DE1938438A1 - Implosionsbestaendige Kathodenstrahlroehre - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE

dr. ing. H. NEGENDANK · dipping. H. HAtJCK - d ι pi,.- ρ η ys. W. SCHMITZ

HAMBURG·MÜNCHEN

1938439

ZUSTELLtTNGSANSCHRIFT: HAMBUHG, 3J^NJEUER WALL 11

TEL. 367438 Uli» 364115 OWenS—IlliQOiS J IDC. TELE«H. NEGEDAPATENT HAMBURG

Toledo« Ohio 43601 /USA München w · mozartstr. »3

TEL. 5 38 0» 86

TELEGR. NEGEDAPATENT MUNCHEJf

HAMBURG, 24, Juli

Implosionsbeständige Kathodenstrahlröhre

Die Erfindung bezieht sich auf Kathodenstrahlröhren, insbesondere auf die Beeinflussung und Verhinderung von Brüchen, die zu Implosionen in den Kathodenstrahlröhren führen. Im einzelnen beschreibt die Erfindung eine verbesserte Kathodenstrahlröhre, die für Direktbetrachtung in einem Fernsehgerät gedacht ist. Die Erfindung sieht eine Verdickung des Frontplattenflansches vor, um einen Ausgleich für den auf dem Äußeren des Frontplattenflansches versetzt befestigten Verstärkungskörper zu schaffen.

Es ist bekannt, daß Kathodenstrahlröhren bis auf einen sehr niedrigen Druck evakuiert weuifen und daß der Bruch des Kolbens zu einer Implosion von erheblichem Ausmaß führen kann. Es ist kennzeichnend für eine Implosion, daß sie gleichzeitig von einer Explosion begleitet wird, und es können bei großen Fernsehbildröbren schwere Schaden

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auftreten, da große Stücke des zerbrochenen Fernsehröhrenkolbens in Richtung auf die Fernsehzuschauer geschleudert werden.

Vor noch nicht allzu langer Zeit war es allgemein üblich, eine flache Glasplatte oder eine Implosionsplatte aus gehärtetem Glas vor der Kathodenstrahlröhre eines Fernsehempfängers anzuordnen, um die Betrachter vor den Auswirkungen einer Implosion-Explosion zu schützen.

Nach Einführung der in sich sicheren Kathodenstrahlfernsehbildröhre mit einem um den Umfang des Frontplattenteils der Fernsehröhre gelegten Verstärkungsband konnten die Hersteller der Fernsehgeräte auf die Verwendung der gehärteten flachen Glasplatte verzichten. Die in sich sichere Fernsehröhre war, wie auch ihre Vorgänger mit der getrennten flachen Glasplatte, tief in das Gehäuse des Fernsehgerätes eingesetzt. Sa die Hersteller von Fernsehgeräten nun auf die flache Glasplatte vor dem Fernsehgerät verzichten konnten, wurde es vor nicht langer Zeit möglich, zu einer Konstruktion überzugehen, bei der ein größerer Seil der Kathodenstrahlröhre von dem vorderen Bereich des Fernsehgerätes vorsteht. Dieses Vorstehen der Kathodenstrahlröhre hat das Aussehen der heutigen Fernsehgeräte insgesamt und auch Betrachtungsmöglichkeit der Fernsehgeräte sehr ver-

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bessert. Da ein größerer Teil des vorderen Bereiches der Kathodenstrahlröhre nun aus der Front des Fernsehgerätes vorsteht, war es nötig, das Verstärkungsband, welches der Kathodenstrahlröhre die Eigenschaften der Implosionsbeständigkeit verleiht, zu einem weiter nach hinten gelegenen Ort zu verlegen.

Die US-Patente 3 220 592 und 3 220 593, die beide am 30. November 1965 ausgegeben wurden, beziehen sich auf einen grundlegenden Typ imploaionsbeständiger Direktsicht-Katbodenstrahl-Fernsehbildröhren mit einem Glaskolben und ein Verfahren zur Herstellung derartiger Röhrenkolben mit der geeigneteo Verstärkung. Diese Erfindungen schließen Bruchquellen aus, die in unter großen Spannungen stehenden Be-Bichen entstehen und in diese vorrücken können, insbesondere die Bereiche mit im wesentlichen den größten Querschnittsabmessungen fes Kolbens, und verhindern die zerstörenden Wirkungen, die aufgrund einer plötzlichen heftigen Devakuierung entstehen. Wie in den genannten Patenten erwähnt, sind beachtliche Ergebnisse durch den Schutz der nicht der Betrachtung dienenden Teile des Röhrenkolbens erzielt worden, indem eine Beschädigung des Röhrenkolbens, gleichgültig aus welcher Quelle und an welcher Stelle verursacht, nicht zu einem Implosions-Explosionsschaden führen kann. Die Notwendigkeit einer getrennten Implosionsplatte, entweder getrennt von oder einstückig mit der BiId-

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röhremrorderplatte montiert, ist,derart ausgeschaltet worden, daß die Röhrenfrontplatte bei allen üblichen Größen von Fernsehbildröhren eine Direkteichtplatte sein kann. Auch die US-Patente 3 382 999 und 3 383 000, die beide am 14. Mai 1968 ausgegeben wurden, offenbaren und beanspruchen weitere Verbesserungen auf dem Gebiete der Verstärkung von Kathodenstrahlbildröhren zur Vermeidung im-P plosiver Wirkungen durch einen außermittig auf die Röhre einwirkenden Stoß, der ein Abbrechen am dünneren Ende der Röhre verursacht, was an dem Röhrenteil des Strahlsystems auftreten kann. Auch die US-Patentschrift 3 403 805, die am 1. Oktober 1968 ausgegeben wurde, offenbart und beansprucht eine weitere Verbesserung auf dem Gebiete der Verstärkung der Kathodenstrahlbildröhren.

