DE1462944A1

DE1462944A1 - Kathodenstrahlroehre und Verfahren zur Herstellung derselben

Info

Publication number: DE1462944A1
Application number: DE19661462944
Authority: DE
Inventors: Fassett Gardner Luther; Marinus Van Renssen
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1966-01-07
Filing date: 1966-09-26
Publication date: 1968-12-12
Also published as: NL148738B; GB1133868A; NL6608365A; ES327686A1; DK121184B; AT266935B; BE692304A; BR6680396D0; US3482286A

Description

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Patentanmeldung

Anmelder: .Radio Corporation of America New York, N. Y., V. St. A.

Kathodenstrahlröhre und Verfahren zur Herstellung derselben.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Kathodenstrahlröhren und auf ein verbessertes Verfahren zum Zusammenbau einer mit vielen öffnungen versehenen Lochmaske in einer vorbestimmten Abstandsbeziehung mit der Schirmträgerfrontplatte oder Kappe des Röhrenkolbens einer Farbfernsehröhre oder eines Kineskops.

Die Erfindung wird anhand einer AusfUhrungsform beschrieben, welche eine Farbbildröhre mit rechteckiger Lochmaske umfaßt, die koaxial innerhalb einer rechtwinkligen Schirmträger frontplatte gelagert ist. Der Röhrenkolben ist als Trichter ausgebildet, in dessen Halsabschnitt ein Drei-Elektronenstrahl-Erzeuger angeordnet ist und an dessen weites Ende die Schirmträgerfrontplatte dicht angeschlossen ist. Die Frontplatte besitzt einen transparenten, rechtwinkligen Schirmträger, auf dessen innerer Oberfläche ein Mosaik aus in drei verschiedenen Farben emittierenden Leuchtstoffpunkten aufgebracht ist, und die Frontplatte besitzt eine Seitenwand

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oder einen Rand, an welche bzw. an Vielehen die Lochmaske befestigt ist. Der Schirmträger besitzt eine gewölbte innere Fläche, die beispielsweise sphärisch sein kann, und die Lochmaske v/eist eine ähnliche Oberfläche auf, welche im Abstand vom Schirmträger liegt. Der Abstand Q zwischen dem Schirmträger und der Lochmaske kann von Punkt zu Punkt verschieden sein und liegt in der Größenordnung von 1,25 cm. An jeder Stelle ist der Abstand die Normalenstrecke zwischen den einander gegenüberliegenden Oberflächen von Lochmaske und Schirm.

Beim Betrieb der Röhre gehen die Elektronen jedes der drei Strahlen durch die öffnungen in der Lochmaske und treffen die Leuchtstoffpunkte jeweils von nur einer Gruppe der dreifarbig emittierenden Leuchtstoffpunkte. Die Leuchtstoffpunkte werden üblicherweise mittels eines fotografischen Verfahrens auf dem Schirmträger ausgebildet, wobei die Lochmaske mehrmals als Schablone verwendet wird. Infolgedessen muß die Lochmaske lösbar an der Frontplatte befestigt sein, so daß sie während der Rohrenherstellung von dieser leicht entfernt und exakt an dieser wieder angebracht werden kann. Die Lochmaske ist mittels zumindest drei streifenförmiger Blattfedern befestigt, die jeweils an einem Ende an die Lochmaske oder deren Rahmen angeschweißt sind und 'an ihrem anderen Έϊιάβ ein Loch aufweisen, mit welchem sie nachgiebig einen einwärts ge-

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richteten, fest an der Seitenwand der Frontplatte befestigten Zapfen aufnehmen.

Bisher wurde der Q-Abstand der Lochmaske vom Schirmträger durch Zwischenfügen eines Abstandhalters,festgelegt, der eine Vielzahl von Zapfen besaß, die eine vorbestimmte feste Länge zwischen Schirmträger und Lochmaske aufwiesen. Die durch die Blattfedern gebildeten Stützglieder werden an die Frontplatte angeschlossen, indem man die Blattfedern mit ihren öffnungen über die Zapfen der Frontplatte setzt und die Federn an die Lochmaske anschweißt. Da die Lochmaske sehr dünn ist, etwa in der Größenordnung von wenigen Milizoll, besteht ein Nachteil bei dieser Art des Zusammenbaus darin, daß das Anschweißen der Federn an die Lochmaske ohne Zerstörung der Lochmaske schwierig ist. Dies führt dazu, daß nach Entfernung des Abstandhalters und erneutem Zusammenbau der Teile ein ungenauer Abstand zwischen Lochmaske und'Schirmträger vorliegt.

