DE1614859C - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Elektronenstrahlerzeugersystemen für mehrere Elektronenstrahlen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Elektronenstrahlerzeugersystems zum Erzeugen mehrerer Elektronenstrahlen, das im wesentlichen aus einem langgestreckten Kern aus isolierendem Material und mehreren um diesen Kern mit ihren Achsen nahezu oder exakt parallel zu dessen Achsen angeordneten und mit ihm verbundenen Einstrahlsystemen zum Erzeugen jeweils eines Elektronenstrahls besteht. Die mit dem Kern verbundenen Einstrahlsysteme sind jeweils aus einer Vielzahl von mit zylindrischen Wandflächen versehenen koaxial zueinander angeordneten Elektroden aufgebaut.

Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf eine Vorrichtung, um das erwähnte Verfahren zum Herstellen eines Elektronenstrahlerzeugersystems in vorteilhafter Weise durchführen zu können.

Elektronenkanone!! mit mehreren Einzelkanonen, die jetzt überwieeend bei Kathodenstrahlröhren mil Lochmaske verwendet werden, sind durchweg gemäß folgendem typischem Beispiel aufgebaut:

Jede Elektronenkanoneneinheit weist im allgemeinen eine erste bis vierte Gitterelektrode auf, die koaxial auf einer geraden Linie mit vorbestimmtem Zwischenabstand angeordnet ist. Jede dieser Gitterelektroden hat die Form eines Zylinders und weist eine zentrale Bohrung für den Durchtritt eines Elektronenstrahls auf.

ίο Drei Elektronenkanoneneinheiten, die wie oben beschrieben hergestellt worden sind, werden so zusammengebaut, daß ihre Mittelachsen durch jeweils zugeordnete Ecken eines gleichseitigen Dreiecks verlaufen, wobei diese Achsen in geeigneter Weise so geneigt sind, daß davon ausgesendete Elektronenstrahlen sich an einem vorbestimmten Punkt überkreuzen. Stützscheiben oder Haltestreifen sind beispielsweise durch Verschweißen am Außenumfang dieser drei Elektronenkanoneneinheiten befestigt. Die Außenkanten oder Enden dieser Halterungsteile sind an isolierenden Tragstangen beispielsweise aus Glas durch Verschmelzen befestigt. Diese soweit beschriebenen Elektronenkanonenanordnunsen, etwa gemäß den USA.-Patentschriften 2 914 317 und 3 254 251 weisen folgende Nachteile auf:

Wenn das Innere eines gleichseitigen Dreiecks, das durch die Elektronenkanoneneinheiten bestimmt ist, frei bleibt, können die Elektronenkanoneneinheiten unter Einwirkung einer äußeren Kraft nach innen verspannt werden, wobei der Abstand zwischen betreffenden Elektroden verändert werden kann, so daß die ausgesendeten Elektronenstrahlen sich nicht mehr an der vorgeschriebenen Stelle überkreuzen können. Aus diesen Gründen entstehen bei Verwendung einer solchen Elektronenkanonenanordnung in einer Kathodenstrahlröhre für Farbfernsehen Schwierigkeiten, d. h., es verändern sich etwa die elektrischen Kennwerte der Röhre, oder es ist keine Koinzidenz der Farbpunkte des Bildes erzielbar.

Wenn weiterhin isolierende Tragstangen aus Glas, wie oben ausgeführt, verwendet werden, ist das gleichseitige Dreieck, das durch diese drei Glasstangen bestimmt ist, größer als das gleichseitige Dreieck, das durch die drei Elektronenkanoneneinheiten bestimmt ist. Folglich kann es mit Schwierigkeiten verbunden sein, die Anordnung in eine Kathodenstrahlröhre durch deren Hals einzusetzen.

Bei einer anderen bekannten Elektronenkanonenanordnung (USA.-Patentschrift 3 250 935) ist der Nachteil des Verrutschens der Einzelkanonen nach innen zwar dadurch beseitigt, daß der innere Zwischenraum durch einen zentralen isolierenden Stab ausgefüllt ist, jedoch ist es bei der Herstellung zeitraubend und aufwendig, diesen isolierenden Stab zunächst mit an die Außenform der einzelnen Kanonen angepaßten Vertiefungen zu versehen und die einzelnen Elemente der Elektronenkanonen mit diesem Stab zu verlöten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine geeignete Vorrichtung anzugeben, durch die sich ein Elektronenstrahlerzeugersystem mit mehreren einzelnen Elektronenstrahlkanonen auf einfache Weise exakt ausrichten und so haltern läßt, daß ein Verziehen der Achsrichtungen der Einzelkanonen des Strahlerzeugersystems mit der Folge der oben aufgezeigten Nachteile nicht zu befürchten ist.

