DE1948110C3 - Verfahren zum Montieren des Heiz fadens in einem Kathodenrohrchen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Montieren des Heizfadens in einem einseitig geschlossenen, an zwei Isolierstäben gehallerten Kathodenröhrchen, bei welchem die nach einer Seite wegstehender. Enden des sich in Längsrichtung des Kathodenröhrchens erstreckenden Heizfadens mit einem beide Enden verbindenden Anschlußbügcl verschweißt werden und der Anschlußbügcl anschließend zwischen den Heizfadenenden durchbrennt wird.

Aus der französischen Patentschrift i 504 694 ist ein solches Verfahren bekannt. Als Anschlußkontakte für den Heizfader wirken die mit Halterungen verschweißten, nach außen wegstehenden Enden des durchtrennten Montagebügels.

Ein Problem beim Einführen von Heizfäden in Kathodenröhrchen ist es, zu bestimmen, wie weit der Heizfaden in die Kathode hineinreicht. Die Tatsache, daß Kathodenheizfäden gewöhnlich aus verhältnismäßig dünnem Draht gefertigt sind, macht eine sehr sorgfältige Handhabung erforderlich, damit das Heizfadengebilde nicht deformiert wird. Dies beeinträchtigt wiederum die Genauigkeit, mil: der die Strecke, um welche der Heizfaden in die Kathode eingeführt wird, festgelegt werden kann.

Wenn die elekironencmiuierende Fläche des Kathodenröhrchcns sich an dessen geschlossenem Ende befindet, beeinflußt der Abstand des Heizfadens vom geschlossenen Kathodenende die Elektronenemission. Je nach dem Abstand zwischen Heizfaden und geschlossenem Kathodenende isl die Elektronenmission verschieden. Dies ist besonders dann störend, wenn mehrere Kathoden in einem Mehrstrahlsyslem, wie z. B. bei einer Farbbildröhre, vorgesehen sind.

Ein weiteres Problem, das sich aus der Ungleichmäßigkeit des Hineinreichens des Heizfadens in die Kathode beim Einführen von Hand ergibt, besteht darin, daß die Wärmeabgabe oder Wärmeleistung von Kathode zu Kathode verschieden ist. Normalerweise wird der Heizfaden durch Vorsprünge oder Nasen gehaltert, die an den aus dem offenen Ende der Kathode herausragenden Drahtschenkelteil angeschweißt sind. Diese Nasen haben einen feston Abstand von der Kathode. Wenn die Heizfäden in die entsprechenden Kaihodenröhrchen \erschiede·' weit hineinreichen, so ist die Heizfadenlänae von kathodena.nordnunü zu Kathodenanordnung verschieden. Dadurch wird der elektrische Widerstand der ein/einen Heizfäden und folglich die Temperatur, auf welche die betreffenden Kathoden aufsehe:.\ werden verschieden. Dies trägt zusätzlich dj/u '·:<:]. daß die Elektronenemission von Kathode .'u kaihode verschieden ist. was wiederum besonders in -olclien Fällen stört, wo die Kathodenanordnung in einem Mehrstrahlsystem einer Kathodenstrahlröhre verwendet wird, bei der es auf gleiche Betriebsbedinungen der einzelnen Elektronenstrahls-^ sterne ankommt.

Ein weiteres Problem beim manuellen Montieren eines Heizfadens in einem Kathodenröhrchen besteht darin, daß die elektrische Isolation des Heizfadens bei der Montage beschädigt oder zerstört werden kann. Die Schenkel des Heizfadens sind gewöhnlich relativ lang, so daß sie die Strecke von der Kathode bis zum Bereich der durch den Röhrenfuß durchgeführten elektrischen Zuleitungen, an welchen sie z. D. fesigeschweißt sind, überspannen. Diejenigen Schenkelteile. die sieh bei montiertem Heizfaden im Bereich der Kathode befinden, sind mit einer elektrischen Isolation überzogen, um Kurzschlüsse zwischen Heizfaden und Kathode zu verhindern. Nur an den verhältnismäßig kurzen freien Enden sind die Schenkel blank, um den elektrischen Anschluß und die Befestigung an den Zuleitungen zu ermöglichen. Beim manuellen Montieren des Heizfadens in der Kathode werden üblicherweise die Heizfadenschenkel mit der Hand erfaßt und auf diese Weise der