Demgemäß bildet die.vorliegende Erfindung eine Verbesserung der im vorhergehenden in den zum Stand der Technik gehörenden Patenten beschriebenen Kathodenstrahlröhren-Konstruktion. Wie im vorhergehenden bereits erläutert, muß der Prontplattenflansch verdickt werden, um daduaii die Betriebszuverlässigkeit der Kathodenstrahlröhren zu erhöhen. Die Verdickung hat sich als notwendig erwiesen, weil das Verstärkungsband weiter von der Vorderseite der Frontplatte fortbewegt worden ist. Es würde vielleicht logisch erscheinen, nicht nur die Dicke des Frontplatten-

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flanscbes zu vergrößern, sondern auch den gesamten vorderen Bereich der Frontplatte zu verstärken. Eine Verdickung der Fernsehröhrenfrontplatte hat jedoch gewisse Nachteile. Die vergrößerte Dicke erhöht natürlich das Gesamtgewicht der Fernsehröhre erheblich. Außerdem stört eine Verdickung des Bildschirmbereiches der Fernsehbildröhre das Gleichgewicht der Konstruktion zwischen der Frontplatte und dem Trichterteil der Röhre. Wenn die Frontplatte im Vergleich zum Trichter ziemlich massiv ist, dann wird die Kraft eines gegen die Schirmfläche der Frontplatte gerichteten Stoßes durch den Trichter zurück und in Richtung auf seinen Scheitel übertragen, und der röhrenförmige Teil des Trichters, in dem die elektronischen Komponenten untergebracht sind, bricht und zerstört somit die gesamte Bildröhre.

Es hat sich in den letzten wenigen Jahren deutlich gezeigt, daß, wenn schon ein Bruch in einer Fernsehbildröhre auftreten muß, ein solcher Bruch lieber in der Vorderplatte als in den Trichter- oder Halsbereichen auftreten sollte. Wenn der Trichter zuerst bricht, dann fällt er nach innen zusammen und löst sich von der gesamten Frontplatte, die dann in eine Richtung von dem Fernsehgerät fort nach vorn gestoßen wird. Es kann somit festgestellt werden, daß zwischen der Frontplatte und dem Trichterabschnitt der

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Kathodenstrahlröhre eine ausgeglichene Wanddicke aufrechterhalten werden muß.

Es hat den Anschein, daß die Erhöhung der Gesamtdicke des Frontplattenflansches, um den bei einer Lagererschiebung des Verstärkungsbandes auftretenden erhöhten Spannungen Widerstand zu leisten, kein sehr kompliziertes Problem darstellt, jedoch ist dieses Problem nicht ganz so einfach, wie es der Pail zu sein scheint. Wie bereits erwähnt, ist eine Verdickung des Frontplattenflansches wünschenswert, jedoch eine entsprechende Stärke der Bildschirmfläche der Frontplatte nicht erwünscht. Wenn die Frontplattenflanschdicke verstärkt wird, dann wird der Übergang zwischen der erhöhten Flanschdicke und der Bildschirmbereichdicke recht kritisch. Wenn als Folge der erhöhten Flanschdicke auf der Innenseite eine scharfe Ecke entsteht, dann erhöht die mehr einspringende Form die Spannungskonzentrationen über ein während der verschiedenen Wärmebehandlungstakte, die die Fernsehröhre während ihrer Herstellung zu durchlaufen hat, noch annehmbares MaS hinaus. Die durch einen scharfen Radius auf der Innenseite verursachten Spannungskonzentrationen können durch eine Vergrößerung des Radius vermindert werden, jedoch wird die erhöhte Glasdicke in den Umfangsbereich des Sichtbereiches Übertragen und verkleinert somit den Ge-

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aamtsicbtfläche. Es sei ζ. Β. angenommen, daß der innere Eckradius um einen Betrag vergrößert ist, der die Sicht-

um
fläche nur/2,5 mm (0,1 ") beeinträchtigt. Wenn diese 2,5 mm (0.1^ri) mit dem gesamten Umfang der vorderen Sichtfläche einer 85,4 cm (23^W) Fernsehröhre multipliziert
werden, dann ergibt sich eine Verkleinerung in der Sichtfläche, die einer Fläfae von 38,7 cm (6 sq. into) entspricht. Es ist somit ersichtlich,daß eine geringe Vergrößerung des Innenradius «Lachen dem Frontplattenflansch und der vorderen Sichtfläche zs einer um mehrere Quadratzentimeter
verkleinerten Sichtfläche führt.