Bei Verwendung des beschriebenen Abstandhalters ist es nicht 'gewährleistet, daß der Abstand innerhalb bestimmter Grenzen liegt, da ja beispielsweise die Krümmung der Frontplatte innerhalb eines Toleranzbereiches von plus oder minus 0,61 mm und die Krümmung der Lochmaske in einem Toleranzbereich von plus oder minus 0,38 mm liegen dürfen. Ein mattenförmiger Abstandhalter ist ein starrer Abstand-

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halter, welcher nicht bei allen Anordnungen eine Anpassung erbringt, insbesondere nicht bei solchen Anordnungen, bei denen sich die Toleranzen einander entgegenwirkend addieren. Infolgedessen werden durch Abweichungen in den Formen der Lochmasken und Schirmträger viele Lochmasken, die nicht auf den Abstandhalter passen, als Ausschuß weggeworfen, obwohl ihre Abweichungen nur derart sind, daß sie an sich hätten benutzt werden können.

Es wäre deshalb vorteilhaft, eine Farbfernsehröhre der beschriebenen Art zu schaffen, bei welcher der Q-Abstand nicht auf einen festen Abstandhalter bezogen ist, sondern auf einen Abstandhalter, der durch die jeweiligen Formen der Lochmaske und des Schirmträgers jeder einzelnen Baugruppe bestimmt wird. Hierdurch würde die Herstellung wirtschaftlicher und könnte der Abstand zwischen Lochmaske und Schirm automatisch gemessen und innerhalb zulässiger Grenzen festgelegt v/erden.

Diese und weitere Aufgaben werden gemäß einer Ausführungsart der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst,· daß die Lochmaske und die Frontplatte in einer neuen Art zusammengebaut werden, indem man die Frontplatte koaxial in einem Abstand von der Lochmaske mit Hilfe einer Vielzahl dazwischen angeordneter, getrennter Entfernungsmeßvorrichtungen hält, wobei jede Meßvorrichtung sowohl die Schirmträgerfrontplatte

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als auch die Lochmaske an jeweils verschiedenen Punkten berührt. Der Abstand zwischen der Lochmaske und der Schirmträger ff on t platte wird dann eingestellt, bis die Summe der Unterschiede zwischen den durch die Meßvorrichtungen gemessenen Entfernungen und den vorbestimmten Sollentfernungen an allen Meßpunkten ein Minimum ist. Hierdurch wird der Abstand gegenüber dem Sollabstand optimiert. Ein spezielles Optimierungsverfahren besteht darin, zunächst den Abstand an einem Paar getrennt liegender Punkte entsprechend den Sollwerten festzulegen und dann unter Aufrechterhaltung der Abstandsstrecken an diesen Punkten eines der beiden Elemente um eine Verbindungsachse dieser beiden Punkte bis in eine Stellung zu schwenken, bei welcher der Abstand zwischen den beiden Elementen an einem anderen Paar von auf entgegengesetzten Seiten der Achse liegenden Punkten im wesentlichen gleich ist. Das Lochmaskenelement kann dann lösbar an dem Frontplattenelement befestigt werden, während die Elemente In dieser anderen Stellung gehalten werden, indem man zum Beispiel die bandförmigen Federn an die Lochmaske anschweißt. Im Falle rechtwinkliger Lochmasken- und Frontplatten sind die zwei Punktpaare vorzugsweise auf den beiden Diagonalen des Rechtecks angeordnet.

Bei dem beschriebenen Ausftihrungsbeispiel wird das Loch maskenelement stationär -gehalten und das Frontplattenelement darauf zubewegt und diesem gegenüber νerschwenkt.

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Die Erfindung kann jedoch ausgeführt werden, indem man die Frontplatte stationär hält und die Lochmaske auf diese zubewegt und gegenüber dieser verschwenkt. Statt die Lochmaske in der vorerwähnten Endstellung mit der Frontplatte zu verbinden, kann der Abstand der beiden Elemente an ihrem Zentrum gemessen werden. Erforderlichenfalls kann das bewegliche Element insgesamt auf das andere Element hin oder von diesem weg bewegt werden, um die drei Abstände zu mitteln, bevor die Lochmaske an der Frontplatte befestigt wird.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung ausführlicher beschrieben, in der zeigen:

Fig. 1 in Vorderansicht eine Maschine zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung;

Fig. 2 einen Vertikalschnitt gemäß der Linie 2-2 in Fig. 5j

Fig. 5 eine Aufsi-eht auf die Maschine j .

Fig. 4 einen Querschnitt längs der Linie 4-4 In Fig. Ij

Fig. 5 einen Querschnitt längs der Linie 5-5 in Fig. Ii

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Fig. 6 in perspektivischer Darstellung eine Abstandsmejjfceinrichtung zur Verwendung bei der Maschine nach Fig. 1 und eine hierbei zu verwendende Anzeigevorrichtung;

Fig. 7 einen Längsschnitt durch einen der Abstandsmesser nach Fig. β und

Fig. 8 einen Teilschnitt durch eine streifenformige Feder, die zur lösbaren Befestigung der Lochmaske an der Frontplatte in einer Farbbildröhre vom Lochmaskentyp dient.