Die Erfindung besteht bei einem Verfahren zum

Herstellen eines Elektronenstrahlerzeugersystems der eingangs genannten Art darin, daß jeweils alle zu einem Einstrahlsystem gehörenden Elektroden, die nach außen vorspringende Halteglieder aufweisen, auf einer in einer durch die Achse des Kerns verlaufenden Ebene bewegbaren Lehre in der für den endgültigen Aufbau vorgesehenen Lage zueinander so angeordnet werden, daß die Halteglieder zum Kern hinweisen, und dadurch, daß anschließend der Kern bis zu seiner Erweichung erhitzt wird und daß schließlich die Halteglieder der Elektroden durch Bewegen der Lehren zum Kern hin in diesen gedrückt und in ihm eingeschmolzen werden.

Eine vorteilhafte Vorrichtung zum Durchführen des erfindungsgem'äßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß jede Lehre derart drehbar an einem Ende befestigt ist, daß durch Drehen die Lehren in Ebenen, die durch die Achse des gesamten Strahlerzeugersystems und damit auch durch die Achse des Kerns verlaufen, auf diese Achse zu bewegt werden können, und dadurch, daß eine Heizeinrichtung zur Erhitzung einer Stange aus Kernmaterial Und eine Stütze koaxial zur Achse des Kerns an gegenüberliegenden Enden des Raums, in dem das System zusammengefügt wird, angeordnet sind, sowie ferner dadurch, daß eine Vorschubeinrichtung zum Verschieben der erweichten Stange bis zum Anschlag an der Stütze und eine Einrichtung zum Abschneiden der Stange in der Nähe des der Stütze zugewandten Endes der Heizeinrichtung vorgesehen sind.

Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnungen erläutert, in denen

F i g. 1 einen Seitenriß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform, die drei Elektronenkanonen einschließt, zeigt;

F i g. 2 zeigt einen Querschnitt entlang der Linie I-I in Fig. 1, und

F i g. 3 zeigt eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, die zum Zusammenbau der Elektronenkanonenanordnung mit mehreren Einzelkanonen verwendet wird.

Gemäß den Fig. 1 und 2 umfaßt jede der drei Elektronenkanoneneinheiten 10 eine erste bis vierte Gitterelektrode 11,12, 13 und 14, die aufeinanderfolgend entlang einer gemeinsamen Achse mit vorbestimmten Zwischenabständen übereinander angeordnet sind. Jede dieser drei Elektronenkanoneneinheiten ist mit einer nicht gezeigten zentralen Durchbohrung für den Durchgang eines Elektronenstrahles versehen. Eine isolierende Tragstange 16 ist in den Raum innerhalb eines gleichseitigen Dreiecks eingefügt, das durch die Achsen der drei Elektronenkanoneneinheiten bestimmt ist. Die isolierende Tragstange 16 ist durch Verschweißen mit den zum Zentrum hin gerichteten Außenflächen der Gitterelektroden 11 bis 14 dieser drei Elektronenkanoneneinheiten verbunden, beispielsweise vermittels bogenförmiger Trägerbänder 15. Weiterhin ist die isolierende Tragstange 16, wie in F i g. 1 dargestellt, in geeigneter Weise konisch geformt oder hat die Form eines verlängerten Kegelstumpfes, so daß die Elektronenstrahlen, die von den drei Elektronenkanoneneinheiten ausgesendet werden, sich an einem vorbestimmten Punkt überkreuzen können.

Die Elektronenkanoneneinheiten werden mit Hilfe einer in F i g. 3 dargestellten Montageapparatur zusammengebaut.

