DE19605300C2 - Farbbildröhren mit verbessertem Stirnplatten-Paneel - Google Patents
Farbbildröhren mit verbessertem Stirnplatten-PaneelInfo
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- Vessels, Lead-In Wires, Accessory Apparatuses For Cathode-Ray Tubes (AREA)
Description
Die Erfindung bezieht sich auf Farbbildröhren nach dem
Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 3 und insbesondere auf
Änderungen in der Ausbildung von Stirnplatten-Paneelen.
Eine Farbbildröhre, wie sie beispielsweise aus der DE
34 43 430 A1 bekannt ist, hat eine Glashülle, die einen
Hals, einen Trichter und einen Stirnplatten-Paneel umfaßt.
Das Stirnplatten-Paneel enthält eine
Betrachtungsstirnplatte, die von einer Umfangsseitenwand
umgeben ist. Wenn die Hülle evakuiert wird, sind die
mechanischen Beanspruchungen in dem Stirnplatten-Paneel,
die durch die Vakuumbelastung verursacht werden,
üblicherweise am höchsten an den Enden der Haupt- und
Nebenachse in den inneren Bereichen des Paneels, wo die
Stirnplatte mit der Umfangsseitenwand verbunden ist. Die
Verbindung der Stirnplatte ist üblicherweise dick und
unnachgiebig. Die Kontur an dieser Verbindung ist
abgerundet und wird üblicherweise als Übergangsradius
bezeichnet. Bei der aus der DE 34 43 430 A1 bekannten
gattungsbildenden Farbbildröhre hat der innere
Übergangsradius einen festen Wert. Dagegen ändert sich bei
der aus der EP 0 283 129 A2 bekannten Farbbildröhre der
äußere Übergangsradius um den Umfang des Paneels.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,
bei der gattungsgemäßen Farbbildröhre eine erhöhte bauliche
Festigkeit zu erzielen und Beanspruchungen in den Paneelen
zu vermindern.
Die Lösungen bestehen darin, daß das
Stirnplattenpaneel sowohl einen inneren als auch einen
äußeren Übergangsradius von der Stirnplatte zur Seitenwand
hat, der sich um den Umfang des Paneels in einer Weise
ändert, daß die Beanspruchungen in vorgegebenen Bereichen
des Paneels vermindert werden.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der
Zeichnungen erläutert. Es stellen dar:
Fig. 1 eine Seitenansicht, teilweise als Axialschnitt,
einer Farbbildröhre, die eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung verkörpert.
Fig. 2 eine Draufsicht auf die Vorderseite des
Stirnplattenpaneels der in Fig. 1 dargestellten
Röhre.
Fig. 3 eine Querschnittsansicht des Stirnplattenpaneels
entlang der Linien. 3-3 in Fig. 2.
Fig. 4 eine Querschnittsansicht des Stirnplattenpaneels
entlang der Linien 4-4 in Fig. 2.
Fig. 5 eine Querschnittsansicht des Stirnplattenpaneels
entlang der Linien 5-5 in Fig. 2.
Fig. 6 eine Querschnittsansicht an einer Ecke eines
Stirnplattenpaneels.
Fig. 7 eine Querschnittsansicht einer Ecke eines
anderen Stirnplattenpaneels.
Fig. 1 zeigt eine rechteckige Farbbildröhre 10 mit einem
Glaskolben oder eine Hülle 11, die ein rechteckiges
Stirnplattenpaneel 12 und einen rechteckigen Trichter 15
umfaßt, der das Stirnplattenpaneel mit einem rohrförmigen Hals
14 verbindet. Der Trichter 15 hat eine innere leitende Schicht
(nicht dargestellt), die sich von einem Anodenknopf 16 zum
Hals 14 erstreckt. Das Paneel 12 umfaßt eine durchsichtige
rechteckige Betrachtungsstirnplatte 18 und einen
Umfangsflansch oder Seitenwand 20 und ist mit dem Trichter 15
durch eine Glasfritte 17 versiegelt. Ein Dreifarben-
Leuchtschirm 22 befindet sich auf der Innenfläche der
Stirnplatte 18. Der Schirm 22 ist ein Linienraster, bei dem
die Leuchtstofflinien in Triaden angeordnet sind, wobei jede
Triade eine Leuchtstofflinie von jeder der drei Farben
enthält. Statt dessen kann der Schirm auch ein Punktraster
sein, und er kann eine lichtabsorbierende Matrix enthalten
oder nicht enthalten. Eine mit zahlreichen Löchern versehene
Lochmaske 24 ist lösbar in einer vorgegebenen
Abstandsbeziehung zum Schirm 22 gelagert. Eine
Elektronenkanone 26, die in Fig. 1 schematisch durch
gestrichelte Linien dargestellt ist, ist zentral innerhalb des
Halses 14 gelagert, um drei Elektronenstrahlen 28 zu erzeugen
und entlang konvergierender Wege durch die Maske 24 zum Schirm
22 zu richten.