Die dargestellte Maschine besitzt eine horizontale Grundplatte 1, die auf einem Rahmengestell 3 aus Profileisen abgestützt ist. Drei Pfosten 5 (Fig. 1 und 5), die auf der Oberseite der Grundplatte 1 angebracht sind, tragen Paare von Rollen 7* zwischen denen eine kreisförmige Plattform 9 in einer horizontalen Ebene drehbar gelagert ist. Ein langes rohrförmiges Stützglied 11 (Fig. 2) ragt senkrecht durch eine zentrale öffnung 13 in der Plattform 9, mit welcher es über einen Ring 15 verbunden ist, der an das Glied 11 angeschweißt und an der Plattform 9 durch Bolzen befestigt ist. Das untere Ende des Stützgliedes 11 ragt durch ein zweites Lager 17, das in einer öffnung 19-9-in der Grundplatte 1 angeordnet ist.

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Ein langes zylindrisches Rohr 21, webhes die Frontplatte P trägt, wird von dem Stützglied 11 vertikal verschiebbar geführt. Eine mit öffnungen versehene kreisförmige Platte 23 ist über einen Ring 25 und eine Hülse 27 am oberen Ende des Rohres 21 aufgehängt (Pig. 2). Eine rechtwinklige, die Frontplatte P tragende Platte 29 ist auf der Platte 23 derart abgestützt, daß sie gekippt und zur Peineinstellung vertikal bewegt werden kann. Hierzu dienen drei Luftservomotore Jl A, 31 B und Jl C.

Jeder dieser drei Motore umfaßt ein festes Lager 33, welches oberhalb der Platte 23 angeordnet und auf dieser abgestützt ist. Über zwei Stangen 36 ist eine Luftkammer 35 am Lager 33 aufgehangen, welche eine flexible Membran 37 (Pig. I) enthält, an deren Zentrum eine federbelastete Stange 39 angeschlossen ist, welche senkrecht durch einen auf dem Lager 33 angeordneten Verriegelungszylinder 41 hindurchragt. Jede Stange 39 ist jeweils an einen der drei Blöcke 42 A, 42 B und 42 C angeschlossen, welche mit der Platte 29 über eine auf der jeweiligen Stange 39 vorgesehene Kugel 43 in Verbindung stehen, welche Kugeln jeweils in einer quergerichteten zylindrischen Nut 44 jedes Blockes geführt sind. (Fig. 1, 2 und 4). Die Mittelachsen der Nuten 44 in den Blöcken 42 A und 42 C fluchten miteinander längs einer Linie 46, und die Hut 44 im Block 42 B ist in einem Winkel von 9O⁰ zur Mittelachse der beiden anderen Nuten orientiert.

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Der Block 42 A hat eine Dicke gleich dem Durchmesser seiner Kugel 43, und seine Nut 44 ist durch zwei Platten 45 abgeschlossen, so daß eine Verbindung in Form eines Kugelgelenkes vorliegt. Jeder ι Verriegelungszylinder 41 der Servo* motoren 31 A, 31 B und 3I C enthält eine dünne flexible Hülse, welche eng die jeweilige Stange 39 umschließt, und einen Druckmittelraum, so daß die Hülse gegen die Stange 39 gedrückt werden kann, um diese in einer gewünschten Stellung (nicht gezeigt) zu verriegeln.

Die Platte 29 ist mit drei nichtmetallischen Unterlagen 48 (Pig. 1 und 3) für die Frontplatte versehen, welche Unterlagen eine der äußeren Form der Frontplatte P angepaßte Form besitzen. Auf der Platte 29 (Fig. 3 und 2) sind ferner zwei starre Stützarme 49 an einer Ecke und ein einzelner starrer Stützarm 49 an einer benachbarten Ecke (Fig. 3) angeordnet. Ein federbelasteter, beweglicher Stützarm 51 ist an einer dritten Ecke mit der Platte 29 verbunden und dient dazu, die Frontplatte P auf den Unterlagen 48 koaxial zur Drehachse der Plattform 9 auszurichten.

Die Lochmaske S wird oberhalb der Abstützplatte 29 für die Frontplatte in einer festen Lage durch eine Einrichtung (Fig. 1, 2 und 4) gehalten, welche drei vertikale Stangen 53, 55 und 57 umfaßt, die auf der drehbaren Plattform 9 in den in Fig. 4 gezeigten Stellungen gelagert sind.

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Halbkreisförmige Ausnehmungen 58 am Rand der Platte 23 ergeben einen freien .Raum für die Stangen 53* 55 und 57. Auf der Oberseite der Stangen 53* 55 und 57 ist ein hufeisenförmiges, horizontales Lagerteil 59 befestigt.