Die erhöhte Dicke des Frontplattenflanschea hat sich als wünschenswert erwiesen, um den a&r hohen Spannungen entgegenzuwirken, die in ctem Verbindungsbereich zwischen der vorderen Bildfläche und dem Frontplattenflansch auftreten. Während normaler Betriebsbedingungen herrscht in der gesamten Kathodenstrahlröhre ein verminderter Druck. Der
auf die Sichtf&he der Frontplatte einwirkende Umgebungsdruck hat die Neigung, die Platte in Richtung nach innen zu bewegen. Das erzeugt ein sehr hohes Biegemoment am
Rand der Frontplatte. Das Biegemoment wird weiter erhöht durch die Einschnürungskraft des Implosionsbandes, das
auf die Außenseite des Frontplattenflansches aufgebracht ist. Das Zusammeoirken der soeben erwähnten Momente

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führt dazu, daß der Kantenbereich zwischen der Vorderseite der Frontplatte und dem Plansch der Frontplatte einer der am stärksten beanspruchten Bereiche der gesamten Kathodenstrahlröhre ist. Es ist im vorhergehenden ausgeführt worden, daß eine Erhöhung der Flanschdicke wünschenswert ist, und daß die erhöhte Dicke dadurch erreicht werden kann, daß man der Innenwand des Frontplattenflanscbes Material zusetzt. Es ist natürlich einleuchtend, daß eine entsprechenfe Verstärkung der Flanschwanddicke erreicht werden kann, wenn man das gewünschte Material auf der Außenseite des Flansches hinzufügt. Jedoch das Hinzuführen des zusätzlichen Glases auf der Außenseite der Fernsehröhre bringt Herstellungsprobleme mit sich, indem die verstärkten Kathodenstrahlröhre nicht mehr die gleichen Gesamtaußenabmessungen hat. Infolgedessen wird die Austauschbarkeit der verstärkten Kathodeustrahlenröhre ar Verwendung in vorhandenen Fernsehgeräten stark beschränkt.

Demzufolge stellt die vorliegende Erfindung eine Verbesserung gegenüber den gegenwärtig hergestellten Kathodenstrahlröhren dar. Die Verbesserung wird dadurch verwirklicht, daß die Wahrscheinlichkeit einer Implosion, verursacht durch einen Aufschlag auf den vorderen Bereich der Kathodenstrahlröhre, herabgesetzt wird.

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Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine Direktsicht-Kathodenstrahlröhre mit einem Flansch von erhöhter Dicke zu schaffen, der bei Verwendung der Kathodenstrahlröhre als Fernsehbildröhre die Gesamtsichteigenschaften nicht nachteilig beeinflußt.

Gemäß der Erfindung wird die Dicke des Flansches der Kathodenstahlröhrenfrontplatte durch Aufbringen von zusätzlichem Itterial auf den inneren Bereich des Flanschumfanges erhöht, ohne dadurch eine Erhöhung in den Außenabmessungen der Katodenstrahlröhre zu verursachen.

Ferner schafft die Erfindung eine Kathodenstrahlröhrenkonstruktion mit einem im wesentlichen gänzlich aus Glas bestehenden Kolben und einem Frontplattenflansch von erhöhter Dicke, einem infolge der verdickten Flanschabschnitte in seiner Fläche nur um ein Mindestmaß reduzierten BiIdschirmbereich und einem hinter der Preßformnaht angeordneten Verstärkungsband.

Bei einer Kathodenstrahlröhre gemäß der Erfindung stehen auh die Glasdicke des Flansches und die .Flanschlänge in einem bestimmten Verhältnis zueinander.

Die besonderen Vorteile wie auch weitere Merkmale der Er-

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finding gehen für Fachleute auf diesem Gebiet aus der folgenden ausführlichen Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen hervor, in denen als Beispiel eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung gezeigt wird.

Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer Kathodenstrahlröhre, die die Kombination der Frontplatten-, Trichter- und Halsteile zeigt.

Fig. 2 eine Ansicht nach Linie 2-2 der Fig. 1, teilweise im Schnitt.

Fig. 3 eine schematiscbe Darstellung des Rand- und Radiusbereiches zwischen der Frontplatte und dem Trichter der Kathodenstrahlröhre.

Die vorliegende Erfindung wird im folgenden unter besonderer Bezugnahme auf beispielsweise eine 58,4 cm (23 Zoll) Fernsehröhre erläutert. Fachleuten auf diesem Gebiet wird natürlich klar sein, daß die vorliegen* Erfindung ebenso anwendbar ist auf die Herstellung von Takuumbauteilen vieler anderer Typen, für deren Kolben Glas benutzt wird. Derartige Kolben arbeiten immer unter einem verminderten Innendruck und unterlie-

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gen daher einer Implosionsgefahr und im wesentlichen gleichzeitig einer Explosionsgefahr bei plötzlicher Devakuierung, die durch plötzlich auftretende äußere Belastungen, Temperaturschwankungen und Spannungen hervorbringende Abnutzungen, wie z. B. tiefe Risse, hervorgerufen werden kann.

Die Bezeichnung "Deirakuierung" bedeutet in ihrer Verwendung in dieser Beschreibung die Umkehrung einer Evakuierung, wie in dem Falle, wenn ein evakuiertes Gefäß oder eine Röhre unter Verlust des Vakuums eine Änderung des Innendrucks zum atmosphärischen Druck hin durchmacht. Die Änderung kann schnell erfolgen, und in einem solchen Falle können die schädlichen Auswirkungen äußerst heftig sein, oder die Änderung kann langsamer vor sich gehen, wodurch derartige Wirkungen erheblich abgeschwächt werden. Offensichtlich führt eine Herabsetzung der Devakuierungsgeschwindigkeit zu einer allmählichen Verteilung der Energie und damit der Kräfte, die eine zerstörende Implosion verursachen würden.

