DE10063034B4

DE10063034B4 - Fernsehglastrichter

Info

Publication number: DE10063034B4
Application number: DE10063034A
Authority: DE
Inventors: Stefan Hergott; Michael Vogel; Volker Knoche; Ralf Dr. Kehlenbeck; Oliver Mühlke
Original assignee: Schott AG
Current assignee: Schott AG
Priority date: 2000-12-18
Filing date: 2000-12-18
Publication date: 2005-11-24
Anticipated expiration: 2020-12-19
Also published as: EP1215704A2; DE10063034A1; US20020153823A1; EP1215704A3; US6680566B2; JP3683847B2; JP2002216673A

Abstract

Fernsehglastrichter (10) für eine Fernsehröhre mit
1.1 einer Lötkante (7),
1.2 einem Trichterhals (1),
1.3 einem Parabelbereich (2) und
1.4 einem Trichterkörper (8), wobei
1.5 der Außenkonturverlauf zwischen Lötkante (7) und Parabelbereich (2) entlang eines Schnittes C-C, der durch die Richtung der Diagonalen (3.1) des Fernsehglastrichters (10) definiert ist, einen steil abfallenden geraden Bereich aufweist,
1.6 der Außenkonturverlauf zwischen Lötkante (7) und Parabelbereich (2) entlang des Schnittes B-B, der durch die Richtung der kleinen Achse (3.3) des Fernsehglastrichters (10) definiert ist, ebenfalls einen steil abfallenden geraden Bereich aufweist,
1.7 der Außenkonturverlauf zwischen Lötkante (7) und Parabelbereich (2) entlang eines Schnittes A-A, der durch die Richtung der großen Achse (3.2) des Fernsehglastrichters (10) definiert ist, einen flach abfallenden geraden Bereich (3.5) aufweist,
1.8 der bogenförmige Abfall des Außenkonturverlaufs zur Lötkante (7) hin entlang der großen Achse (3.2) am stärksten, entlang der kleinen Achse...

Description

Die Erfindung betrifft einen Fernsehglastrichter für eine Fernsehröhre. Die dem Betrachter zugewandte Frontfläche ist im wesentlichen rechteckig.
Fernsehröhren bestehen aus einem Fernsehglastrichter, der gemeinsam mit dem Bild- oder Fernsehschirm den evakuierten Raum der Röhre bildet.
Der Fernsehglastrichter selbst gliedert sich in drei Bereiche: den Trichterhals, der die Elektronenstrahlkanone enthält und zylindrisch angeordnet ist; den Parabelbereich, um den herum die Ablenkspule zur Führung des Elektronenstrahls angeordnet ist und der in der Regel eine runde, anwachsende Querschnittsfläche aufweist; den Trichterkörper, dessen Querschnittsfläche stetig zunimmt und in der Regel von einer runden oder ovalen in eine rechteckige Form übergeht, bis die Querschnittsfläche des Bildschirms erreicht ist. Fernsehglastrichter und Bildschirm werden über Kontaktflächen, im folgenden Lötkanten genannt, miteinander verbunden.
Unter Rechteck ist hier und im folgenden eine Fläche zu verstehen, die im wesentlichen eine rechteckige Form beschreibt und deren Ecken abgerundet sein können. Entsprechend der rechteckigen Form des Bildschirmes ist auch die Fläche des Bereiches, der vom Elektronenstrahl überstrichen wird, rechteckig.

Aus der Schrift DE 24 07 527 B2 ist ein Fernsehglastrichter bekannt, der entlang eines Schnittes entlang der großen Achse folgenden Verlauf der Außenkante aufweist. Ausgehend vom Hals folgt ein flacher annähernd gerader Bereich, dann eine Krümmung, dann ein steiler annähernd gerader Bereich und dann ein unmittelbar zur Lötkante hin noch steiler abfallender Bereich. Der Fernsehglastrichter weist also entlang dem Verlauf der Außenkontur drei Bereiche und zwei Krümmungen auf.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Fernsehglastrichter für eine Fernsehröhre zu finden, der gegenüber den bekannten bisher eingesetzten Trichtern eine verkürzte Bauform, d.h. eine geringere Tiefe besitzt. Darüber hinaus soll der Trichter möglichst gewichtsreduziert und implosionssicher sein.

Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch einen Fernsehglastrichter gemäß Anspruch 1.

Die Steilheit bezieht sich auf ein Koordinatensystem, bei dem die Höhe über der Lötkante (7) gegenüber dem Abstand zur Symmetrieachse des Fernsehglastrichters (10) zugrunde gelegt wird.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung ist anhand der Zeichnungen näher erläutert. Darin ist im folgenden einzeln dargestellt:
1 zeigt einen Fernsehglastrichter in Draufsicht mit den jeweiligen Schnitten A-A, B-B und C-C sowie der Länge D der Trichterdiagonalen.
2 zeigt einen Fernsehglastrichter in Seitenansicht mit den jeweiligen Schnitten.
3 zeigt den Fernsehglastrichter nach 2 mit dem jeweils maximalen Abstand H zwischen der jeweiligen Außenkontur und der jeweiligen direkten Verbindungsgeraden zwischen Lötrandaußenkante und äußerem Übergang vom Trichterkörper zum Parabelbereich.
Der in 1 und 2 dargestellte Fernsehglastrichter (10) für eine Fernsehröhre zum Verlöten mit einen Bildschirm besteht im wesentlichen aus einem Trichterhals (1), einem Parabelbereich (2), einem Trichterkörper (8) und einer Lötkante (7). Der Außenkonturverlauf zwischen Lötkante (7) und Parabelbereich (2) entlang eines Schnittes C-C, der durch die Richtung der Diagonalen (3.1) des Fernsehglastrichters (10) definiert ist, weist einen steil abfallenden geraden Bereich auf.
Der Außenkonturverlauf zwischen Lötkante (7) und Parabelbereich (2) entlang des Schnittes B-B, der durch die Richtung der kleinen Achse (3.3) des Fernsehglastrichters (10) definiert ist, weist einen steil abfallenden geraden Bereich auf.
Der Außenkonturverlauf zwischen Lötkante (7) und Parabelbereich (2) entlang eines Schnittes A-A, der durch die Richtung der großen Achse (3.2) des Fernsehglastrichters (10) definiert ist, weist einen flach abfallenden geraden Be reich auf; im Bereich der Lötkante (7) fällt der gerade Bereich bogenförmig zur Lötkante hin steil ab.
Der bogenförmige Abfall des geraden Bereiches im Bereich der Lötkante (7) ist entlang der kleinen Achse (3.3) geringer und entlang der Diagonalen (3.1) am geringsten ausgeprägt.
Wie 2 zu entnehmen ist, ist die Steilheit des jeweiligen Außenkonturverlaufs bzw. die Steilheit des jeweiligen geraden Bereiches dabei wie folgt: Steilheit kleine Achse (3.3) > > Steilheit Diagonale (3.1) > Steilheit große Achse (3.2).
Entlang der Diagonalen (3.1) sind die Wandstärken (4.1 , 4.2) im wesentlichen größer als die Wandstärken (4.3, 4.4) im Bereich (3.5) entlang der großen Achse (3.2).
Entlang der kleinen Achse (3.3) sind die Wandstärken (4.5, 4.6) im wesentlichen größer als entlang der großen Achse (3.2), wobei die Wandstärke (4.7) im Bereich (3.4) zwischen ¼ der Höhe und ½ Höhe oberhalb der Lötkante (7) kleiner ist als die Wandstärken (4.5, 4.6). Die Höhe wird gemessen zwischen Lötkante (7) und Beginn des Parabelbereichs (2) (Höhe des Trichterkörpers (8)).
Die Wandstärke im Bereich der Lötkante (7) ist größer als die Wandstärke im Bereich des Trichterkörpers (8).
Kleiner bzw. größer bezieht sich auf die mittleren Wandstärken im gesamten Trichterkörper (8).