-to Heizfaden während des Montierens gehalten. Wegen des sehr kleinen Querschnitts der Heizfadenschenkel ist es jedoch schwierig, die Heizfadenschenkel in genauer Orientierung von Hand zu erfassen und festzuhalten. Es geschieht daher häufig, daß während des Erfassens von Hand die Heizfadenschenkcl um eine Strecke auseinandergebogen werden, die größer ist als der Durchmesser der betreffenden Kathode. Der Rand des offenen Kathodeneiides, das den Heizfaden aufnimmt, ist gewöhnlich verhältnismäßig scharf, so daß der Isolierbelag des Heizfadenschonkels, wenn er beim manuellen Einführen in gewaltsame Berührung mit dem Rand des Kathodenröhrchcns kommt, abgeschabt wird. Dies kann zu Kurzschlüssen zwischen Heizfaden und Kathode führen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung eines Verfahrens, welches das Einführen des Heizfadens in das Kathodenf öhrchen bis zur genauen Anlage des Heizfadenendes am geschlossenen Ende des Kathodenröhrchens gestattet, ohne daß dabei die diesem Ende benachbarten Windungen der Heizfadenwendel zusammengeschoben werden oder der Heizfaden in sonstiger Weise beschädigt wird.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren zum Montieren des Heizfadens in einem einseitig geschlossenen, an zwei Isolierstäben gehalterten Kathodenröhrchen, bei welchem die nach einer Seite wegstehenden Enden des sich in Längsrichtung des Kathodenröhrchens erstreckenden Heizfadens mit

einem beide Enden verbindenden Anschlußbüge! verschweißt werden und der Anschlußhiiüel anschließend zwischen den Hei/ladenenden durchtrennt wird, erfindungsgemäß dadurch gelöst, dali der Hei?- faden vor dem Hineinschieben in das Kathodenrohr- : chen mil dem als U-förmiger MoVuigebügel ausgebildeten Anschlußbütel verschweißt wird und anschießend mit Hilfe einer an dem Montasiebüuel angieifenden Federlehre mit einer vorbestimmten, ein Anliegen des Hei/Iadens am »eschlossenen Hnde des Katliodenröhrehens sicherstellenden Kraft in diesehineingeschoben wird.

Die Kraft wird dahei so bestimmt, daß der Heizladen gerade am geschlossc· η Ende des Kathodenröhrchens anliegt, ohne d^l.'> sich seine Windungen zusammenschieben. Auf diese Weise wird mit Sicherheit die gewünschte Lage des Heizfadens im Kathodenröhrcrtcn erreicht, so daß eine größere Gleichmäßigkeit bei der Fertigung und somit eine engere Toleranz der elektrischen Daten der Röhren erzielt werden.

Die Arme des Montagebügels hai«:η einen gegenseitigen Abstand, der k'einer ist als der Durchmesser der Kathode. Die blanken Enden der Heizfaden-F i g. fr den Montagebü»el der Baueinheit bei /um elektrischen Isolieren der beiden Bügelaime entferntem Quersteg.

Die in Fig. 1 »e/eigte Hei/faden-Kathodenanordnung 10 enthält ein Kathodenröhrchen 11 mit oltenem unteren Hnde S2 Lind geschlossenem oberen Ende 14. Auf dem geschlossenen oberen Ende 14 befindet sich eine Schicht 15 aus elektronenemittierenilem Material. Hin rohrförmiger Halter für die Kathode 11 ist mit einem Teil 16 am unteren Kathodenende z.B. angeschweißt. Der von der Kathode 11 beanstandete obere Teil 18 dieses Halters hat einen radial vorstehenden Flansch I¹J. der an einem in isolierende Seitenhalterteile 22. 24 aus z. B. Glas eingehenden Vorsprung 20 z. B. angeschweißt ist. Durch diese Art der Halterung der Kathode 11 wird um Wärmeableitung vom Emissionsteil 15 verringert.

Der Heizfaden 26 kann aus. einer mit Isoliermaterial wie Aluminiumoxyd ¹JSChJcIUCtCn Drahtwendel anordnung mit isolations!r:ien Schenkelteilen 28. 3d bestehen. Die blanken Schenkalteile 28. 30 sind at, zwei Metallarmen 32. 33 z. B. angeschweißt, die ihrerseits an metallischen Zuleitungsaiiordnungen 34. 36 z.B. angeschweißt sind. Die Zuleiiungsanordnun-

36 z.B. angeschweißt sn g

schenkel werden, um «lciehmäßise Abmessungen bei as gen sind an metallischen Halterungsnasen 38^ 40. die verschiedenen Heizfader.-Bügelanordnungen sicherzu- in die Isolierteile 22. 24 eingebettet sind. z. B._;durch stellen, in eine vorbesiimmte. die Biigelarme erlassende Lage gebracht und an den Bügelarmen z. B. durch Anschweißen befestigt.