Die rechtwinklige Lochmaske S besteht aus einem magnetisierbaren Material, z. B. Stahlblech, und wird an ihren vier Ecken von vier Elektromagneten 6l getragen, welche jeweils auf vier Auslegern 63 abgestützt sind, die an dem Lagerteil 59 starr befestigt sind. Drei der Elektromagnete besitzen starre Weicheisenanker 65, die jeweils von einer Erregerspule 67 umschlossen sind und von einem an einem der Ausleger 63 befestigten Block 69 getragen werden. Der vierte Elektromagnet 61, der in Fig. 3 in der linken oberen Ecke liegt, besitzt einen beweglichen, länglichen Weicheisenanker 71 (Fig. 2), der durch einen Erregerkern im Ausleger 63 ähnlich wie die starren Anker 65 ragt und ferner durch einen nicht magnetischen Block 73 greift, v/elcher eine vertikale Ankerbohrung für den beweglichen Anker 71 und zwei die vertikale Bohrung schneidende horizontale Ankerbohrungen besitzt, wie im weggebrochenen'Teil von Fig. 3 gezeigt ist. Ίη den horizontalen bohrungen sind zwei Hilfsweicheisenanker 75 angeordnet, die zur Verriegelung des vertikalen Ankers 7I in einer gewünschten Stellung dienen, wozu sie durch Spulen 77 erregt werden. Der bewegliche Anker 71 wird von einer Feder getragen, die den größten Teil seines Gewichtes aufnimmt.

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Beim Einbau der Lochmaske S wird diese mit drei entsprechenden Ecken der oberen Fläche des radialen Flansches 79 ihres starren Rahmens 81 (Fig. 2 und 5) gegen die unteren Enden der drei starren Anker 65 gesetzt, und dann werden die jeweiligen Spulen 67 erregt, um die starren Anker zu magnetisieren und den Rahmen 8l gegen die Enden der starren Anker magnetisch zu halten. Da der bewegliche Anker Jl über eine in ihm angeordnete Feder abgestützt ist, wird der Rahmen 8l aufwärts gegen den beweglichen Anker 71 gedrückt und dieser in seine Spule 61 hineingeschoben. Danach werden die Spulen 77 erregt, damit die Anker 75 den beweglichen Anker 71 in dieser Stellung verriegeln, wonach die Spule 67 des Ankers 7I erregt wird, um den Lochmaskenrahmen 8l gegen den Anker zu klemmen. Zur seitlichen Lagesicherung der Lochmaske S in einer vorbestimmten Stellung sind sechs starre, vertikal gerichtete Stifte 85 an den Auslegern 63 mittels der Blöcke an den in den Fig. 2 und 3 gezeigten Stellen angebracht.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, dient das obere Ende des Stützgliedes 11 als Anschlag und Träger für den Ring 25 und den damit verbundenen Teil der Frontplattenhalterung, falls sich die Frontplattenhalterung in ihrer untersten Stellung befindet. Zum Zusammenbau der Frontplatte P mit der Lochmaske S wird die Frontplattenhalterung mittels eines Luftmotors 87 angehoben, der auf der Grund-

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platte 1 gelagert 1st und mit dem unteren Ende des Frontplatten-Tragrohres 21 über einen Hebelarm 89 verbunden ist, welcher bei 9I schwenkbar am .Rahmengestell 3 gelagert ist. Der Hebelarm 89 ist mit dem Rohr 21 über zwei in eine Ringnut eingreifende Stifte bei 91' verbunden, um eine Verdrehung des Rohres 21 zu ermöglichen. Die Aufwärtsbewegung des Rohres 21 wird durch einen verstellbaren Anschlag 95 begrenzt, der an dem Hebelarm 89 angreift. Eine Platte 9^, die an der Platte 23 befestigt ist, und eine die Stange 57 umschließende Kreisöffnung 95 (Fig. 3) besitzt, dient als vertikale Führung und verhindert eine Drehung der Platte 23» während sie eine Vertikalbewegung der Platte 23 gegenüber der Plattform 9 zuläßt.

Ein auf dem Rahmengestell 3 gelagerter Motor 96 ist über eine Getriebeverbindung mit den Zahnrädern 97 und 99 an den Ring 15 angeschlossen und dient zur Verdrehung der Plattform 9 i*¹ verschiedene Stellungen während des Betriebes der Maschine, wobei die Verdrehung durch einen nockenbetätigten Schalter 101 gesteuert wird.

Die Fig. 2, 6 und 7 zeigen eine Meßvorrichtung IO3 für den Q-Abstand, Vielehe auf die Schirmträger fläche IO5 der Frontplatte P gelegt wird, bevor die Frontplatte mit der Lochmaske S zusammengebaut wird. Die Meßvorrichtung IO3 besteht aus einer verhältnismäßig dünnen, rechteckigen