Die beschriebene Verteilung der Wandstärken führt dazu, dass die maximal zulässigen Spannungen nicht überschritten werden. Die dünnere große Achse (3.2) zusammen mit den dickeren beiden anderen Achsen (3.1, 3.3) reduziert die Spannungen im Parabelbereich (2). Der dünne Bereich (3.4) in der kleinen Achse (3.3) führt zur Reduzierung der Spannungen insbesondere im Lötkantenbereich.
In 3 ist der jeweils maximale Abstand H zwischen der jeweiligen Außenkontur und der jeweiligen direkten Verbindungsgerade zwischen Lötrandaußenkante (6.3) und äußerem Übergang (6.2) vom Trichterkörper (8) zum Parabelbereich (2) dargestellt. Der Abstand H wird senkrecht zur Verbindungsge raden gemessen. Die Höhe des Schnittpunktes zwischen der Senkrechten und der Außenkontur über der Lötkante (7) ist mit Z gekennzeichnet (für die Diagonale mit Z_D, für die kleine Achse mit Z_K und für die große Achse mit Z_G) Das Verhältnis der Höhe des Trichterkörpers (8) Z zu der Höhe des jeweiligen maximalen Abstandes H dient zur Beschreibung der Krümmung der Außenkontur (Z/Z_D, Z/Z_K, Z/Z_G). Ist das Verhältnis groß, so ist die Achse stark gekrümmt.
Erfindungsgemäß ist das Verhältnis zwischen dem maximalen Abstand H_dia (6.4) zur Außenkontur entlang der Diagonalen (3.1) und der direkten Verbindungsgerade zwischen Lötrandaußenkante und äußerem Übergang vom Trichterkörper (8) zum Parabelbereich (2) und dem Diagonalmaß (D) D/H_dia > 28. Die Krümmung ist Z/Z_D > 2,5.
Das Verhältnis zwischen dem maximalen Abstand H_gr (6.5) zur Außenkontur entlang der großen Achse (3.2) und der direkten Verbindungsgeraden zwischen Lötrandaußenkante und äußerem Übergang vom Trichterkörper (8) zum Parabelbereich (2) und dem Diagonalmaß (D) D/H_gr < 25 und die Krümmung ist Z/Z_G > 1,6. Das Verhältnis zwischen den maximalen Abstand H_kl (6.6) zur Außenkontur entlang der kleinen Achse (3.3) und der direkten Verbindungsgeraden zwischen Lötrandaußenkante und äußerem Übergang vom Trichterkörper (8) zum Parabelbereich (2) und dem Diagonalmaß (D) D/H_kl > 33, die Krümmung Z/Z_K > 2,6.
In einer bevorzugten Ausführungsform eines Fernsehglastrichters weist der Parabelbereich (2) in mindestens einem Teilabschnitt zwischen den Anschlussstellen zum Trichterhals (1) und zum Trichterkörper (8) einen rechteckigen Querschnitt auf.
Durch den rechteckigen Querschnitt insbesondere im mittleren Bereich der Parabel (2), wird die Glasaußenkontur auf der kleinen und großen Achse näher an die Trichtermittelachse gebracht. Die Länge des Bereiches mit rechteckigem Querschnitt bewegt sich dabei im Zentimeterbereich. Da die Elektronenstrahlablenkeinheit direkt auf der Glasaußenkontur aufsitzt, wird somit auch die Ablenkeinheit näher an den Elektronenstrahl gebracht, der innerhalb des Trichters verläuft. Das Magnetfeld, das durch die Ablenkeinheit zur Führung des Elektronenstrahls aufgebaut wird, muss daher einen geringeren Abstand überwinden und kann weniger stark sein. Dadurch wird elektrische Energie eingespart.
