DE1514691C - Kolben für Kathodenstrahlröhren und Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents

Description

den kann. Hierdurch wird die Herstellung der erfindungsgemäßen Kathodenstrahlröhre einfacher und billiger^ Ferner kann durch die erfindungsgemäße Auswölbung des Bildschirmes ohne Beeinträchtigung der Festigkeitseigenschaften die Höhe der Durchwölbung geringer gemacht werden, so daß die Höhe des Bildschirmes entsprechend kleiner wird und damit die Röhre insgesamt kurzer gebaut werden kann. Dies hat wiederum zur Folge, daß die mit der erfindungsgemäßen Kathodenstrahlröhre ausgestatteten Geräte kleiner und damit platzsparender gebaut werden können.

Gemäß der Erfindung kann ein derart geformter Bildschirm dadurch hergestellt werden, daß man eine polierte Planglasscheibe durch einen die rechteckige Unirißform des Bildschirmes aufweisenden ebenen Rahmen stützt und sich durch ihr Eigengewicht wölben läßt.

Im nachstehenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand von Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht auf die Bildfläche einer bekannten Kathodenstrahlröhre.

Fig. 2 eine Teilseitenansicht der in Fig. 1 dargestellten bekannten Kathodenstrahlröhre,

Fig. 3 verschiedene Schnitte durch die in Fig. 1 dargestellte Kathodenstrahlröhre,

Fig. 4 eine Draufsicht auf den Bildschirm einer erfindungsgemäßen Kathodenstrahlröhre,

F i g. 5 eine Teilseitenansicht auf die in F i g. 4 dargestellte Kathodenstrahlröhre gemäß der Erfindung,

Fig. 6 verschiedene Schnitte durch die in Fig. 4 dargestellte erfindungsgemäße Kathodenstrahlröhre,

F i g. 7 eine Teilseitenansicht auf eine Abwandlungsform einer Kathodenstrahlröhre gemäß der Erfindung.

Eine in den Fig. 1 bis 3 dargestellte bekannte Kathodenstrahlröhre weist einen im wesentlichen rechteckigen Bildschirm 1 und einen im wesentlichen parallel zur Röhrenachse umgebogenen Rand 2 auf, der mit dem weiten Ende eines konischen Kolbenteils 3 verbunden ist. Der Rand des weiten Endes des konischen Kolbenteils liegt in einer Ebene, die senkrecht zur Röhrenachse verläuft. Die Verbindungsnaht zwischen dem konischen Kolbenteil 3 und dem Bildschirm 1 liegt in der gleichen Ebene.

Der Bildschirm 1 ist nach einer Kugeloberfläche kalottenförmig ausgewölbt. Die auf der Bildschirm-Oberfläche liegenden Orte, die von der durch die Verbindungsnaht hindurchgehenden Ebene den gleichen Abstand haben, sind konzentrische Kreise 4 a, 4 b, 4 c, 4d, deren Mittelpunkt auf der Röhrenachse liegt. Der zur Röhrenachse umgebogene Rand 2 des Bildschirmes 1 besteht im wesentlichen aus vier Seitenwänden 5, 6, 7, 8, die im wesentlichen die Form eines Rechteckes haben, deren eine dem Bildschirm zugekehrte Seite kreissegmentförmig ausgebildet ist. Die Höhe der Rechtecke nimmt daher von den Enden bis zur Mitte zu. Wie aus F i g. 2 ■hervorgeht, weist das durch die Seitenwand 5 des Bildschirmes 1 gebildete Rechteck m, n, p, q, r, s an den Enden die minimale Höhe m-n und in der Mitte die maximale Höhe p-s auf.

Wie bereits weiter oben ausgeführt, ist auf Grund der kartenförmigen Auswölbung des Bildschirmes 1 die maximale Höhe der langen Seitenwände 5 und 7 größer als die maximale Höhe der kurzen Seiten 6 und 8. Dies geht anschaulich aus F i g. 3 hervor, in der drei Schnitte längs der Linien o-x, o-y, o-z in Fig. 1 dargestellt sind.

Der Schnitt längs der Linie o-x schneidet die lange Seitenwand 5 genau in der Mitte. An dieser Stelle hat der aus den vier Seitenwänden besiehende Rand 2 des Bildschirmes 1 die maximale Höhe.s-/;. In F i g. 3 entspricht diese maximale Höhe der Linie p-b.