Eine stabförmige, senkrechte Stütze 21 ist, wie in F i g. 3 dargestellt, praktisch in der Mitte einer Grundplatte 20 auf dieser angebracht. Um die Stütze herum sind Haltevorrichtungen 22 für die Elektronenkanoneneinheiten vorgesehen, wobei die Anzahl der Haltevorrichtungen der Anzahl der Elektronenkanoneneinheiten entspricht. Der Einfachheit halber ist in F i g. 3 nur eine Haltevorrichtung 22 dargestellt, die an einer der Spitzen eines gleichseitigen Dreiecks

ίο aufgestellt ist, das durch drei Elektronenkanoneneinheiten, wie in F i g. 1 und 2 dargestellt, bestimmt ist. Die Haltevorrichtung 22 ist an einem L-förmigen Lager 40 drehbar angebracht, das mit Hilfe von Bolzen 41 auf der Grundplatte 20 befestigt ist. Ein im wesentlichen C-förmiges Halteglied 23, das als Trägerrahmen für die Elektronenkanoneneinheit dient, ist drehbar an einer Drehachse 42 angebracht, um mit einem Hebel 43 betätigt werden zu können.

,Ein vertikaler Mittelstab 44 wird durch ein Bodenjoch 25 des Einspanngliedes 23 getragen, wobei der Mittelstab aufeinanderfolgend Gitterelektroden 11, 12, 13 und 14 zusammen mit geeigneten Abstandsstücken 27, die zwischen benachbarten Elektroden eingefügt sind, aufnimmt. Die Rückseiten der im wesentlichen C-förmigen Tragglieder 15 sind jeweils in die Seitenwände dieser ersten bis vierten Gitterelektroden 11,12,13 und 14 eingebettet und in ihnen befestigt. Eine Schraube 26, die mit Gewinde durch das obere Joch 24 des Haltegliedes 23 geführt ist, wird gegen das obere Ende des Mittelstabes 44 gedruckt, um die Elektronenkanoneneinheit 10 einzuspannen und zu halten.

Eine Heizung 28 ist oberhalb der senkrechten Stütze 21 koaxial zu dieser angeordnet. Die Heizung 28 umfaßt einen hohlen, ringförmigen Körper 29 und ein wärmeisolierendes, zylindrisches Gehäuse 30, das den ringförmigen Körper 29 umgibt. Eine isolierende Tragstange aus Glas wird in diesen hohlen, ringförmigen Körper 29 eingeführt, um durch einen Brenner 31 erhitzt zu werden, der an der Innenwand des ringförmigen Körpers 29 vorgesehen ist. Eine Mischung von gasförmigem Brennstoff und Luft wird von einer nicht gezeigten Quelle über ein Rohr 32 in das Innere des ringförmigen Körpers 29 eingebracht.

Eine isolierende Tragstange 16 aus Glas wird, nachdem sie durch die Heizung 28 erhitzt und weich gemacht worden ist, in den ringförmigen Körper 29 mit Hilfe einer oberhalb des Gehäuses 30 angebrachten Vorschubeinrichtung 33 eingebracht, bis sie das obere Ende der Stütze 21 berührt. Dann wird das Halteglied 23 für die Elektronenkanoneneinheit 10 von einer durch punktierte Linien angegebenen Stellung in eine durch geschlossene Linien angegebene Stellung durch Aufwärtsschieben des Hebels 43 geschwenkt. In der letzteren Position berührt das freie Ende des unteren Jochs 25 die seitliche Oberfläche der Stütze 21 und begrenzt so die Bewegung des Haltegliedes 23. Dabei werden Befestigungsglieder 15 der entsprechenden Gitterelektroden 11, 12, 13 und 14 gegen die weichgemachte Glastragstange 16 gepreßt und daran durch Verschmelzen befestigt. Danach wird die Tragstange 16 an einer geeigneten, dem Kopf der Stütze 21 gegenüberliegenden Stelle mit Hilfe eines geeigneten automatischen Schneiders 34 abgeschnitten. Dann wird die Schraube 26, die mit Gewinde durch das obere Joch 24 des Einspanngliedes 23 geführt ist, gelöst, um das Herausziehen der Abstandsstücke 27 zwischen benachbarten Gitter-

elektroden in Richtung der Pfeile zu ermöglichen. Dann wird der Mittelstab 44 aus der Elektronenkanoneneinheit 10 herausgezogen und danach das Halteglied 23 mit Hilfe des Hebels 43 in die ursprüngliche, durch punktierte Linien angezeigte Position zurückgeschwenkt. Die an die isolierende Tragstange 16 angeschmolzenen Gitterelektroden 11, 12, 13 und 14 werden dann weggenommen, und man erhält eine Elektronenkanonenanordnung vom Mehrfachelementtyp der in den F i g. 1 und 2 gezeigten Konstruktion.