Die Röhre in Fig. 1 ist so ausgebildet, daß sie in Verbindung
mit einem externen magnetischen Ablenkjoch, z. B. dem in der
Nachbarschaft der Verbindung von Trichter und Hals
angeordneten Joch 30 verwendet werden kann. Bei Aktivierung
unterwirft das Joch 30 die drei Strahlen 28 Magnetfeldern, die
bewirken, daß die Strahlen den Schirm 22 in einem rechteckigen
Raster horizontal und vertikal abtasten. Die Anfangsebene der
Ablenkung (bei der Ablenkung Null) ist etwa in der Mitte des
Jochs 30.
Wie in Fig. 2 dargestellt ist, enthält das rechteckige
Stirnplattenpaneel 12 zwei zentral angeordnete orthogonale
Achsen, nämlich eine Hauptachse X und eine Nebenachse Y, und
zwei Diagonalen D, die sich von Ecke zu Ecke erstrecken. Die
beiden langen Seiten L des Umfangs des Stirnplattenpaneels 12
laufen im wesentlichen parallel zur Hauptachse X, und die
beiden kurzen Seiten S laufen im wesentlichen parallel zur
Nebenachse Y.
Fig. 3, 4 und 5 zeigen drei Querschnitte des Paneels 12 an
den Enden der Nebenachse Y, der Hauptachse X bzw. der
Diagonalen D. In Fig. 3 ist der innere Übergangsradius
zwischen der Stirnplatte 18 und der Seitenwand 20 mit RLI
bezeichnet, und der äußere Übergangsradius ist mit RLO
bezeichnet. In Fig. 4 ist der innere Übergangsradius mit RSI
und der äußere Übergangsradius mit RSO bezeichnet. In Fig. 5
ist der innere Übergangsradius mit RDI und der äußere
Übergangsradius mit RDO bezeichnet. Bei einer ersten
bevorzugten Ausführungsform ist RLO = RSO = RDO und RLI < RSI < RDI.
Bei einer zweiten Ausführungsform ist RLO < RSO < RDO und
RLI < RSI < RDI. Bei einer dritten Ausführungsform ist RLO = RSO < RDO und
RLI < RSI < RDI. Bei einer vierten Ausführungsform ist RLO = RSO < RDO
und RLI < RSI = RDI. Bei allen diesen Ausführungsformen ändern
sich die inneren Übergangsradien oder sowohl die inneren als
auch die äußeren Übergangsradien um den Umfang des
Stirnplattenpaneels.
Der innere Übergangsradius RI kann an verschiedenen Orten
um den Umfang des Stirnplattenpaneels unter Verwendung der
Gleichung
RI = a . Zi + k,
berechnet werden, worin Z die sagittale Höhe in bezug auf die
Stirnplattenmitte ist und a, i und k Konstanten sind, die
verwendet werden, um den Übergangsradius entlang der langen
und kurzen Seiten zu definieren, um so im Ergebnis
unterschiedliche Übergangsradien an den der Haupt- und
Nebenachse zu erhalten. Die folgende Tabelle stellt eine
besondere Ausführungsform dar, die die obige Gleichung für
einen internen Übergangsradius RI verwendet, wobei die
gegebenen Werte von X und Y die Koordinaten an den Enden der
Haupt- und Nebenachse darstellen. Alle Abmessungen sind in
Zentimetern angegeben.
