Die horizontalen Führungsschienen 65 werden von einem vertikalen Träger 71 gehalten, der senkrecht auf vertikalen Führungsschienen 73 mit Hilfe eines· vertikalen Pneumatikzylinders 75 bewegt werden kann, die über eine vertikale Kolbenstange 77 mit dem Träger 71 verbunden sind (Fig. 5). Die vertikalen Führungsschienen 73 und der ver-tikale Pneumatikzylinder 75 sind auf einem Wagen 79 ge-

*, Gas« *w*q*> \r*p t*^ ^gf **^tf ^e?

" 1 lagert, der fest an einem Übertragungsglied eines stangenlosen Pneumatikzylinders 81 montiert ist, wie er. beispielsweise in der US-PS 3 820 446 vom 28. Juni 1974 (Erfinder B. Granbom et al) beschrieben ist, der von der Firma Origa Corporation, Elmhurst, IL 60126 erhältlich ist. Der stangenlose Zylinder 81 ist auf einem Rahmen 83 montiert, der auf einer Fundamentfläche·85 getragen ist. Der stangenlose Zylinder 81 ist so angeordnet, daß er bei horizontaler Bewegung des in ihn befindlichen Übertragungsgliedes sich parallel zur Bewegung der Evakuierungswagen bewegt. Das übertragungsglied umfaßt einen Kolben im Zylinder 81 und eine aufwärts verlaufende Montageplatte 87, mit welcher der Wagen 79 verschraubt ist. Der Wagen.79 trägt einen nockenbetätigten Schalter 89, dessen hervorragender Arm 91 auf einer Nockenfläche 93 zwischen einem Startnocken 95 und einem Stoppnocken 97 gleitet. Der Wagen 79 trägt auch einen zurückziehbaren Mitnehmerstift 99, der in und außer Eingriff mit einem Evakuierungswagen gebracht werden kann.

Gemäß der- Darstellung der Fig. 4 und 5 befindet sich die Apparatur an einem Ende ihres Zyklus in der Stopp-Position, wobei der Arm 91 des Schalters 89 von dem Stoppnocken 97 angehoben ist. Dieser startet auch den neuen Zyklus durch Anheben des Mitnehmerstiftes 99 außer Eingriff mit dem Wagen 53B. Nachdem der Mitnehmerstift 99 angehoben ist, wird der stangenlose Zylinder 81 durch Luft betätigt und hebt den Wagen 79 und die Aufbauten auf diesem in Richtung auf den nächsten Wagen 53C, und der Arm 91 gleitet während dieses Weges auf der Nockenfläche 93, bis er den Startnocken 95 erreicht, "der den Arm 91 dann anhebt. Wenn der Arm 91 am Startnocken 95 angehoben ist, wird der Zylinder antriebslos gemacht, wobei der Wagen mit den darauf befindlichen Aufbauten in einer Lage befindet, wie sie durch den gestrichelten Aufbau 79' angedeutet ist. Nun wirdder Mitnehmerstift 99 in eine Position

^ou zwischen den.Wagen 53B und 53C abgesenkt. Da sich die Wagen mit einem konstanten gegenseitigen Abstand vorwärtsbewegen (in Fig. 4 von rechts nach links), kommt der Wagen 53C in Eingriff mit dem Mitnehmerstift 99, und danach bleibt während des Zyklus die räumliche Beziehung zwischen dem in Eingriff befindlichen Wagen 53C und dem Wagen 79 aufrechterhalten.