ίο Die Schnittlinie o-z schneidet den Bildschirm 1 längs einer Diagonalen und geht durch den Schnittpunkt der langen Seitenwand 5 und der kurzen Seitenwand 8 hindurch. Am Schnittpunkt dieser beiden Seitenwände erreicht die Höhe des Randes 2 des Bildschirmes 1 den kleinsten Wert/»-«. In F i g. 3 entspricht die kleinste Höhe des Randes 2 der Strecke m-n.

Die Schnittlinie o-y schneidet den Bildschirm 1 durch die Mitte der kurzen Seitenwand 8. An dieser Stelle erreicht der aus den vier Seitenwänden bestehende Rand 2 des Bildschirmes 1 eine Mittelhöhe, die der in Fig. 3 dargestellten Strecke M-/ entspricht. Aus Fig. 3 geht deutlich hervor, daß bei den bekannten Kathodenstrahlröhren die Höhe des aus vier Seitenwänden bestehenden Randes 2 des Bildschirmes 1 und der Durchhang des Bildschirmes längs dessen Umfangskante beträchtlich variieren. So beträgt der Durchhang des Bildschirmes 1 längs der Schnittlinie o-x nur den Wertp-v, während der Durchhang längs der Schnittlinien o-y bzw. o-z die Werte u-w bzw. n-f erreicht.

In den Fig. 4 bis 7 ist. eine Kathodenstrahlröhre gemäß der Erfindung dargestellt. Der in den F i g. 4 und 5 dargestellte Bildschirm der erfindungsgemäßen Kathodenstrahlröhre weist^ ebenfalls eine im wesentlichen rechteckige Form auf. Auch hier ist der Bildschirm mit dem weiten Ende des konischen Kolbenteils 3 verbunden, wobei die Verbindungsnaht in einer rechtwinklig zur Röhrenachse liegenden Ebene verläuft. Der Bildschirm der erfindungsgemäßen Kathodenstrahlröhre ist jedoch so gewölbt, daß die auf der Bildschirmoberfiäche liegenden Orte, die von der durch die Verbindungsnaht hindurchgehenden Ebene den gleichen Abstand haben, in sich geschlossene Kurven 9 a, 9 b, 9 c, 9 d sind, die konform und im wesentlichen parallel zur Außenumfangskante des Bildschirmes verlaufen. Auf Grund dieser Wölbeform haben sämtliche Orte, die von der Außenumfangskante des Bildschirmes die gleiche Entfernung haben, auch von der durch die Verbindungsnaht hindurchgehenden Ebene den gleichen Abstand. Auf diese Weise ist gewährleistet, daß die Außenumfangskante des Bildschirmes der erfindungsgemäßen Kathodenstrahlröhre in einer einzigen Ebene liegt. Der parallel zur Röhrenachse umgebogene Rand des Bildschirmes weist daher vier Seitenwände 10,11,12 und 13 auf, welche die Form eines regelmäßigen Rechteckes haben. Dies geht besonders deutlich aus F i g. 5 hervor, in der die Seitenwand 10 dargestellt ist.

Das gleiche läßt sich auch aus Fig. 6 entnehmen, in der drei Querschnitte durch den Bildschirm der erfindungsgemäßen Kathodenstrahlröhre dargestellt sind. Die Schnitte verlaufen längs der Linien o-x', o-y', o-z' in Fig. 4. Die Schnittlinien o-x' und o-y' schneiden die langen bzw. kurzen Seiten des Bildschirmrandes, deren Höhen längs der Linien b'-v' bzw. t'-w' in Fig. 6 abgetragen werden. Die Schnitt

linie ο-γΛ schneidet den Bildschirm längs einer Diagonale im Schnittpunkt der langen und kurzen Seitenwände. Die Höhe des Bildschirmrandes läßt sich hier längs der Linien m'-f in F i g. 6 abtragen. Wie aus F i g. 6 hervorgeht, hat der Bildschirmrand an allen Stellen des Umfangcs die gleiche unkonstante Höhe, die der Strecke m'-n' entspricht.

Der Bildschirm der erfindungsgemäßen Kathodenstrahlröhre hat bei gleicher Widerstandsfestigkeit gegen den Umgebungsdruck eine kleinere Krümmung, als dies bei herkömmlichen Kathodenstrahlröhren der Fall ist. Auf diese Weise kann die erlindungsgemäße Kathodenstrahlröhre kleiner gebaut werden, wodurch die mit dieser Kathodenstrahlröhre ausgestatteten Greäte ebenfalls in «iner kleineren Bauform hergestellt werden können.