Während in der obigen Ausführungsform ein Gasbrenner zum Heizen verwendet wird, kann ebenso eine Hochfrequenzheizapparatur verwendet werden. Weiterhin können Elektronenkanonenanordnungen mit drei Kanonen in Vakuum- oder Stickstoffatmosphäre gestellt werden, um eine Oxydation zu verhindern.

Die oben beschriebene Ausführungsform betrifft * eine Elektronenkanonenanordnung mit drei Kanonen für die Verwendung in Farb-Kathodenstrahlröhren. Elektronenkanonenanordnungen mit zwei Kanonen für die Anwendung in Beobachtungs-Kathodenstrahlröhren können nach dem gleichen Verfahren hergestellt werden. In diesem Fall werden ein Paar Halteglieder für Elektronenkanonenemheiten einander gegenüber angeordnet, und eine erhitzte und weichgemachte isolierende Tragstange aus Glas wird zwischen die beiden gegenüberstehenden Halteglieder eingeführt, um daran die Elektronenkanoneneinheiten zu verschmelzen.

Auf diese Weise wird erfindungsgemäß kein freier Raum in einem von einer Vielzahl von Elektronenkanonenemheiten gebildeten Vieleck gelassen, so daß die zusammengefügte Konstruktion große mechanische Festigkeit besitzt und eine Verschiebung der Elektronenkanoneneinheiten unter Einwirkung äußerer Kräfte gegen die Achse der Elektronenkanonenanordnung nicht befürchtet zu werden braucht. Bei der erfindungsgemäßen Elektronenkanonenanordnung ergeben sich damit keine Veränderungen der Kenndaten von Kathodenstrahlröhren, und ebenso bleibt die Koinzidenz von Bildern verschiedener Farben gewahrt.

Weiterhin sind die erfindungsgemäß hergestellten Elektronenkanonenanordnungen kompakt und klein, so daß sie gut in relativ enge Hälse von Kathodenstrahlröhren eingesetzt werden können.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen eines Elektronenstrahlerzeugersystems zum Erzeugen mehrerer Elektronenstrahlen, das im wesentlichen aus einem langgestreckten Kern aus isolierendem Material und mehreren um diesen Kern mit ihren Achsen nahezu oder exakt parallel zu dessen Achse angeordneten und mit ihm verbundenen Einstrahlsystemen zum Erzeugen jeweils eines Elektronenstrahls besteht, wobei die Einstrahlsysteme jeweils aus einer Vielzahl von mit zylindrischen Wandflächen versehenen, koaxial zueinander angeordneten Elektroden aufgebaut sind, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils alle zu einem Einstrahlsystem gehörenden Elektroden, die nach außen vorspringende Halteglieder aufweisen, auf einer in einer durch die Achje des Kerns verlaufenden Ebene bewegbaren Lehre in der für den endgültigen Aufbau vorgesehenen Lage zueinander so angeordnet werden, daß die Halteglieder zum Kern hinweisen, und dadurch, daß anschließend der Kern bis zu seiner Erweichung erhitzt wird und daß schließlich die Halteglieder der Elektroden durch Bewegen der Lehre zum Kern hin in diesen gedruckt und in ihm eingeschmolzen werden.

2. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Lehre (22) derart drehbar an einem Ende befestigt ist, daß durch Drehen die Lehren in Ebenen, die durch die Achse des gesamten Strahlerzeugersystems und damit auch durch die Achse des Kerns verlaufen, auf diese Achse zu bewegt werden können, und dadurch, daß eine Heizeinrichtung (28) zur Erhitzung einer Stange (16) aus Kernmaterial und eine Stütze (21) koaxial zur Achse des Kerns an gegenüberliegenden Enden des Raumes, in dem das System zusammengefügt wird, angeordnet sind, sowie ferner dadurch, daß eine Vorschubeinrichtung (33) zum Verschieben der erweichten Stange (16) bis zum Anschlag an der Stütze (21) und eine Einrichtung (34) zum Abschneiden der Stange (16) in der Nähe des der Stütze (21) zugewandten Endes der Heizeinrichtung (33) vorgesehen sind.