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Scheibe 107,z. B. eine Fiberglas- oder Kunststoffscheibe von z. B. drei Millimeter Dicke, bei der eine Oberfläche eine Form aufweist, die im wesentlichen der Form der Schirmträgeroberfläche. 105 entspricht. Vier luftbetätigte Abstandsmesser 109, im einzelnen mit IO9 A, IO9 B, 109 C und 109 D bezeichnet, sind felexibel an die Scheibe I07 befestigt, und zwei" an vier Ecken eines Rechtecks, bzw. paarweise diametral zueinander. Ein fünfter luftbetätigter Abstandsmesser 109 E ist vorzugsweise am Zentrum der Scheibe 107 angeordnet. Wie aus Fig. 7 ersichtlich, umfaßt jeder Abstandsmesser 109 einen länglichen Block 111, welcher einen festen Vorsprung II3 auf einer Seite und einen beweglichen Vorsprung 115 auf der gegenüberliegenden Seite besitzt. Der bewegliche Vorsprung 115 sitzt auf einem Ende einer länglichen Klappe 117, die bei II9 auf dem Block 111 an einer Stelle schwenkbar gelagert ist, die näher aber im Abstand vom anderen Ende der Klappe liegt. Der Teil 121 der Klappe, der über den Drehpunkt hinausragt, liegt normalerweise eng an einer kleinen Luftauslaßöffnung 122 im Block 111 an, die über einen Schlauch 125 mit einer geregelten Druckluftquelle (nicht gezeigt) in Verbindung steht. Im Betrieb wird eine Abwärtsbewegung des Vorsprungs II5 durch die Änderung des Staudruckes exakt gemessen, die sich bei einer Aufwärtebewegung des Teiles 121 weg von der Öffnung 123 ergibt. Die verschiedenen Staudrücke von fünf Abstandsmessern könaen durch verschiedene Flüssigkeitssäulen 127 in einem

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Meßgerät 129 dargestellt werden, wie in Fig. 6 gezeigt ist. Die Skalen des Meßgerätes können beispielsweise in Millizoll der gemessenen Bewegung der beweglichen Vorsprünge kalibriert sein.

Pig. 8 zeigt eine Einrichtung zur lösbaren Anbringung des Lochmaskenrahmens 8l an der Frontplatte P mittels einer Blattfeder 151, welche an einem Ende mit dem Rahmen 8l verbunden ist und am anderen Ende ein Loch I35 aufweist, welches lösbar einen Zapfen an der Frontplatte aufnimmt. Statt die Feder IjJl unmittelbar an den Rahmen 8l anzuschweißen, ist hier zunächst eine hakenförmige Platte Γ55 an den Rahmen angeschweißt. Die Feder I3I wird dann in den hakenförmigen Teil Ij55 a der Platte 155 eingesetzt und in Eingriff mit dem Zapfen 137 gebracht, wobei die Feder während der Feineinstellung der Lochmaske gegenüber der Frontplatte nachgiebig in ihrer Lage gehalten ist, wonach dann die Feder I3I an die hakenförmige Platte I55 angeschweißt v/ird. Vorzugsweise werden vier derartige Befestigungseinrichtungen für die Lochmaske verwendet, wobei jeweils eine in oder nahe der Mitte jeder langen und kurzen Seite der Lochmaske vorgesehen wird.

Mit der beschriebenen Maschine wird in der folgenden Weise gearbeitet. Die Frontplatte P und die Lochmaske S werden jeweils auf den Unterlagen 48 und Elektromagneten 6l in der beschriebenen Weise angeordnet. Die Ausrichtung der

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Prontplatte P und der Lochmaske S ist derart, daß eine Diagonale der Frontplatte und eine entsprechende Diagonale der Lochmaske im wesentlichen in einer gemeinsamen Ebene mit der Linie 46 liegen, Vielehe eine Verlängerung der zentralen Achsen der Nuten 44 der Blöcke 42 A und 42 C (Fig. 4) ist. Die Meßvorrichtung 1OJ für den Q-Abstand wird dann in die Frontplatte P eingelegt, wobei die festen Vorsprünge 115 auf der Schirmträgeroberfläche IO5 (Fig. 2) liegen und die beweglichen Vorsprünge 115 der Abstandsmesser 109 A und 109 C jeweils auf dier Diagonalen der Frontplatte in der Ebene der Linie 46 liegen. Danach wird der Luftmotor 87 eingeschaltet, der das Rohr 21, die Platte 25, die Platte 29 und die Frontplatte P in die obere Stellung anhebt, in welcher die Frontplatte P die Lochmaske S umschließt, wie in strichpunktierten Linien in Fig. 2 angedeutet ist. Der Anschlag 95 ist derart eingestellt, daß er die Aufwärtsbewegung der Frontplatte P stoppt, gerade bevor die Vorsprünge 115 der Abstandsmesser an der Lochmaskenoberfläche angreifen. Danach werden die beiden Luftservojrmotore 3I A und Jl G, deren zugeordnete Blöcke bzw. Nuten mit der Linie 46 in der Ebene einer der Diagonalen der Frontplatte liegen, eingeschaltet, um allmählich die Platte 29 anzuheben und zu kippen, bis die Lochmaske die beiden Abstandsmesser 109 A und IO9 C auf der Diagonalen dieser Ebene berührt und die Abstandsmesser einen vorbestimmten 0,-Abstand messen, .wie dieser vom Meßgerät 129

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angezeigt wird. Normalerweise sind diese Q-Abstände untereinander und mit den Sollabständen an diesen Punkten gleich.