Bei der so hergestellten Anordnung bildet der Montagebügel ein stabiles Teil zum bequemen Fassen von Hand. Der Heizfaden wird, während er so erf.iüi ist, in das offene Ende der Kathode eingeführt. Der Bügel verhindert dabei das Auswärtsbiegen der Heizfadensehenkel, ^
scharfen Rander des
berühren können.

Nach dem Einführen des Heizfadens in die Kathode in der beschriebenen Weise werden die Arm; des Montagebügels an den aus z.vei Glasstäber, ac- 40 dunsjsleiter 60, 62. 64 vorgesehen sein. näherten Zuleitungen angeordnet. Die Bügelarme Beim Montieren des Heizfadens 26 in der Kathode

daß sie beim Einführen die offenen Kathodenendes nicht

Anschweißen befestig!. Ober elektrische Zuleitungsdrahte 42. 44 sind die Heizfadenschenkel 28. 30 an eine Stromquelle (nicht uezeigt) anschließbar.

F i g. 2 zeigt eine Gruppe von drei Hei/faden-Kathodenanordnunsicn von der in F i g. 1 gezeigten Art zur Verwendung im Dreistrahlsystem einer Farbbild-Kathodenstrahlröhre. Dabei ist ein dritter isolierender Halterungsstab 46 aus z. B. Glas vorgesehen Um die Heizfadenschenkel 48. 50 der Heizfaden-Kathodenanordnung 52 mit den Fleizfadenschenkeln 54, 56 der Heizfaden-Kathodenanordnung 58 und mit den Heizfadenschenkeln 28, 30 de- Anordnung 10 in Reihe zu schalten, können elektn Jie Verbin-

werdcn dann von Hand in Kontakt mit der. Zuleitungen gebracht und an diesen z. B. durch Anschweißen befestigt.

Auf diese Weise wird erreicht, daß bei einer so hergestellten Heizfaden-Kathodenanordnung die Kathodentempcrat.'r \on Anordnung zu Anordnung gleichmäßig ist und keine Kurzschlüsse zwischen Heizfaden und Kathode im Betrieb auftreten. Die Anordnung eignet sich daher besonders für das, Di cistrahlsystem einer Farbbild-Kathodenstrahlröhre.

In der 7.eichnung zeigt

F i g. 1 den teilweise im Schnitt dargestellten Aulriß einer erfindungsgemäß hergestellten Heizfaden-Kathodenanordnung einer
strahlröhre,

F i g, 2 den Grundriß der Anordnung nach F i g, 1 in einer Dreiergruppe für ein Dreistrahlsystem,

Fig. 3 den Aufriß einer Baueinheit aus Heizfaden und Montagebügel zur Verwendung beim Zusammenbau der erfindungsgemäßen Heizfaden-Kathodenaiiordnung,

Fig.4 eine nuseinandergezogene Darstellung der für den Zusammenbau einer erfindungsgemäßen Heizfaden-Kathodenanordnung verwendeten Teile_;

Fig. 5 eine Darstellung, die das einheitlich kontrollierte Einführen des Heizfadens in die Kathode veranschaulicht, und

11 (Fig. 1) wird zunächst eine Baueinheit aus Heizfaden und Montagebügel (Fig. 3) gebildet. Der Heizfaden 26 'st gewöhnlich präzisionsgefertigt. so

daß seine Länge einschließlich der Schenkel 28. von Heizfaden zu Heizfaden im wesentlichen einheitlich ist. Um die gewünschte Einheitlichkeit der Lange der Baueinheit 66 zu erhalten, werden der Hei/faden 26 und ein U-förmiger Montagebügel 68 in eine ge-

eignete Einspannvorrichtung oder ein geeignetes Spannfutter (nicht gezeigt) zum Schweißen eingesetzt, so daß die Gesamtlänge der Baueinheit sowie der Abstand zwischen den Heiziadenschenkeln durch die Einspannvorrichtung genau festgelegt sind. Die

Dreistrahl-Kathoden- 55 blanken Enden 28. 3(1 des Heizfadens werden an den Armen oder Schenkeln 32, 33 des Bügels 68 angehweißt. Dadurch wird sichergestellt, daß die

Längsabmessungen bei mehreren so hergestellten Baueinheiten im wesentlichen gleich sind.