Je größer der Abstand zu der Quelle eines Magnetfeldes wird, desto größer wird auch der Abstand der Feldlinien. Da nun das Magnetfeld näher am Elektronenstrahl liegt und daher die Feldliniendichte gegenüber der Feldliniendichte in Standardparabelbereichen erhöht ist, kann der Strahl präziser geführt werden.
Der Fernsehglastrichter (10) ist vorzugsweise mit einem Bildschirm verlötet, der einen verkürzten umlaufenden Steg aufweist. Die Diagonale (3.1) des Trichters (10) ist für ein vorgegebenes Bildschirmformat entsprechend verlängert. Um die Spannungen im gesamten Trichterkörper (8) zu reduzieren wird die Lötkante (7) auf eine Höhe gelegt, die einen flacheren Bildschirm mit einem verkürzten umlaufenden Steg nach sich zieht. Hierdurch vergrößert sich der Trichter (10) entsprechend. Die Röhrengesamttiefe bleibt dabei unverändert. Die Trichterform kann somit in einen guten Übergang von den flacher verlaufenden Achsen (3.1 und 3.2) zur Lötkante (7) hin verzogen werden.
Das Verhältnis der horizontalen (großen) zur vertikalen (kleinen) Achse des Bildschirms bildet vorzugsweise das 16:9 Format.
Der Ablenkwinkel des Elektronenstrahls entlang der Diagonalen (3.1) des Fernsehglastrichters (10) beträgt vorzugsweise etwa 120°. Bedingt durch den großen Ablenkwinkel ergibt sich ein sehr flacher Trichter, d.h. ein Trichter mit einer verkürzten Bauform. Wird das Trichter-Design jedoch analog zu bisher bekannten Trichtern festgelegt, so ergeben sich unzulässig hohe Spannungen, wie durch Finite-Elemente-Rechnungen nachgewiesen wurde. Damit läßt sich keine implosionssichere Röhre erstellen.
Bei dem erfindungsgemäßen verkürzten Fernsehglastrichter konnten die Spannungen unter den zulässigen Maximalwert gesenkt wurden. Somit ist ein hoher Implosionsschutz gewährleistet. Hierzu wurde der beschriebene neuartige Außenkonturverlauf auf den Symmetrieachsen (3.2, 3.3) und der Diagonalen (3.1) verwendet.
Zusätzlich wurden spezielle Wanddicken eingesetzt, die in der großen und kleinen Achse (3.2, 3.3), sowie der Diagonalen (3.1) beschrieben sind, was zu einer vorteilhaften Gewichtsreduzierung des Trichters führt.
Die Trennlinie zwischen Schirm und Trichter ist so verschoben, das ein kürzerer Bildschirm verwendet werden kann.
Ausführungsbeispiel:
Für eine Röhre mit einer Diagonalen von 81 cm (32''), einem Höhen/Breiten-Verhältnis von ca. 16:9 und einem Ablenkwinkel von 120° ergeben sich beispielsweise die folgenden Abmessungen:
200 mm für die Gesamthöhe des Trichters von der Lötkante bis zum Ende des Parabelbereichs.
Wanddicken (entsprechend Figur 2)
Der Abstand von der geraden Verbindung zwischen Lötkante und Beginn des Parabelbereichs beträgt 20 mm in der Diagonalen, daraus ergibt sich für die 810 mm lange Diagonale:
D/H_dia = 810/20 = 40,5
für die 52 mm bei der großen Achse:
D/H_gr = 810/52 = 15,6
und für die 16 mm bei der kleinen Achse:
D/H_kl = 810/16 = 50,6
Für einen bekannten Standardtrichter von SCHOTT 76FW mit 810 mm Diagonale erhält man hingegen folgende Verhältnisse:
D/H_dia = 810/51 = 15,8
D/H_gr = 810/56 = 14,46
D/H_kl = 810/41 = 19,75
Die Höhe des Trichterkörpers Z = 132,
Z/Z_D = 3,3
Z/Z_G = 1,85
Z/Z_K = 3,47
Bei dem Vergleichstrichter beträgt Z = 208,
Z/Z_D = 2,1
Z/Z_G = 1,65
Z/Z_K = 3,47