Nunmehr wird der andere Luftmotor 3I B eingeschaltet, der die Platte 29 um die erste Diagonale schwenkt, bis beide' Abstandsmesser 109 B und IO9 D gleiche Q-Abstände an den beiden Punkten auf der anderen" Diagonalen d3er Frontplatte messen. Wenn die gemessenen Q,-Abstände auf der zweiten Diagonalen innerhalb einer zulässigen Abweichung von den Sollabständen liegen, können alle Motore J>± durch die Verriegelungszylinder 4l verriegelt werdai, wonach die Befestigungsfedern eingebaut und an der Lochmaske S festgeschweißt werden. Nachdem die Federn an den Rahmen angeschweißt sind, wird die Lochmaske S durch Abschalten der vier Spulen &J von den Magneten 6l abgenommen, und wird die die Frontplatte tragende Platte 29 abgesenkt. Die Lochmaske wird von der Frontplatte getrennt, damit die Meßvorrichtung IO3 herausgenommen und andere Arbeitsvorgänge durchgeführt werden können.

Selbst wenn die gemessenen Q-Abstände auf den beiden Diagonalen eines speziellen Lochmasken-Frontplatten-Paares befriedigend sind, kann in gewissen Fällen der Q-Abstand im Zentrum nicht innerhalb zulässiger Toleranzen liegen. Bevorzugt wird deshalb nach dem zweiten, vorbeschriebenen Kippvorgang und vor dem Anschweißen der Federn Γ5Ι auch der Q-Abstand im Zentrum durch den Abstandsmesser IO9 E

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gemessen . Erforderlichenfalls werden dann alle drei Luftmotor e erneut verstellt, um die Abstände längs der beiden Diagonalen und im Zentrum zu optimieren, damit wenn eben möglich alle Q-Abstände innerhalb zulässiger Toleranzen liegen. Normalerweise muß für diese Optimierung die Frontplatte P in vertikaler Richtung aufwärts oder abwärts durch gleichmäßige Betätigung aller Luftmotore verstellt werden, bis der Abstandsmesser I09 E im Zentrum einen Abstand mißt, der innerhalb der zulässigen Toleranzen liegt, während die anderen Abstandsmesser ebenfalls Abstände innerhalb der zulässigen Toleranzen messen. Die beschriebene

automatische Einstellvorrichtung für den Q-Abstand liefert nicht einen festen Q-Abstand wie z. B. ein Abstandhalter in Form einer Matte, sondern er überschaut den Abstand an fünf Punkten zwischen Lochmaske und Frontplatte, bevor das Anschweißen erfolgt, und bewegt die Frontplatte längs ihrer Vertikalachse und relativ zur Lochmaske, bis die fünf Punkte optimiert sind, wobei alle Stellen innerhalb der zulässigen Abweichung vom Soll-Q-Wert, aber mit einer Mindestabweichung vom jeweiligen Soll-Q,-Wert liegen. Erst zu diesem Zeitpunkt wird das Anschweißen durchgeführt. Es hat sich in der Praxis erwiesen, daß nach diesem Verfahren nur sehr wenige Lochmasken-Frontplattenpaare nicht erfolgreich zusammengebaut werden können.

Die Befestigungsfedern I3I können mit den Frontplatten-

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zapfen Ij57 und den Hakenplatten Γ35 vor oder nach der beschriebenen Q-Abstands-Einstellung zusammengefügt werden. Nachdem die Einstellung des Q-Abstandes beendet ist, werden die Federn IjJl dann dauerhaft an die Hakenplatten 135 angeschweißt. Bei einem transportablen oder von Hand tragbaren Schweißgerät können alle Federn ängeschw.eißt werden, ohne daß die Plattform 9 und das darauf abgestützte Lochmasken-Frontplattenpaar gedreht werden. Diese Maschinenteile sind jedoch für eine Drehung geeignet ausgebildet, damit alle Lochmasken-Befestigungsstellen an eine einzelne Schweißstation (nicht gezeigt) herangeführt werden können. Darüber hinaus erleichtert ein Verdrehen der Lochmasken-Frontplatten-Baugruppe ein Verschweißen von Hand.

Es wurde festgestellt, daß durch das Anschweißen der Federn 131 an die Hakenplatten I35 die Lochmaske aufgeheizt wird, und daß deren Expansion bewirkt, daß der Q,-Abstand nach dem Schweißen um einige tausendstel Zoll kleiner als der Sollwert ist. Um dies zu kompensieren, wird die Lochmaske S, nachdem die gemessenen Q-Abstände an den verschiedenen Meßstellen in der vorbeschriebenen Weise optimiert worden sind, insgesamt von der Frontplatte P um einen- vorbestimm- · ten Betrag wegbewegt, bevor die Federn Γ5Ι an die Maske angeschweißt werden. Der Betrag einer solchen Bewegung hängt von der Art des Schweißvorganges und v2>n der Größe der ' hergestellten Kathodenstrahlröhre ab. Im Falle einer