Da der parallel zur Röhrenachse umgebogene Rand des Bildschirmes der erfindungsgemäßen Kathodenstrahlröhre um seinen ganzen Umfang herum die gleiche Breite hat, können die erfindungsgemäßen Kathodenstrahlröhren wesentlich leichter und billiger mit einem die Verbindungsnaht zwischen Bildschirm und Konusteil umgebenden Schutzmantel versehen werden, als dies bei den herkömmlichen Kathodenstrahlröhren der Fall ist.
„ In Fig. 7 ist eine Abwandlungsform der erfindungsgemäßen Kathodenstrahlröhre dargestellt, bei welcher der parallel zur Röhrenachse umgebogene _s Rand des Bildschirmes die Breite Null hat bzw. weggelassen wurde. In diesem Fall liegt der Bildschirm direkt auf dem Konusteil 15 auf, wodurch die Gesamtlänge der erfindungsgemäßen Kathodenstrahlröhre weiterhin vermindert werden kann. Der in F i g. 7 dargestellte Bildschirm ohne parallel zur Röhrenachse umgebogenen Rand kann nach den üblichen Preßverfahren hergestellt werden. '

ίο Besonders einfach läßt sich jedoch der Bildschirm der erfindungsgemäßen Kathodenstrahlröhre durch Wölbung einer Glasscheibe herstellen, die an ihrem Umfang durch einen Rahmen abgestützt wird, welcher die gleiche Umrißform wie der Konusteil der Röhre hat. Die auf den Rahmen aufgesetzte Glasscheibe wird entweder unter dem Einfluß ihres Eigengewichtes oder unter Vakuum oder unter Be lastung gewölbt. Die Orte gleicher Durchwölbung ergeben dabei Kurven, die konform oder im wesent- liehen parallel zur Umrißform des Rahmens bzw. des Konusteils der Röhre verlaufen.

Bei der Herstellung eines Bildschirmes nach diesem Verfahren kann man von einem polierten Glas ausgehen, da hierbei das Polieren der Innenfläche entfällt, was bei den herkömmlichen Bildschirmen für Farbfernsehröhren sehr aufwendig und teuer war.

Hierzu 1 Blatt, Zeichnungen

Claims (2)

1 2 Da diese bekannten Bildschirme nach einer Kugel-Patentansprüche: oberfläche gewölbt sind, sind die auf der Bildschirmoberfläche liegenden Orte, die von der Oberfläche

1. Kolben für Kathodenstrahlröhren, bestehend der ebenen Platte den gleichen Abstand haben, aus einem gewölbten, etwa Rechteckumriß auf- 5 konzentrische Kreise, deren Mittelpunkt in der Mitte weisenden Bildschirm mit einem im wesentlichen des Bildschirmes liegt;

in Richtung der Röhrenachse umgebogenen Rand Setzt man nun einen derartig gewölbten BiId-

und einem mit diesem Rand verbundenen schirm nicht auf eine ebene Platte, sondern auf den

konischen Kolbenteil, bei dem die Verbindungs- in einer einzigen Ebene liegenden oberen Rand des

naht in einer rechtwinklig zur Röhrenachse io weiten Konusendes einer Kathodenstrahlröhre, so

liegenden Ebene verläuft, dadurch gekenn- berührt der in bekannter Weise gewölbte Bildschirm

zeichnet, daß der Bildschirm derart gewölbt den Konusteil der Röhre nur mit seinen vier Ecken.

ist, daß die Schnittlinien (z. B. 9 a bis 9 c) der zu Damit der Bildschirm mit dem Röhrenkonus allseitig

der durch die Verbindungsnaht festgelegten verbunden werden kann, muß der Bildschirm mit in

Ebene parallelen Ebenen mit der Oberfläche des 15 Richtung der Röhrenachse umgebogenen Rändern

Bildschirmes (1) fast bis zur Bildschirmmitte dem versehen sein, welche im wesentlichen die Form von

Rechteckumriß des Bildschirmes (1) im wesent- Kreissegmenten haben. Obgleich die in Richtung der

liehen geometrisch ähnlich sind. Röhrenachse umgebogenen Ränder in der Theorie

2. Verfahren zur Herstellung eines Kolbens nur bis zu den Eckpunkten des Bildschirmes zu nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß 20 reichen brauchen, muß der umgebogene Rand des man zur Formung des Bildschirmes eine polierte Bildschirmes aus fertigungstechnischen Gründen um Planglasscheibe durch einen die rechteckige Um- ein bestimmtes Maß über die Eckpunkte hinausrißform des Bildschirmes aufweisende« ebenen gezogen werden. Die so ausgestalteten bekannten | Rahmen stützt und sich durch ihr Eigengewicht Bildschirme sind so mit dem konischen Kolbenteil " wölben läßt. 25 verbunden, daß die Verbindungsnaht in einer rechtwinklig zur Röhrenachse liegenden Ebene verläuft.