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Nach einer kurzen vorbestimmten Zeitverzögerung wird der horizontale Zylinder 67 angesteuert und treibt die horizontale Kolbenstange 69 an, welche den horizontalen Träger 63 gegen den in Eingriff befindlichen Wagen drückt (in Fig. 3 durch den Pfeil A angedeutet), und an einer Stelle anhält, wo die Mittel!i.nie 62 der Spule die Nebenachsenebene 5,08 cm von der Längsachse 19C der Röhre 15C schneidet. Befindet sich der horizontale Träger 63 in dieser ausgerückten Position, dann wird der vertikale Zylinder 75 angesteuert, um die vertikale Kolbenstange 77 zum Anheben des vertikalen Trägers 71 anzutreiben, biscer zusammendrückbare Ring 58 die Außenfläche des Konus 15 berührt (in Fig. 3 durch den Pfeil B angedeutet). Durch die Sensorröhre 60 geführte Luft strömt durch den Ring 58 und trifft auf den Konus 15 auf. Wenn der Ring 58 gegen den Konus drückt, dann dreht sich der Schwenkrahmen 59 um die Achse 61, bis der Ring 58 flach am Konus 15 anliegt. Der ansteigende Rückdruck im Sensorrohr 60 wird durch nicht dargestellte Mittel abgefühlt, und wenn der Ring 58 vollständig am Konus 15 anliegt, dann ist der Rückdruck am höchsten, und die Vertikal bewegung des vertikalen Trägers 63 wird angehalten. Zu diesem Zeitpunkt sind die Spule 51 und der Schwenkarm 59 so weit gedreht worden, daß die Mittellinie 62 der Spule praktisch mit der Mittellinie 47 des Getterbehälters 41 zusammenfällt, welche die Außenfläche des Konus 15 in einem Abstand von 5,08 cm von der Röhrenachse 19 schneidet. Im Sinne einer driftfreien Positionierung verriegelt eine Hydrocheck-Einheit 64, die eine mit dem vertikalen Träger 71 verbundene Fühlstange 66 aufweist, den vertikalen Träger 71 in der gewünschten Position. Auch der Schwenkarm 59 wird in seiner geneigten Position auf dem Schaft 61 verriegelt.

Wenn der Spulenhalter 57 so in seiner Lage verriegelt ist, dann wird die Induktionsspule 51 mit hochfrequentem.Strom über die Leiter 52 erregt, üblicherweise wird die Spule 51 etwa 15 Sekunden lang erregt, und das Getter beginnt in etwa 7 bis 11 Sekunden abzubrennen. Wenn die Mittellinie 62 der Spule nicht mit der Mittellinie 47 des Behälters zusammenfällt, dann können längere Zeiträume zum Zünden des Getters notwendig werden, und in Extrem-fällen wird das Getter überhaupt

^OJ nicht gezündet. Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, einen Infrarotfühler neben der Röhre zu montieren, der feststellt, ob das Getter gezündet hat.

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Wenn der Abbrennzyklus beendet ist, dann wird die Spule 51 abgeschaltet, der Schwenkrahmen 59 und der vertikale Träger 71 werden entriegelt. Dann kehrt der Träger 71 in seine untere Position zurück, und der horizontale Träger 63 kehrt in seine zurückgezogene Startposition zurück.

Während der vorstehend beschriebenen Schritte war der Wagen 87 - in der Darstellung nach Fig. 4 - von rechts nach links mit Hilfe des Mitnehmerstiftes '99 verschoben worden, der mit dem Wagen 53C in Eingriff geblieben war. Auch war der Nockenarm 91 ständig auf der Nockenfläche 93 geglitten, und dies bleibt weiterhin so, bis der· Nockenarm 91 auf den Stoppnocken 97 aufgleitet und ein neuer Zyklus beginnen kann.

Im Zusammenhang mit dem neuen Verfahren "sind folgende Beobachtungen angestellt worden:

A. Das Vorhandensein eines undurchsichtigen -leitenden Überzugs 35 verhindert, daß man den Getterbehälter von außerhalb der Röhre sehen kann, jedoch scheint er den vorstehend'beschriebenen Induktionsheiz-Vorgang nicht nennenswert zu stören.

B. Das neue Verfahren erlaubt, daß die Induktionsheizspule unmittelbar und passend in einer optimalen Position außerhalb der Röhre zum Aufheizen eines sich innerhalb der Röhre befindlichen elektrisch leitenden Behälters angeordnet werden kann. Diese optimale Positionierung bewirkt eine entsprechend bessere magnetische Kopplung zwischen der Heizspule und dem Getterbehälter. Dadurch wird weniger Leistung zum Zünden des Getters benötigt, die Induktionsaufheizung kann schnell erfolgen, und die Gesamtzeit für den Abbrennzyklus kann verkürzt werden.