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mit Helium als Schutzgas f 1 A R ? Q Λ Λ

Iiochmaske und einer .Frontplatte für eine rechtwinklige I9-Zoll-Röhre mit 9O⁰ Ablenkung und bei Heliarc-Schweißung * erwies sich eine Verstellung von etwa 0,15 nun als ausreichend

Das Verfahren gemäß der Erfindung wurde vorstehend beispielsweise in Verbindung mit einer speziellen Maschine beschrieben, Vielehe, von der Bedienungsperson gesteuert, die meisten Schritte des Verfahrens ausführt. Das Verfahren kann jedoch auch erfolgreich durchgeführt werden, wenn die meisten Schritte von Hand vorgenommen werden. Ih diesem Falle wird die Frontplatte in einer Stellung ähnlich der in Fig. 1 gezeigten durch eine Vielzahl von Unterlagen auf einer gesten Basis gehalten j eine Meßvorrichtung 10j5 für den Q₁-AbS tand wird dann auf die SchirmträgerOberfläche gelebtj danach wird eine Lochmaske über die Meßvorrichtung in die Frontplatte gesetzt und vorübergehend mittels der Blattfedern an den Frontplattenzapfen befestigt, wobei die Federn reibend in die Hakenplatten eingreifen, wie in Fig. 8 gezeigt ist; die Lochmaske wird dann an zwei Stellen auf einer ersten Linie erfaßt und auf- und abbewegt und geschwenkt, bis der gewünschte Q-Abstand auf der ersten Linie erreicht ist, der von den Abstandsmessern und dem zugehörigen Keßgerät angegeben wird; die Lochmaske wird dann an zwei anderen Punkten längs einer anderen Linie gegriffen und geschwenkt,, um den Q-Abstand auf der anderen Linie gleichzumachen; danach werden die Federn an den Lochmaskenrahmen ange-

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schweißt und die Meßvorrichtung herausgenommen. Die einzigen notwendigen Teile der Maschine sind folglich die Basis zur Abstützung der Frontplatte, die Meßvorrichtung für den Q-Abstand mit Meßgerät und ein Schweißgerät.

Andererseits kann die beschriebene Maschine Einrichtungen zur automatischen Betätigung der Luftmotore j51 in Abhängigkeit von den durch die Abstandsmesser IO9 gelieferten Meßwerte besitzen, um die Lochmaske S gegenüber der Frontplatte P in die gewünschte Endstellung zu bringen, in der sie bereit für ein Anschweißen der Federn Γ5Ι am Lochmaskenrahmen 8l vorliegt.

Das vorbeschriebene Verfahren für den Zusammenbau der Lochmaske und der Frontplatte einer Kathodenstrahlröhre unterscheidet sich von den früher verwendeten Verfahren, bei denen ein festes Abstandselement zwischen der Lochmaske und der Frontplatte verwendet wird. Das feste Abstandselement kann aus einer entsprechend geformten Matte bestehen, die zur Sicherung des Abstandes zwischen der Lochmaske und der Frontplattenoberfläche dient, wobei die Abstände an allen Punkten nahe bei vorbestimmten Sollvier ten liegen. Bei einem Typ von Abstandhaltern ist eine Vielzahl von Zapfen vorgesehen, die von einer oder beiden Oberflächen der Abstandsmatte ausgehen und zwischen der Lochmaske und der Frontplattenobcr.M'Iche vorbostiiüni':« Abstände an den

B Π w P 1 '' < η 8 9 U

Punkten schaffen, an denen die Zapfen sowohl die Lochmaske als auch die Frontplatte berühren. Die Lochmaske wird an der Frontplatte befestigt, während die Matte den Abstand hält. Die Verwendung solcher fester Abstandselemente ist jedoch wegen der Abweichungen in der Form sowohl der Lochmaske als auch der Oberfläche der Frontplatte nachteilig. Wenn auch der Abstandhalter angewiesen Punkten den richtigen Abstand festlegt, verhindern Änderungen in den Formen der Lochmaske und der Frontplatte, daß die Sollabstände an anderen Stellen erreicht werden. Der feste Abstandhalter würdö an solchen Stellen die Abstände zwischen Lochmaske und Frontplatte zu groß halten. Wenn die Abweichungen beim Abstand zwischen Lochmaske und Frontplatte nicht größer als die zulässigen Differenzen von den vorbestimmten Sollabständen sind, könnte die Lochmasken-Frontplatten-Anordnung verwendet werden · Bei Verwendung solcher festen Abstandhalter ergibt sich jedoch ein beträchtlicher Ausschuß.