Claims

Fernsehglastrichter (10) für eine Fernsehröhre mit 1.1 einer Lötkante (7), 1.2 einem Trichterhals (1), 1.3 einem Parabelbereich (2) und 1.4 einem Trichterkörper (8), wobei 1.5 der Außenkonturverlauf zwischen Lötkante (7) und Parabelbereich (2) entlang eines Schnittes C-C, der durch die Richtung der Diagonalen (3.1) des Fernsehglastrichters (10) definiert ist, einen steil abfallenden geraden Bereich aufweist, 1.6 der Außenkonturverlauf zwischen Lötkante (7) und Parabelbereich (2) entlang des Schnittes B-B, der durch die Richtung der kleinen Achse (3.3) des Fernsehglastrichters (10) definiert ist, ebenfalls einen steil abfallenden geraden Bereich aufweist, 1.7 der Außenkonturverlauf zwischen Lötkante (7) und Parabelbereich (2) entlang eines Schnittes A-A, der durch die Richtung der großen Achse (3.2) des Fernsehglastrichters (10) definiert ist, einen flach abfallenden geraden Bereich (3.5) aufweist, 1.8 der bogenförmige Abfall des Außenkonturverlaufs zur Lötkante (7) hin entlang der großen Achse (3.2) am stärksten, entlang der kleinen Achse (3.3) geringer und entlang der Diagonalen (3.1) am geringsten ausgeprägt ist, 1.9 und die Steilheit, bezogen auf ein Koordinatensystem, bei dem die Höhe über der Lötkante (7) gegenüber dem Abstand zur Symmetrieachse des Fernsehglastrichters (10) zugrunde gelegt wird, der geraden Bereiche wie folgt ist: Steilheit des einen geraden Bereichs entlang der kleine Achse (3.3) > Steilheit des einen geraden Bereichs entlang der Diagonale (3.1) > Steilheit des einen geraden Bereichs (3.5) entlang der großen Achse (3.2).
Fernsehglastrichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steilheit des jeweiligen einen geraden Bereiches wie folgt ist: Steilheit kleine Achse (3.3) > > Steilheit Diagonale (3.1) > Steilheit große Achse (3.2).
Fernsehglastrichter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass entlang der Diagonalen (3.1) die Wandstärken des Fernsehglastrichters (10) größer sind als die Wandstärken des Fernsehglastrichters (10) in dem einen flach abfallenden geraden Bereich (3.5) entlang der großen Achse (3.2).
Fernsehglastrichter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass entlang der kleinen Achse (3.3) die Wandstärken des Fernsehglastrichters (10) größer sind als die Wandstärken des Fernsehglastrichters (10) entlang der großen Achse (3.2), wobei die Wandstärke des Fernsehglastrichters (10) entlang der kleinen Achse (3.3) im Bereich (3.4) zwischen 1/4 der Höhe bis 1/2 Höhe oberhalb der Lötkante (11) kleiner ist als die Wandstärken des Fernsehglastrichters (10) oberhalb und unterhalb dieses Bereiches.
Fernsehglastrichter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verhältnisse wie folgt sind: für die Diagonale Z/Z_D > 2,5, für die große Achse Z/Z_G > 1,6, für die kleine Achse Z/Z_K > 2,6, wobei Z die Höhe des Schnittpunktes zwischen der Senkrechten und der Außenkontur über der Lötkante (7) ist; Z_D die Diagonale, Z_K die kleine Achse und Z_G die große Achse.
Fernsehglastrichter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis zwischen dem jeweils maximalen Abstand H (6.4, 6.5, 6.6) zur jeweiligen Außenkontur (3.1, 3.2, 3.3) und der jeweiligen direkten Verbindungsgerade zwischen Lötrandaußenkante (6.3) und äußerem Übergang (6.2) vom Trichterkörper (8) zum Parabelbereich (2) und dem Diagonalmaß (D) wie folgt ist: in Richtung der Diagonalen (3.1) D/H_dia > 28, in Richtung der großen Achse (3.2) D/H_gr < 25 und in Richtung der kleinen Achse (3.3) D/H_kl > 33.
Fernsehglastrichter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass dass der Parabelbereich (2) in mindestens einem Teilabschnitt zwischen den Anschlussstellen zum Trichterhals (1) und zum Trichterkörper (8) einen rechteckigen Querschnitt aufweist.
Fernsehglastrichter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Fernsehglastrichter (10) mit einem Bildschirm verlötet ist, wobei der Bildschirm einen verkürzten Steg aufweist und die Höhe des Fernsehglastrichters (10) entsprechend verlängert ist.