Die vorliegende Erfindung schafft ein implosionsbeständiges System, das mit nur geringen Veränderungen oder Abwandlungen eines Teiles der Herstellungsverfahren zur Erzeugung des Kolbenbestandteils in alle vorhandenen Typen und Formen von herkömmlichen Kathodenstrahlbildröhren eingebaut werden kann. Die Erfindung kann bei Verwendung von Materialien und

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Verfahren, die als Ejg^nzung in einer normalen Kolben- und Röhrenproduktion geeignet sind, in jeden beliebigen Röhrentyp eingebaut werden. Die Bezeichnung "Kolben" bezieht sich hier auf hohle Glaskolben, in die im wesentlichen noch keine der bilderzeugenden elektrischen Komponenten installiert sind, abgesehen von einem oder mehreren Anodenknöpfen in der Trichterseitenwänd. Der Ausdruck "Röhre" bezeichnet die vollständige Elektronenentladevorrichtung im vollständig eskalierten Zustand, in die alle elektrischen Bestandteile eingebaut sind und auf dem Bildschirm einen Bildraster erzeugen können.

Der Glaskolben 10 der Kathodenstrahlröhre nach Pig. 1 wird normalerweise aus drei Hauptteilen hergestellt, einem Trichterkörper 11, einem Frontplattenkörper 12 und einem rohrförmigen Halskörper 13. Die d»i Hauptteile 11, 12, werden zur Bildung eines einstückigen hohlen Glaskörpers zusammengefügt, der nach Entfernung der Luft aus dem Inneren der Kathodenstrahlröhrenkölben in der Lage ist, die Belastung durch den atmosphärischen Druck auszuschalten/ Das Ende des rohrförmigen Halsteils 13 wird im allgemeinen durch eine Abschlußkappe 14 abgedichtet, die wiederum mit einer oder mehreren Elektronenstrahlsystemen verbunden ist, die nach vorn in den Scheitelbereich des Trichters vorragen. Der Trichterkörper ist normalerweise kegelstuttpf-

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förmig oder pyramidenstumpfförmig ausgebildet. Das Qbeitelende 15 des Trichterkörpers 11 wird mit dem Ende des rohrförmigen Halses 13 vakuumdicht verbunden. Die Verbindung . wird normalerweise durch Verschmelzung der zwei Glaskörper miteinander bewirkt. Das weitere Ende des Trichterkörpers 11 ist an der als Dichtungslinie oder-naht bekannten Verbindung, die hier mit dem Bezugszeichen 16 bezeichnet ist, ebenfalls an die entsprechend ausgebildete So ntplatte 12 angeschmolzen.

Die Frontplatte 12 wird mit einem konkav-konvexen Sichtteil 17 hergestellt. An dem Umfangsrand des Sichtteils 17 ist eine hochstehende ringförmige Seitenplatte oder ein flansch 18 befestigt. Die entsprechend ausgebildeten Endabschnitte des frontplattenkörpers 12 und des Trichterkörpers 11 werden, wie bereits erwähnt, längs einer Dichtungsoder Lötlinie 16 vakuumdicht verbunden. Diese Verbindung oder Lötung kann, auch dadurch erreicht wenfen, daß man zwischen die sich entsprechenden Enden des Trichterkörpers 11 und des Frontplattenkörpers 12 eine Schicht einer Glaslotzusammensetzung mit niedrigem Schmelzpunkt legt, z. B. eines kristallisatbnsfähigen Glaslotes, das mit den thermischen und physikalischen Eigenschaften des bei d?n so miteinander verbundenen Teilen verwendeten Glases verträglich ist.

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Die Grundform der im vorhergehenden beschriebenen Glasröhre

10 kann entweder kreisförmig oder rechteckig sein» wie es Fachleuten auf diesem Gebiet herkömmlicherweise bekannt ist, wobei die Dichtungsfläche erheblich einfacher ist, um die Ausbildung einer dauerhaften luftdichten Verbindung zwischen dem Trichterkörper 11 und dem Frontplattenkörper ^ 12 zu begünstigen. Die obige Beschreibung bezieht sich in

gleichem Maße auf Fernsehröhren für Einfärben- und Mehrfarbenempfang. Zur Erläuterung wird in den Zeichnungen eine rechteckige Fernsehröhre gezeigt, die nach den Richtlinien der Einfarbbilderzeugung hergestellt wurde.

Unter dem gegenwärtigen Blickpunkt besteht die Erfindung in der Anordnung eines Verstärkungsbandes zum Schutz gegen eine Implosion-Explosion um den Außenteil des Seitenflansches 18 der Frontplatte 12 herum. Um eine gut ausgewogene Fernsehbildröhrenkonstruktion zu schaffen, die ein Höchstmaß an Stoßschutz bei geringster Verkleinerung des Geeamtquerschnitts de* Sichtfläche gewährleistet, ist die Dicke der Seitenflanschen 18 erhöht worden.