Das beschriebene neue Verfahren weist nicht die festen Abstandhaltern anhaftenden Einschränkungen auf, sondern verwendet vielmehr eine Arbeitsweise, bei der der Abstand an einer Vielzahl von Punkten abwechselnd unter Bezugnahme aufeinander derart eingestellt wird, daß alle gemessenen Abstände innerhalb zulässiger Abweichungen von den vorbestimmten Sollabständen liegen, bevor die Lochmaske mit der

Frontplatte verbunden wird. Infolgedessen wird der Abstand fiir jede Lochmasken-Frontplatten-Anordnung Individuell gemessen und kann von Anordnung zu Anordnung verschieden sein. Dieses Verfahren hängt nicht von einem festen Abstandhalter ab, sondern verwendet einen, der für jede Anordnung einen zulässigen Abstand einjustierbar festlegt. Es hat sich erwiesen, daß bei Verwendung dieses Verfahrens in beträchtlichem Umfange der Anfall von Ausschußware herabgesetzt wird, öa Anordnungen, welche nicht an allen Meßstellen innerhalb zulässiger Abweichungen von den Sollabständen liegen wurden, nunmehr derart im Abstand eingestellt werden können, daß an allen Stellen zulässige Werte vorliegen. Infolgedessen kann bei einer viel größeren Anzahl von Anordnungen eine Anpassung durchgeführt werden, als dies mit einem festen Abstandhalter möglich ist. Die Erfindung gibt ein Verfahren zur Korrektur des Abstandes zwischen der Lochmaske und der Erontplatte vor ihrem Zusammenbau an.

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Claims

Patentansprüche

Verfahren zum Zusammenbau einer Kathodenstrahlröhre mit Schirmträger und Lochmaske, deren Oberflächenform gleich der des Schirmträgers ist und die an verschiedenen Punkten Abstände zum Schirmträger einhält, welche von Sollabständen nur um zulässige Werte abweichen, gekennzeichnet durch die Schritte, daß der Schirmträger (P) koaxial in Abstand von der Lochmaske (S) angeordnet wird, daß eine Vielzahl verteilt liegender Abstandsmesser (IO9) zwischen Schirmträger und Lochmaske eingeführt wird, wobei jeder Abstandsmesser sowohl den Schirmträger als auch die Lochmaske an jeweils einem anderen Punkt berührt, daß die Abstände zwischen Lochmaske und Schirmträger an den jeweiligen Meßpunkten eingestellt' werden, bis der Abstand zwischen Lochmaske und Schirmträger derart ist, daß die gemessenen Abstände an den verschiedenen Punkten gleich den jeweiligen Sollabständen sind oder von diesen nur um kleine, zulässige Werte abweichen, und daß die Abstandseinstellung durch eine lösbare Befestigung (131, 133, I37) der Lochmaske am Schirmträger aufrechterhalten wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen Schirmträger (pj und Lochmaske (S) zunächst eingestellt wird, bis die gemessenen Istabständo

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an zwei der verschiedenen Punkte den jeweiligen Sollabständen gleich sind, und daß dann die Abstandseinstellung der anderen entsprechenden Teile von Lochmaske und Schirmträger unter Aufrechterhaltung der Sollabstände an den beiden ersten Punkten vorgenommen wird, bis die gemessenen Istabstände an zwei weiteren Punkten, die auf gegenüberliegenden Seiten der Verbindungslinie der beiden ersten Punkte liegen, gleich sind. *■
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden ersten Punkte relativ zu den Zentren von Lochmaske und Schirm diametral einander gegenüberliegen und daß die Abstandseinstellung zwischen Schirmträger und Lochmaske auf gleiche Istabstände an den beiden anderen Punkten durch Schwenken der Lochmaske oder des Schirmes um die Verbindungslinie der beiden ersten Punkte vorgenommen wird.
4. Verfahren nach Anspruch j5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden anderai Punkte ebenfalls diametral und äquidistant vom Zentrum der Lochmaske oder des Schirmes liegen.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den Zentren von Lochmaske und Schirmträger gemessen und durch

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Relativbewegung von Maske oder Schirmträger längs ihrer gemeinsamen Achse verändert wird, bis der gemessene Istabstand zwischen den Zentren gleich einem zulässigen Wert ist, welcher kleiner oder größer als der exakte Sollabstand zwischen den Zentren sein kann.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche in Anwendung auf rechteckige Lochmasken und Schirmträger, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst diö Istabstähde an zwei Punkten einer Diagonale von Lochmaske oder Schirmträger auf die Sollabstände eingestellt werden und daß anschließend die Lochmaske oder der Schirmeträger um diese Diagonale unter Öleichmachung der Istabstände an zwei weiteren vom Zentrum äquidistanten Punkten längs der anderen Diagonale geschwenkt wird.
7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den Zentren von Lochmaske· und Schirmfcräger unter Beachtung der Abstände an den übrigen Meßpunkten derart verändert wird, daß an allen Meßstellen die Istabstände in den Toleranzbereich bei den Sollabständen fallen.
8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 7* dadurch gekennzeichnet, daß die vier auf Diagonalen liegenden Meßpunkte alle gleiohen Abstand vom Zentrum aufweisen.

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9. Verfahren nach /mspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßpunkte an den vier Ecken der Lochmaske und des Schirmträgers liegen.

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