Bei diesen bekannten Kathodenstrahlröhren sind die auf der Bildschirmoberfläche liegenden Orte, die

von der durch die Verbindungsnaht festgelegten 30 Ebene den gleichen Abstand haben, konzentrische

Kreise, deren Mittelpunkt in der Röhrenachse liegt.

Die Erfindung betrifft einen Kolben für Kathoden- Die bekannten, vorbeschriebenen Kathodenstrahlstrahlröhren, bestehend aus einem gewölbten, etwa röhren sind in ihrer Herstellung verhältnismäßig Rechteckumriß aufweisenden Bildschirm mit einem teuer, da zu deren Herstellung aufwendige Formen im wesentlichen in Richtung der Röhrenachse um- 35 für das Auswölben des Bildschirmes und das Umgebogenen Rand und einem mit diesem Rand ver- biegen genau dimensionierter Ränder erforderlich bundenen konischen Kolbenteil, bei dem die Ver- _s}_nd. Ferner nimmt der Bildschirm der vorbekannten bindungsnaht in einer rechtwinklig zur Röhrenachse Kathodenstrahlröhren auf Grund seiner kalottenliegenden Ebene verläuft. artigen Auswölbung eine beträchtliche Höhe ein. Kathodenstrahlröhren weisen im Inneren einen 40 welche die Kathodenstrahlröhre in ihrer gesamten Unterdruck auf, so daß die Außenatmosphäre auf Ausdehnung erheblich verlängert. Dies hat zur die Wandungen der Kathodenstrahlröhre einen er- Folge, daß die mit derartigen Kathodenstrahlröhren heblichen Druck ausübt. Der konische Kolbenteil ausgestatteten Geräte entsprechend groß gebaut werder Kathodenstrahlröhre weist auf Grund seiner den müssen und somit einen erheblichen Platzbedarf ^ ohnehin gekrümmten Fläche eine ausreichende 45 erfordern. I Festigkeit gegen den Überdruck auf. Um jedoch Es ist daher die der Erfindung zugrundeliegende auch dem am meisten gefährdeten Bildschirm eben- Aufgabe, einen Kolben für Kathodenstrahlröhren falls eine ausreichende Festigkeit gegen den Über- der eingangs genannten Art zu schaffen, der unter druck zu verleihen, ist man ganz allgemein dazu Beibehaltung der gleichen Festigkeitseigenschaften übergegangen, auch die Bildschirme in ausreichender 50 einfach und billig herstellbar ist und kürzer gebaut Weise auszuwölben. werden kann. Dies wird gemäß der Erfindung da-Bei bekannten Kathodenstrahlröhren der eingangs durch erreicht, daß der Bildschirm derart gewölbt genannten Art sind die im wesentlichen rechteckigen ist, daß die Schnittlinien der zu der durch die Ver-Bildschirme längs einer Kugelfläche kartenförmig bindungsnaht festgelegten Ebene parallelen Ebenen gewölbt, so daß die Bildschirme rechteckige Ober- 55 mit der Oberfläche des Bildschirmes fast bis zur flächenausschnitte einer Kugel darstellen. Die Um- Bildschirmmitte dem Rechteckumriß des Bildfangskanten eines derartig gewölbten Bildschirmes Schirmes im wesentlichen geometrisch ähnlich sind, liegen daher nicht in einer einzigen Ebene. Legt man Durch die erfindungsgemäße Auswölbung des beispielsweise einen derartig gewölbten Bildschirm Bildschirmes haben fast bis zur Bildschirmmitte die mit seiner konvexen Seite nach oben auf eine ebene 60 Punkte, die von der Außenumfangskante des Bild-Platte, so ruht der Bildschirm lediglich mit seinen schirmes die gleiche Entfernung haben, auch den vier Ecken auf der Platte. Zwischen den einzelnen gleichen Abstand von der durch die Verbindungs-Eckpunkten verlaufen die Umfangskanten des Bild- naht hindurchgehenden Ebene. Mit anderen Worten schirmes in der Art eines Brückenbogens, der in der bedeutet dies, daß die Außenumfangskante des erMitte zwischen zwei Eckpunkten seine größte Höhe 65 findungsgemäßen Bildschirmes in einer einzigen über der Platte erreicht. Die maximale Höhe des Ebene liegt und der erfindungsgemäße Bildschirm sogenannten Brückenbogens ist an den Breitseiten ohne unterschiedlich ausgestaltete, in Richtung der des Bildschirmes geringer als an (lessen Längsseiten. * Röhrenachse umgebogene Ränder hergestellt wer-