Die teilweise im Schnitt gezeigte Fig. 2 zeigt einen Frontplattenkörper 12, der an der Dichtungslinie 16 mit einem !Trichter kör per 11 zusammengeschmolzen ist. Der Frontplattenkörper 12 enthält den Sichtteil 17, der sich konvex nach

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außen erstreckt. Die Innenfläche 19 des Sichtteils 17 ist konkav ausgebildet und verläuft ziemlich genau parallel zu der Außenfläche 20 des Sichtteils 17. Bei der Herstellung des Prontplattenkörpers 12 wird das geschmolzene Glas zweckmäßigerweise in einer Mehrteiligen Glaspreßform verformt. Es ist demzufolge erforderlich, einen gewissen Grad an Winkligkeit zu den Wänden des Seitenflansches 18 vorzusehen, um die Entfernung des geformten Frontplattenkörpers 12 aus der Form zu erleichtern. Das Äußere 24 des Seitenflansches 18 kann in zwei Hauptabschnitte unterteilt werden. Der Abschnitt 25 des Außenteile des Seitenflansches 18, der unmittelbar an den Sichtteil 17 angrenzt, weist eine Neigung auf, die die Entfernung des fertigen Glasteiles aus dem kleinen Teil der Form begünstigt. Der vordere äußere Abschnitt ist an einer Formpreßnaht 26 mit einem hinteren äußeren Abschnitt 27 verbunden. Der Abschnitt 27 hat eine im wesentlichen konstante Neigung von der Preßformnaht 26 bis zur Dichtungslinie 16. Die Innenseite 28 des Seitenflansches 18 weist einen Auszugswinkel (draft angle) auf, der die Entfernung des Oberteiles der Form aus dem fertiggestellten Plattenkörper 12 erleichtert.

Um die Fernsehröhre vor den Gefahren zu schützen, die mit der Implosion-Explosion verbunden sind, wird um die Außen-

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des Flansches 24 des Vorderplattenkörpers 12 und in Berührung mit ihr ein einstückiges oder zweistückiges Verstärkungsband 29 herumgelegt. Das Verstärkungsband 29 kann in verschiedenen lagen mit Bezug auf den Sichtteil 17, die Formpreßnaht 26 und die Dichtungslinie 16 angeordnet werden. Zur Erläuterung der Erfindung wird jedoch das Verstärkungsband in einer lage hinter der Formpreßnaht 26 und vor der Dichtungslinie 16 gezeigt. Das Verstärkungsband 29 ist im allgemeinen zur Bildung einer Einheit mit der Außenseite des Flansches 24 fest verbunden. Das Verstärkungsband 29 kann durch ein Spannband 30 verstärkt werden, welches über dem Verstärkungsband 29 angeordnet ist und auf diesem aufliegt. Das Verstärkungsband 30 ist vorzugsweise ein einstückiges Band mit zwei Enden, das um den Frontplattenkörper 12 herum angeordnet und danach durch mechanische Mittel der einen oder anderen Art unter Spannung gesetzt und in diesem Zustand gehalten wird. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß ebensogut ein endloses Band benutzt werden könnte, um der Außenseite des Flansches 24 entweder mit dem Verstärkungsband 29 oder auch ohne dieses eine Stabilisierung zu erteilen.

Fig. 3 stellt eine schematische Schnittzeichnung der Ecke

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der Glasröhre/dar, Das Ende des Seitenflansches 18 ist bei

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34 dargestellt; dieses fällt bei allen praktischen Verwendungszwecken mit der Mitte der Dichtungs- oder Lötlinie 16 zusammen, wie in Fig. 2 gezeigt. Die Formpreßnaht, die bei 26 gezeigt ist, bildet im allgemeinen den Teil des Flansches 18, der am weitesten von der LangsaGhse der Glasrohre 10 entfernt ist. Der Bereich zwischen dem Seifcenflansch 18 und dem Sifatteil 17 ist als Eckradius bekannt und wird mit 36 bezeichnet.

Die Fig. 3 zeigt außenfem die Schnitte A-A, B-B, M-M, C-C, D-D und E-E, Bei einem 58.4 cm (23 Zoll) Fernsehkolben liegen die Schnitte B-B und C-C jeweils etwa 6.2 mm (0,25") von der Formpreßnaht entfernt, die .mit dem Schnitt M-M zusammenfällt. Die Schnitte A-A und D-D liegen etwa 12.7 mm (0,50") von dem Schnitt M-M entfernt. Der Schnitt E-E wird weiter unten definiert.

Die Innenfläche des Seitenflansches 18 wird durch eine mit 37 bezeichnete Linie.begrenzt, die in Form eines Beispiels einen Fernsehröhrenfrontplattenflanseh darstellt, dessen Dicke erhöht wurde, damit er den erhöhten Belastungen erfolgreich widersteht, die direkt auf das Neuanordnen der Bänder 29 und 30 hinter der Formpreßnaht zurückzuführen sind, was bereits im vorhergehenden mit Bezug

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auf Fig. 2 erläutert wurde. Die punktierte Linie 38 zeigt
die Form dee Glases in dem Flanschbereich vor einer Erhöhung in der Dicke nach der Lehre der Erfindung.

Lediglich als Beispiel werden in der Tabelle I die Abmessungen für eine(58.4- cm Zoll) Fernsehröhre gezeigt:

Tabelle I

Ort	1.016	cm	alte	Dimension	1.143	cm	neue Dimension	η
A-A	1.118	cm	0.400	It	1.295	cm	0.450	Il
B-B	1.295	cm	0.440	. It	1.448'	cm	0.510	It
M-M	1 .546	cm	0.510	Il	1 ·. 588	cm	0.570	Il
C-C	1.346	cm	0.530	It	1.702	cm	0.625	Il
Ώ-Ώ	1.524	cm	0.530	η	1.905	cm	0.670	It
E-E		0.600	η		0.750

Es wurde festgestellt, daß bei Herstellung der Fernsehröhre entsprechend den alten Flanschdickenabmeaaingen nach Tabelle I nicht alle so hergestellten Fernsehbildröhren die festgesetzten Schlagprüfungen bestanden.