Die Baueinheit 66 wird dann von Hand erfaßt, indem man den Montagcbügel 68 greift. Sodann wird die Baueinheit zwischen den Zuleitungsanordnungen 34,36 in das offene Ende der Kathode 11 so weit eingeschoben (F i g. 4), bis man einen Widerstand verspürt. Dieser Widerstand sollte an sich zwar an/eigen, daß der Heizfaden 26 voll in die Kathode eingeschoben ist. In der Praxis ist dies jedoch häutig nicht der Fall, besonders da es nahezu unmöglich ist.

von Hand stets genau die gleiche Kraft bei verschiedenen solchen Einschiebvorgängen auszuüben.

Um sicherzustellen, daß das Einführen des Heizfadens in die Kathode stets mit genau der gleichen Kraft erfolgt, verwendet man eine geeichte Federlehre 70 (F i g. 5). Diese Federlehre ruht auf einem Tisch 72, und die Baueinheit wird nach unten geführt, um den Montagebiigel 68 auf das Ende einer Blattfeder aufzusetzen, und zwar mit einer solchen Kraft, daß die Federlehre 70 einen vorbestimmten Wert, angezeigt durch daß Eich- oder Meßorgan 74, registriert. Genau die gleiche Kraft wird durch di'; Federlehre 70 ausgeübt, um den Heizfaden 26 voll in die Kathode 11 einzusetzen, so daß er mit seinem oberen Ende die Innenfläche des geschlossenen Endes 14 der Kathode 11 erfaßt (Fig. 1). Dies ergibt eine maximale Wärmeübertragung zwischen Heizfaden und Kathode. Die erforderliche Kraft der Feder wird dabei empirisch ermittelt.

Wenn der Heizfaden 26 auf diese Weise voll in die ao Kathode 11 eingesetzt ist, werden die Schenkel 32, 33 des Montagebügels an den Zuleitungsanordnungen 34 bzw. 36 angeschweißt.

Sodann wird der Montagebügel 68 z. B. in der in F i g. 6 gezeigten Weise zertrennt, um den seine as Arme oder Schenkel 32, 33 verbindenden Quersteg 76 zu entfernen. Bei Anlegen einer Spannung an die Arme 32, 33 fließt ein Strom durch den Heizfaden 26 (Fig. 1).

Die Art und Weise des Zertrennens des Montagebügels 68 ist nicht kritisch, indem es lediglich darauf ankommt, daß die elektrische Verbindung zwischen den beiden Armen 32, 33, außer über den Heizdraht 26, unterbrochen wird. Beispielsweise kann ein rechtwinklig zu den Armen 32, 33 verlaufender Teil des Steges 76 entfernt werden.

Für die Befestigung der einzelnen Heizfadenschenkel (28) am Glasstab (22) kann man statt drei getrennter metallischer Elemente wie 32, 34 und 38 auch weniger solche Elemente verwenden. Beispielsweise kann man das Element 38 langer ausbilden und das Element 34 mit dem Montagebügelschenkel 32 zu einem einzigen Metallstück vereinigen. Statt dessen kann man auch die Elemente 38 und 34 zu einem einzigen Stück vereinigen.

Durch die Erfindung wird somit ein verbessertes Verfahren zum Montieren eines Heizfadens in einem Kathodenröhrchen geschaffen, das eine einheitliche Durchführung der Montage bei mehreren Heizfaden-Kathodenanordnungen sicherstellt, was von besonderem 'Orteil bei Dreistrahlsystem von Farbbild-Kathodenstrahi röhren ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Montieren des Heizfadens in einem einseitig geschlossenen, an zwei Isolierstäben gehalterten Kathodenröhrchen, bei weichem die nach einer Seite wegstehenden Enden des sich in Längsrichtung des Kathodcnröhrchens erslrekkenden Heizfadens mit einem beide Ende:; \erbindenden Anschlußbügel verschweißt werden und der Anschlußbügel anschließend zwischen den Heizfadenenden durchtrennt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizfaden (26) vor dem Hineinschieben in das Knthodenriihrchen (11) mit dem als U-förmiger Montagebügel (68) ausgebildeten Anschlußbügel verschweißt wird und anschließend mit Hilfe einer an dem Monlao.ebügel angreifenden Kederlehre (20) mit einer sorbestimmten, ein Anliegen des Heizfadens am geschlossenen Ende des Knthodenröhrchens sicherstellenden Kraft in dieses hineingeschoben wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aus dem Heizfaden (26) und dem mit ihm verschweißten Montagcbügel (68) gebildete Einheit (66) eine vorbestimmte Gesamtlänge hat.