C. Die optimale Positionierung führt auch zu einer gleichförmigeren Aufheizung des Getterbehälters und einer besseren Kontrolle über die exotherme chemische Reaktion, welche sich besser vorausbestimmen läßt, wenn man eine gleichförmige Aufheizung erreicht. Durch die gleichför-

·

migere Aufheizung läßt sich eine höhere Ausbeute verdampften Gettermaterials mit der gewünschten Verteilung erreichen..Die gleichförmige- re Aufheizung kann auch' zu einem geringeren Verspritzen von Getter-

Ι material und einer Reduzierung der Menge loser Partikel in der Röhre führen, die Überschläge im Betrieb der Röhre zur Folge haben können. Auch trägt die gleichförmigere Aufheizung zu einer Verhinderung des Durchbrennens des Getterbehälters bei, die auf extrem ungleichmäßiges Aufheizen des Getterbehälters zurückgeführt wird.

D. Der Getterbehälter und sein Inhalt können von irgendeinem bekannten System in der Gettertechnik sein, etwa gemäß den US-PSen 3 508 105, 3 558 962 und 3 964 812.

Die Verwendung einer Legierung aus exotherm reagierenden Bestandteilen ist zu bevorzugen, um ein metallisches Gettermaterial in Dampfform zu erhalten. Bevorzugt wird Bariummetalldampf, obgleich auch Strontium und andere Metalldämpfe erzeugt werden können. Auch kann die Legierung beim Aufheizen kontrollierbare Gasmengen zum Zwecke der Modifizierung ' der Verteilung und Ablagerung des Dampfes freisetzen.

E. Das neue Verfahren läßt sich mit einer Vorrichtung gemäß den Fig. 4 und 5 durchführen, welche so abgewandelt ist, daß zwei oder mehrere Wagen gleichzeitig, also während eines Zyklus, in Betrieb sind. Hierzu können zwei oder mehrere Wagen mit den beschriebenen Aufbauten im Tandembetrieb arbeiten.

F. Das neue Verfahren ist mit Bezug auf Getterbehälter beschrieben, die an Federn montiert sind, welche an dem° Strahlsystemaufbau angebracht sind. Der Getterbehälter kann alternativ auch neben oder an der inneren Oberfläche des Kolbens an irgendeinem anderen Teil des Aufbaus, beispielsweise an der Anodendurchführung 21 oder an dem die Maske tragenden Rahmen befestigt sein.

G. Das neue Verfahren läßt sich auch an einer stationären Vorrichtung ausführen, v/o also der Wagen stationär ist und die Röhre zu einem stationären Röhrenhalter gebracht wird. Zu diesem Zweck können der Wagen und sein oben beschriebener Aufbau auf einem Rahmen ohne stangen-

losen Zylinder 81, ohne den Schalter 89, die Nocken 95 und 97 und den Mitnehmerstift 99 montiert sein. Der Rahmen kann gegebenenfalls ein mit Rädern versehener Wagen sein. Eine solche stationäre Einheit würde

einen Röhrenhalter zum Halten einer Röhre in einer speziellen stationären' Lage bezüglich des Wagens entsprechend der Beschreibung der Fig. und 5 aufweisen. Eine derartige stationäre Einheit kann längsseits einer Inline-Evakuierungsmaschine oder irgendwo anders angeordnet sein, wobei die Röhren einzeln eingesetzt und wieder abgenommen werden.