Die Unfähigkeit der Fernsehbildröhre, die Schlagprüfung zu
bestehen, wurde unmittelbar dem erhöhten Biegemoment in der Nähe der Verbindung zwischen dem Fernsehbildteil der Front-

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- 19 platte und dem daran ausgebildeten Plansch zugeschrieben.

Die Prüfung, die das Versagen der nach den alten Planschdickend imens ionen hergestellten Röhren herbeiführte, lag im Stoßenergiebereich von 6.8 -.8.1 Nm (5-6 ft-lb). Die Stoßbelastung wurde an einem etwa bei 21 in Fig. 1 gezeigten Punkt auf die Sichtoberfläche 12 aufgebracht. Von acht Pernaehröhren, bei denen das Verstärkungsband und das Spannband hinter der Formpreßnaht angeordnet und die mit einem Satz Planschabmessungen nach Tabelle I ausgelegt waren, implodierten vier beim Aufprall einer Stehlkugel von 5.1 cm (2") Durchmesser auf den im vorhergehenden beschriebenen Bildschirm.

Nach Vergrößerung der Abmessungen des Pernsehfrontplattenflansches für eine 58 cm (23") Bildröhre nach der Lehre der vorliegenden Erfindung wurden zehn Röhren geprüft, ohne daß eine Implosion auftrat.

Es wurden nach den alten und nach den Abmessungen gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellte Pernsehbildröhreniin ähnlichen Fernsehgeräten installiert und zum Vergleich betrachtet. Es WUBk keine deutlich sichtbare Abnahme der Gesamtsichtflache wahrgenommen, wenn auch der Innenflansch-

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radius sich um eine kurze Strecke in Richtung auf den Mittelpunkt der Sichtfläche zu erstreckte. Es sei darauf hingewiesen, daß, während die im vorhergeherifen diskutierten Prüfergebnisse sich auf eine Röhre beziehen, auf die das Band nach der Devakuierung aufgebracht worden war, es auch im Bereich der Erfindung liegt, eine Frontplatte mit der im vorhergehenden beschriebenen geometrischen Gestalt * zuerst mit dem Band zu versehen und sie dann durch Schmelzoder Glasüötverfahren an den übrigen Teilen der Röhre zu befestigen.

Die vorliegende Erfindung kann außerdem durch eine Betrachtung des Querschnitts der Kathodenstrahlröhre durch den Planschbereich in der Mitte einer der Längss-eiten der Röhre definiert werden. Pig. 2 und Pig. 3 zeigen einen solchen Querschnitt wie oben beschrieben. Der Punkt 39 ist der Mittelpunkt der Krümmung, die die äußere Ecke der Yer- Ψ bindung zwischen dem Seitenflanech 18 und dem Sichtteil 17 begrenzt. In ähnlicher Weise ist der Punkt 40 am Mittelpunkt der Krümmung angeordnet, die die durch die Überschneidung des Prontplattensichtteils 17 und des Plansches 18 auf der Innenseite gebildete einspringende Ecke begrenzt. Der Schnitt E-E ist durch die Punkte 39 und 40 gelegt.

Das Abmaß K entsprechend der Darstellung in Pig. 3 stellt

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die Entfernung vom Punkt 39 zu dem freien Ende 34 des Flansches 18 dar. Die Dimension K ist längs der linie gemessen, die senkrecht zu der durch das freie Ende des Flansches 18 begrenzten Ebene verläuft. Der Punkt 41 wird als der Punkt definiert, an dem der schärfe einspringende Eckradius in die annähernd in gerader linie abgeschrägte Innenwand 37 des Flansches 18 übei^ht.

Wiederum als Beispiel sei K für eine 58.4 cm (23 ") Fernsehröhre mit etwa 6.22 cm.(2.45 ") gegeben. Es ist außerdem zu beachten, daß gemäß den gegenwärtig üblichen Abmessungen bei der Herstellung die ^ormpreßnaht in die Nähe

von E fällt.
2"

Da die Gestalt einer 58.4 cm (23 ") Fernsehröhre insgesamt derjenigen kleinerer Fernsehröhrengrößen von z. B. 40.6 cm (16 ») und 25.4 cm (10 ·») ähnlich ist, ist es möglich, die Dimension K und die Zunahme in der Flanschdicke gemäß fer Erfindung als Verhältnis a us ζ umdrucken.

Aus der Tabelle I ist ersichtlich, daß der bekannte Flansch an dem Schnitt M-M 1.295 cm (0.510 ») beträgt. Da die Dimension K 6*22 cm (2.45 ") beträgt, ist das Verhältnis zwischen Flanschdicke 1.295 cm und K 6.22 cm etwa 1:4.8. Es kann auch unter Bezugnahme auf die Tabelle I bestimmt

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werden, daß die Planschdicke an dem Schnitt M-M entsprechend der Lehre dieser Erfindung 1.448 (0.570 ") beträgt. Das resultierende Verhältnis ist etwa 1:4.3. Es sei darauf hingewiesen, daß geringe Abweichungen in den genauen Verhältnissen, wie sie durch die vorliegende Erfindung genannt werden, auftreten können, da zwischen den im Produktionsverfahren hergestellten Teilen geringe Abweichungen in den Dimensionen auftreten können. Der Schnitt D-D fällt praktisch immer mit dem Punkt 41 zusammen. Bei einer 58.4 cm (23 ⁿ) Fernsehbildröhre ist es natürlich möglich, das Verhältnis zwischen der Dicke an dem Schnitt D-D und der Dimension K auszudrücken. Somit ist das Verhält-

von nis zwischen der bekannten Dicke/1.346 cm (0.530 ") und K an dem Schnitt D-D 1:4.6. Da die Dicke an dem Schnitt D-D nach der lehre der vorliegenden Erfindung 1.702 cm (0.670 ") beträgt, ist das resultierende Verhältnis mit K 1:3.7.