TABELLE
Es gibt viele andere Wege, um Änderungen an dem
Übergangsradius zu definieren, aber jedes ausgewählte
Verfahren sollte zu einem glatten Übergang an den Enden der
Achsen führen. Die obige Tabelle listet nur die
Übergangsradien an den Enden von Haupt- und Nebenachse und an
den Enden der Diagonalen auf. Die X- Y-Orte entlang den
Seiten werden durch den aktiven Schirm, die erforderliche
Abschrägungsgrenze um den Schirm, die Paneel-Seitenwand,
Festigkeitsüberlegungen und andere bei der Paneelkonstruktion
betroffene Faktoren bestimmt. Dieses Verfahren erlaubt, daß
der Paneelradius am Schirmrand beginnt und in die Paneel-
Seitenwand übergeht. Ein solches Verfahren kann sowohl bei der
Innenseite als auch bei der Außenseite des Paneels angewendet
werden.
Die in der obigen Tabelle gegebene Ausführungsform kann mit
einer bekannten Ausführungsform verglichen werden. Der innere
Übergangsradius an den Ecken RDI einer bekannten Röhre
gleicher Größe ist 1,9 cm, wahrend der innere Übergangsradius
der verbesserten Ausführungsform 0,32 cm ist. Der innere
Übergangsradius RSI an den Enden der Hauptachse ist bei der
bekannten Röhre 1,4 cm im Vergleich zu einem Radius von 1,11
cm bei der verbesserten Ausführungsform. Vorzugsweise ist es
erwünscht, daß der längste innere Übergangsradius wenigstens
zweimal so lang ist wie der kürzeste innere Übergangsradius.
Bei den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung
werden entweder die inneren Übergangsradien oder die inneren
und die äußeren Übergangsradien verändert, um die
Beanspruchungen in einem Stirnplatten-Paneel zu modifizieren.
Insbesondere ist es erwünscht, die höchsten Zugkräfte zu
vermindern, die in einem Stirnplatten-Paneel auftreten. Es
wurde gefunden, daß diese Beanspruchungen am größten an der
äußeren Fläche eines Röhren-Stirnplatten-Paneels an den Enden
der Nebenachse und an den Enden der Hauptachse sind. Bei einer
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die Spitzen-
Zugbeanspruchungen auf die Innenfläche eines
Stirnplattenpaneels durch Verminderung der inneren
Übergangsradien an den Ecken vermindert. Sowohl das Erhöhen
des äußeren Übergangsradius als auch das Vermindern des
inneren Übergangsradius an einem bestimmten Paneelort erzeugt
einen dünneren Querschnitt an der Stirnplatten-
Seitenwandverbindung. Diese Verdünnung erlaubt eine Änderung
bei der Biegung des Paneels, die wenigstens teilweise die
Beanspruchungen entlastet, die in dem Paneel während und nach
der Herstellung der Bildröhre auftreten. Ferner erlaubt die
Verdünnung des Paneelglases an der Verbindung von Stirnplatte
und Seitenwand auch eine stabilere thermische Verteilung in
dem Paneel während verschiedener Verarbeitungsstufen, in denen
dem Paneel Hitze hinzugefügt wird.
Fig. 6 und 7 zeigen zwei Stirnplatten-Paneele, die
verschiedene Aspekte der vorliegenden Erfindung verwenden. In
Fig. 6 ist der innere Übergangsradius am Ende einer
Diagonalen eines Stirnplattenpaneels 18 vermindert gegenüber
einer Kontur 42 auf eine verbesserte Kontur 44. Ein weiterer
Vorteil der Kontur 44 gegenüber der Kontur 42 besteht darin,
daß die Ecken eines Betrachtungsschirms gedehnt werden können,
was durch die maximal abgelenkten Elektronenstrahlen 46 bzw.
48 angegeben ist. In Fig. 7 ist der äußere Übergangsradius
eines Stirnplatten-Paneels 18 vergrößert, um den Umfang von
einer ursprünglichen Kontur 52 auf eine verbesserte Kontur 54
zu verändern.