H. In der Tabelle sind einige der vielen Röhrentypen aufgelistet, bei welchen das neue Verfahren anwendbar ist. Die Röhrentype gibt die Größe und Form des Kolbens an. Die drei Spalten mit der Überschrift "Unverändert" geben die axiale Distanz 48 in cm, die radiale Distanz 49 in cm und den Neigungswinkel 50 in Grad für jede Röhre ohne Abwandlung an. Die beiden Spalten mit der Überschrift "Verändert" geben die radiale Distanz 48 in cm und den Neigungswinkel 50 in Grad für jede Röhre an, die abgewandelt wurde, indem die radiale Distanz 5,08 cm gemacht wurde. Die wesentlichen Daten beziehen sich auf den Wertebe- · reich für die axiale Distanz 48, die radiale Distanz 49 und die Neigungswinkel 50 (wie in Fig. 2 veranschaulicht) für diese Röhrentypen. Das neue Verfahren läßt sich auf eine Aufeinanderfolge von zufällig durcheinandergemischten Röhren in mindestens diesen Wertebereichen praktizieren.

Tabelle

	PI-17	UNVERÄNDERT	Radiale Distanz 49	Neigungs winkel 50	VERÄNDERT	Neigungs winkel 50
Röhrentyp	PI-14	Axiale Distanz 48	4,41	43-1/2	Axiale Distanz ;48	48
25V-90°A	PI-5	18,43	5,00	54	19,07	54
25V-100⁰	PI-21	16,41	5,02	55	16,46	55
25V-100°	PI-19	16,16	5,26	55	16,20	55
25V-100⁰	PI-IO	13,07	5,97	53	12,94	51
³⁰ 25V-110°	PI-1-2	16,50	4,93 '	54	15,80	54
19V-100⁰	PI-17	16,36	5,05	49	16,46	49
13V-90°	14,50	5,33	49 .	14,53	48
13V-90°	16,46	5,27	49	16,27	47
13V-90°	17,37		17,18

Claims

.. Erfindungsanspruch:

1) Verfahren zum Verdampfen von Gettermaterial in aufeinanderfolgenden Kathodenstrahlröhren unterschiedlicher Größen und/oder Formen, deren jede eine Längsachse hat und einen Kolben sowie einen neben der inneren Oberfläche des Kolbens angeordneten Getterbehälter hat, der ebenfalls eine Mittellinie aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Getterbehälter in jeder der aufeinanderfolgenden Röhren bleibend in einer solchen Position fixiert ist, daß die Mittellinie (47) des Behälters die äußere Oberfläche des Kolbens in praktisch derselben Distanz (49) von der Röhrenlängsachse (19) wie bei den anderen der aufeinanderfolgenden Röhren schneidet.

2) Verfahren nach Punkt . 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Induktionsspule mit einer Mittellinie (62) in eine solche Position an der äußeren Oberfläche gebracht wird, daß die Mittellinie der Spule die äußere Oberfläche in praktisch demselben Punkt wie die Mittellinie (47) des Behälters schneidet.

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1 3) Verfahren nach Punkt 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Induktionsspule (51) einteilig mit einem Spulenhalter (57) ausgebildet ist, dem ein Sensor (60) zugeordnet ist, und daß die Induktionsspule längs eines zur Röhrenachse parallelen Weges (B) in Richtung auf die äußere Oberfläche zu bewegt wird und daß die Spulenbewegung auf ein Signal vom Fühler hin bei Berührung mit der äußeren Oberfläche angehalten wird.

4) Verfahren nach Punkt 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Fühler ein durch die Spule und im wesentlichen zu deren Mittellinie zentrisch verlaufendes Rohr (60) aufweist, das ein offenes Ende aus zusammendrückbarem Material (58) hat, welches über die Spule hinausragt, und _Φ daß ein Gas durch das Rohr und aus dessen offenem Ende herausgeführt wird, daß das offene Ende auf die äußere Oberfläche zu bewegt wird und daß eine wesentliche Änderung des Rückdruckes in dem Rohr abgefühlt wird, wenn sein offenes Ende die äußere Oberfläche berührt.

5) Verfahren nach Punkt 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Röhren auf einem von aufeinanderfolgenden Wagen (53A,53B, 53C) getragen wird, welche längs eines definierten Weges durch eine Station laufen, und.daß die Induktionsspule auf einem Träger (79) in der Station gehaltert ist, und der Träger längs eines definierten Weges parallel zu dem Weg der Wagen und in Koordination mit deren Be- ' wegung bewegbar ist.