Aus der obigen Diskussion geht hervor, daß sich die vorliegende Erfindung auf einen im Stand der Tednik noch nicht niedergelegten Gegenstand bezieht.

Es können innerhalb des Gedankens der Erfindung und der beigefügten Ansprüche verschiedene Abwandlungen vorgenommen werden.

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Claims (1)

1. Patentansprüche :

   1. Zusammengesetzter Kathodenstrahlröhrenkolben, gekennzeichnet durch einen "it einem weiten und einem engen Ende versehenen Hohlkörpcrabschnitt (11), dessen weites Ende von einem Sichtabschnitt (12) geschlossen ist und an dessen en es ünde ein rohrförnirer Halsabschnitt (13) befestigt ist und von diesem Ende vorsteht, wobei der Sichtabschnitt (12) eine lichtdurchlässige konkavüonvexe Sichtplatte (I"⁷) aufweist, die einen normalen* Gebrauch ohne Bruch a.:shält, sowie einen amieformten freitragenden Flanschabschnitt (18), der an den Umfangsbereich der Sichtplatte (17) befestigt ist, wobei ein Verstärkungsband (29) im Bereiche der Außenfläche des Flansches (18) angeordnet ist und der Flansch ein Dicke-zu-Länge Verhältnis von 1 : 3·5 bis 1 : 4.5 aufweist und die Flanschlänge (K) gleich dem Abstand von im wesentlichen der Mitte der Dichtungs- oder Lötlinie (16) zwischen dem Sichtabschnitt (12) und den Hohlkörperabschnitt (1i) vom Mittelpunkt (39) der äußeren Krümmung ist, die die Sichtplattenoberfläche mit der Flanschoberfläche verbindet.

   2. Zusammengesetzter Kathodenstrahlrohrenkolben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Flansch (18) auf seiner Außenseite eine mit den Umfang ausgerichtete Formpreßnaht (26) aufweist und das Dicke-zu-Länge Verhältnis von 1 : ?.5 bis 1 : 4.5 in der Hähe der FormT>reßnaht {2ö^ hearse'¹"+;» ι «. ,

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   3. Zusammengesetzter Kathodenstrahlröhrenkolben nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörperabschnitt (11) im wesentlichen kegelstumpfförmig ist.

   M-, Zusammengesetzter Kathodenstrahlröhrenkolbon nach Anspruch 1 und 2, daß der Hohlkörperabschnitt (11) im wesentlichen pyramidenstumpfartig und der längs der ™ Dichtungslinie (16) am Hohlkörperabschnitt (11) befestigte Sichtab.schnitt (12) im allgemeinen rechteckig ist, wobei das Dicke - zu - Länge - Verhältnis von 1 : 3t5 bis 1 : ^-,5 an einem Schnitt durch ungefähr die Mitte der langen Seite des rechteckigen Sichtabschnitts (12) herrscht.

   5. Zusammengesetzter Kathodenstrahlröhrenkolben nach Anspruch 4, dadurcn gekennzeichnet, daß das Verstärkungsband (29) zwischen aer Pormpreßnaht (26) und der Dichtungs- oder Lötnaht (16) des freitragenden Flansches und des Hohlicörperabschnitts angeordnet ist.

   6. Zusammengesetzter Kathodenstrahlröhrenkolben nach Anspruch 1, ο,,durch gekennzeichnet, daß der Hohlkörp^rabschnitt (11) im wesentlichen -nyranidenstuinpfartig und der Isngs der Dichtungslinie du) an: HohlKörperabschnitt (11) befestigte Sichtabschnitt (12) im allgemeinen recxiteckig ist, der Flansch (1Ü) an seinem Verbindungsende zur Sichtplatte (1?) eine größere Dicke aufweist als an seinen: Dichtuir'?-- oder Lötlinienende,

   nn 9 8 46/0934 _o₅„

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   das VerStärkungsband (29) im mittleren Bereich des Flansches (13) festgelegt ist, wobei das Dicke-zu-Länge Verhältnis von 1 : 3,5 bis 1 : 4,5 über den mittleren Bereich des Flanschabschnitts (18) und an einem Schnitt durch den Flansch (18) ungefähr durch die Mitte der langen 3eite des rechteckigen Bildschirms (1?) herrscht.

   7. Zu"amunp;esetzter Kathodenstrahlröhrenkolben nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstärkungsband (29) angrenzend an und in Berührung mit der Außenfläche des Flansches (18) angeordnet und im mittleren Bereich festgelegt ist.

   8, Zusammengesetzter Kathodenstrahlröhrenkolben nach Anspruch 6 oder 7* dadurch gekennzeichnet, daß der Flansch (18) auch ein Dicke-zu-Länge Verhältnis von 1 : 3.5 bis 1 : 4.0 aufweist, das an dem Schnitt herrscht, wo die Kontur der Planschinnenfläche sich an die Kurvenforji der einspringenden Eckkrümmung auf der Innenseite zwischen Flansch (18) und Bildschirm (17) anschließt.

   9· Zusammengesetzter Kathodenstrahlröhrenkolben nach Anspruch 4, 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Spannband (30) in Berührung mit dem Verstärkungsband (29) um den Kolben herum angeordnet ist.