Die Änderungen in den Übergangsradien können auch mit anderen
Änderungen in der Bemessung der Stirnplatten-Paneele
kombiniert werden, um zusätzliche Beanspruchungen in den
Paneelen zu vermindern und die Größe des
Betrachtungsschirmteils der Stirnplatte zu erhöhen. Eine
dieser Änderungen bezieht sich auf den Zugwinkel einer
Stirnplatten-Paneeleinfassung. Der Zugwinkel ist ein Winkel an
der Innenseite der Paneeleinfassung, der zur Herstellung des
Paneels erforderlich ist. Der innere Zugwinkel, IDA in Fig. 5,
einer Einfassung entlang der Diagonalen Kann ein einzelner
oder ein zusammengesetzter Winkel sein. Wenn ein einzelner
Winkel verwendet wird, wird der Winkel zwischen 6 und 0,5°
gehalten sein. Zugwinkel kleiner als 0,5° sind für die
Glasherstellung unpraktisch. Für jede 2,54 cm Einfassungshöhe
erhöht sich der Zugwinkel um 0,5°; statt dessen kann, wenn die
Einfassungshöhe zunimmt, ein zusammengesetzter Winkel
verwendet werden, um den Zugwinkel zu ändern. Ein typischer
zusammengesetzter Winkel für eine Röhre mit einer Diagonalen
von 66 cm beginnt mit 3° an dem Paneelabdichtungssteg und
ändert sich auf 6,5° bei etwa 3,8 cm bis zur Einfassung
hinauf. Solche zusammengesetzten Winkel können auch bei der
Haupt- und Nebenachse verwendet werden. Die Änderungen der
Übergangsradien und des inneren Zugwinkels können auch mit
einer Erhöhung in der Einfassungshöhe kombiniert werden. Eine
solche Änderung der Einfassungshöhe ist in Fig. 6 durch eine
Änderung des Abdichtungsrandes des Paneels 18 von 56 nach 55
gezeigt. Eine Erhöhung der Einfassungshöhe hat wenigstens zwei
Zwecke. Erstens wird der Strahlwinkel von der Elektronenkanone
unverändert gehalten und hält die Elektronenstrahlen in einem
geeigneten Abstand von dem Trichter; und zweitens werden die
Beanspruchungen auf das Paneel vermindert und die Wirkung der
Verminderung des inneren Übergangsradius auf die
Paneelbeanspruchungspegel wird vermindert.
Claims (3)
1. Farbbildröhre (10) mit einer Hülle (11), die ein
Stirnplatten-Paneel (12), einen Trichter (15) und einen Hals
(14) umfaßt, wobei das Stirnplatten-Paneel eine durchsichtige
rechteckige Stirnplatte (18) enthält, die auf ihrer
Innenfläche einen Kathodolumineszenz-Schirm (22) und eine
Umfangsseitenwand (20) hat, wobei das Stirnplatten-Paneel zwei
lange Seiten (L), zwei kurze Seiten (S) und vier Ecken hat,
und wobei eine Nebenachse (Y) durch die Mitte des Paneels und
parallel zu den beiden kurzen Seiten verläuft, dadurch
gekennzeichnet, daß das Stirnplatten-Paneel (12) einen inneren
Übergangsradius (RI) von der Stirnplatte (18) zu der
Seitenwand (20) hat, der sich um den Umfang des Paneels
ändert, wobei der innere Übergangsradius an jeder Ecke des
Paneels der kürzeste innere Übergangsradius, der innere
Übergangsradius an jedem Ende der Nebenachse der längste
innere Übergangsradius ist, und die Länge des inneren
Übergangsradius an jedem Ende der Hauptachse (X) zwischen den
Längen des längsten und kürzesten inneren Übergangsradius
liegt.
2. Röhre (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der längste innere Übergangsradius (RI) wenigstens zweimal so
lang wie der kürzeste innere Übergangsradius (RI) ist.
3. Farbbildröhre (10) mit einer Hülle (11), die ein
Stirnplatten-Paneel (12), einen Trichter (15) und einen Hals
(14) umfaßt, wobei das Stirnplattenpaneel eine durchsichtige,
rechteckige Stirnplatte (18) enthält, die auf ihrer
Innenfläche einen kathodolumineszenten Schirm (22) und eine
Umfangsseitenwand (20) hat, dadurch gekennzeichnet, daß das
Stirnplatten-Paneel (12) einen inneren Übergangsradius (RI)
und einen äußeren Übergangsradius (RO) hat, wobei sich die
Übergangsradien von der Stirnplatte (18) zu der Seitenwand
(20) erstrecken und sich jeweils um den Umfang des Paneels
ändern.
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Date | Code | Title | Description |
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: ROSSMANITH, M., DIPL.-PHYS. DR.RER.NAT., PAT.-ANW. |
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