   10. Kathodenstrahlröhre gekennzeichnet durch einen Kolben einem der Ansprüche 1 - 9·

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   11. Kathodenntrahlröhrenfrontplatte, gekennzeichnet durch einen vorderen ßiohtteil (T?) und einen freitragend daran befestigten Umfangsflansch (1Ö), liobei der Sichtteil (17) und der Flansch (18) mit Bezug auf einander zur Bildung eines TCckabSchnitts angeordnet sind, der einen sich von einer geraden Linie unterscheidenden Winkel aufspannt, und das Verhältnis von Flanschdicke zu Flanschlänge im Bereich von 1:3-5 bis 1 : 4.5 liegt, wobei die ITlanschlänge (K) sich in der Normalenrichtung einer Ebene, die durch das freie Snde (3^0 des freitragenden Flansches (18) bestiaot ist, bis zu einem Punkt (39) im mittleren Abschnitt der AußenkrüiBmne 06) erstreckt, die den Eckabechnitt b«gre»«t.

   12. K*thod*natr*hlröhrenfrontplatt· Dach AWipruch 11, «·> durch gekennzeichnet, dftft di· Aufieofllch» d«a>1·η**1*β8 (18) auf ihrer größten üefangeauedehoürng eine naht (26) aufweist und d*s Dick«-xu-tiÄe· des Fl_anechee in der VZb* der ?orapre$a»ht

   13. KathodenstrahlröhrenfroBtplatte nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der vordere Sichtteil (17) eine rechteckige Gestalt hat.

   14. Kathodenstrahlfrontplatte nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein Terstärkungsband (29) angrenzend an die Außenseite des Flansches (18) in dessen "iiittieren Bereich angeordnet ist.

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   15· Kathodenstrahlröhrenfrontplatte nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der vordere ßichtteil (17) rechteckig und von konkav-konvexer Gestalt ist, der Planschabschnitt (18) an seinem Befestigungsende eine größere Dicke aufweist als an seinem freien Ende, das Dicke-zu-Länge Verhältnis von 1 : 1.3 bis 1 : 4.5 über den Mittelpunkt des Flanschabschnitts (18), und an einem Schnitt durch den Flansch (1ö) etwa im Mittelpunkt der langen Seite des rechteckigen Bildschirms (17) herrscht, wobei die Länge (K) vom freien Ende des Flansches zählt.

   .16. Kathodenstrahlröhrenfrontplatte nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß ein Verstärkungsband (29) angrenzend an die Außenfläche des Flansches (18) angeordnet ist.

   I¹⁷. Kathodenstrahlröhrenfrontplatte nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß eier vordere Sichtteil (17) rechteckig und von komcav-Konvexer Gestalt ist, der daran befestigte Flansch (18) verjüngt gestaltet ist, der Flansch (1β) an seinem Befestigungsende eine größere Dicke aufweist als ac seinem freien Ende (3^), das Dicke-zu-Länge Verhältnis von 1 : $.5 bis 1 : über den mittleren Berexch des Flanschabschnitts (16) und ar. einem Schnitt durch den Flansch etwa im L'ittelpunkt der langen ?eite des rechteckigen Bildschirms (I7) herrscht, wobei die Länge [Z.J vom freien Ende des Flansches zählt, und ein Verstärkungsband (29) angrenzend an die Außenfläche des Flansches (13) an~ 0 0 9 8 A e / 0 9 3 U

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   geordnet und im mittleren Bereich des Flansches festgelegt ist. '

   18. Kathodenstrahlröhrenfrontplatte nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der vordere Sichtteil (17) rechteckig und von konkav-konvexer Gestalt ist, der daran befestigte Flansch (18) verjüngt gestaltet ist, der Flansch (18) an seinem Befestigungsende eine grössere Dicke aufweist als an seinem freien Ende (34)> ™ auf der Außenfläche des Flansches (18) eine Formpreßnaht (26) angeordnet und im allgemeinen im Mittelpunkt der Flanschlänge (E) ausgebildet ist, das Dicke-zu-Länge-Verhältnis von 1 : 3.5 bis 1 : 4-.5 im Bereich der Formpreßnaht (26) und an einem Schnitt durch den Flansch (18) etwa im Mittelpunkt der langen Seite des rechteckigen Bildschirms (17) herrscht.

   19· Kathodenstrahlröhrenfrontplatte nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß ein Verstärkungsband (29)

   angrenzend an die Außenfläche des Flansches (18) angeordnet und im Öereich der Forifipreßnaht (26) festgelegt ist.

   20. Kathodenstrahlröhrenfrontplatte nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß ein Yerstärkungsband (29) angrenzend an die Außenfläche des Flansches (18) angeordnet und zwischen der Foncpreßnaht (26) und dem freien Ende (^.) des Flansches f18) festgelegt ist.

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   21. Kathodenstrahlröhrenfrontplatte nach Anspruch 14-, 16, 17, 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß um den Umfang der Frontplatte (12) herum und in Berührung mit dem Verstärkungsband (29) ein Spannband (20) angeordnet ist.

   22. Kathodenstrahlröhrenfrontplatte nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Flansch (18) auch ein Bicke-zu-Länge Verhältnis von 1 : 3·5 bis 1 : 4.0 aufweist, das an einem Schnitt herrscht, wo die Kontur der Flanschinnenseite (19) an die Kurvenform der inneren einspringenden Eckkrümmung zwischen Flansch und Bildschirm anschließt .

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