DE2116848C - Kathodenstrahlröhre zur Farbbildwiedergabe - Google Patents

Description

Der Erfindung liege daher die Aufgabe zugrunde, auch unter nicht idealen Voraussetzungen einen cmwandfreien Sitz der Farbauswahlelektrode zu erreichen. Diese Aufgabe wird mit der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung gelöst

Tests mit einer verhältnismäßig kleinen Anzahl von experimentellen Fromtplatten-LochmaskenancKd-

nungen unter Verwendung der erfindungsgemaße-FedeYöffnungsfom haben eine deutliche Verbesserung des Stift-Federsitzes gegenüber fabrikgefertigten « Röhren mit herkömmlichen Federungen gemäß Fig. 5 bis 8 ergeben. Die erfindungsgemaße öffnungsform ergibt* nicht nur einen besseren Sitz be, Röhren, die auf einwandfreie Ausrichtung der Stifte SSί öffnungen konstruiert sind, sondern ermöglicht auch einen zufriedenstellenden Sitz bei einer Anordnung, bei welcher die Federachse in bezug auf die Stiftechse beträchtlich geneigt .st.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben. »

Konus- oder

en ist

fSkJ5ekUode 10, bestehend am der Loch-Dk Mas kenel Mbmv«ta«J* * £ Lil 9 im dichten Abstand von der 9 im vorzugsweise aus

^Lg B kaltgewalztem Stahl) be- Metalltj■*■ ? ^ _Wölbung der

J^^^Sbgepaßt Sie hat eine der Sctamflache? J^*P _Rechteckform, die in

SctanrftacteTertfcpr ^^ ^ ^e

™. *%£?*"%£Im größten TeU ihrer Flache ist Schirmfl ache Auf dem gro ^^ ^^

*ie: nut einer Vuazan Lochmaske 11

£Ά Montagerand versehen,

ist Ferner hat der Rahmen 12 einen -S_e„_den Flansch 12 ft, der als Elektro-S T etwaiger Strahlüberablenkung

MgS=

Lochmasken-Farbbildröhre mit gehaltener, gewolb_{für die} Erregung der

^F V^Si _g: 3 eine vergrößerte SchnittdarsteHung einer der Maskenhaltemngsanordnungen .n Fig. 1. entlang der Schnittlinie 3-3 in Fig. 1,

F i g. 4 eine teilweise im Schnitt dargestel te Seitenansicht der Halterungsanordnung, entlang der

nt^li5^nieutd⁴ⁱ7^L _im Schnitt dargesteme Grundrisse einer Loch-Stiftanordnung gemäß dem Stand der Technik unter Veranschauhchung der Auswirkung einer Fehlausrichtung,

Fi g 6 und 8 Schnittdarstellungen entlang den Schnifdinien 6-6 bzw. 8-8 in F i g. 5 bzw. 7

F i g. 9 einen teilweise im Schnitt dargestellten vergrößenen Grundriß einer Loch-Stiftanordnung gemaß einer Ausführungsform der Erfindung

Fig. 10 eine Schnittdarstellung einer Feder mit der öffnungsform nach F i g. 9, entlang der Schnitt-""?, ;Vi°_eiie dJr^gF i g. 6 ahnliche maßstabgerechte Schnittdarstellung einer Federöffnung mit Stanzwerk- und Vertikalablenkung der drei Elekdient ein gemeinsames Ablenkjoch 15, ^™^ _von ⁸ _im rechten Winkel zue.nanzwei P«« ₃ ^_n elektromagneU-

winkel der

eine

DarsteHung, entlang der Schnitt-

Achse jedes abgelenkten „^„itae des betrefcndeaSlidU Der axiale Ort der Ablenkebene ver- ^rfL_g bei sich änderndem Ablenk-

|^e ^f^ _ktierten Linien B geben oei £ _{h der drei} strahlen von

^ maximaler Horizontalablenkung _{Röhre (90}o.Diagonale) betragt der H^^ntalablenkwinkel (zwischen den _un"_g°_{fähr 7}go _wahrend der maximale Ver-

jg^^ Grün-und

sind auf der Sch.rm-

elemente 6 (z. B. in Form von kreisrunden Leucht-Soffpunkten) sind in einem Mosaikmuster auf der SErtigen oder Schirmfläche 7 einer gfernen Schirmträgerplatte 9a angebracht, die m di«em Falle das vordere Ende oder Betrachtungsfenstcr der Röhre bildet. Die Schirmfläche 7 kann von beliebiger gewünschter Form (z.B. kreisrund ^er rechteckig) und gewölbt (z.B. sphärisch' «^^^'S'itl Im vorliegenden Fall ist die S

ElauS^-^Ä

_{weUs mit einem der}

JJ „',, korrespondiert. Aus d.esem J 1 _Maskenele ^P _ktrode IJ lösbar m der ^.^ _{daß sie} jedesmal _fü_{r das} Drucken eines anderen Farbrasters

« herausgenommen und w.cde -

^ ^_{t wird}, _ge„au die gleiche Lage relativ zu den

LeucSolfeleme^ten 6 einnimmt, damit eine FeM-Leuc _Fen,_korrespondenz zwischen Masken

fc- Leucht_Sto,Te,en,nten vernueden .«L

_w7
wenn

Zur lösbaren Befestigung der Maskenelektrode 10 in der Frontplatte 9 dienen metallische Stifte 16, die in die Innenfläche der Seitenwandung 9 b eingebettet oder auf andere Weise dort befestigt sind, sowie streifenförmige Blattfedern 19, die jeweils mit ihrem einen Ende 19 α am axialen Flansch 12 α des Maskenrahmens 12 befestigt sind und an ihrem anderen Ende 19 b eine Öffnung 19 c haben, die im Paß- oder Festsitz auf dem kegelstumpfförmigen Ende 17 des Stiftes 16 aufsitzt, wie in F i g. 3 und 4 gezeigt. Das Ende 19 a kann direkt an den Rahmen 12 angeschweißt sein, ist jedoch vorzugsweise an eine metallische Hakenplatte 21 angeschweißt, die an den Rahmen angeschweißt ist und einen Haken 21 α zum zeitweiligen Festhalten des Endes 19 d der Feder 19 während des Zusammenbaus der Maske und Frontplatte vor dem Verschweißen aufweist, wie in der USA.-Patentschrift 3 296 625 beschrieben. Ferner kann die Hakenplatte 21 zur Temperaturkompensation der Maskenhalterung während des Aufwärmens der Röhre aus bimetallischem Material bestehen, wie in der USA.-Patentschrift 3 330 980 beschrieben. Jede der Federn 19 ist in der Mitte abgebogen (bei 19 e), damit die Feder während und nach dem Verschweißen unter Biegespannung gesetzt wird. Vorzugsweise ist bei einer Rechteckröhre von der gezeigten Art die Maskenelektrode 10 symmetrisch durch vier Stifte 16 und vier Federn 19 jeweils in ungefähr der Mitte der vier Seiten gehaltert, wie gezeigt Jedoch können beliebig viele Befestigungspunkte, angefangen von drei, vorgesehen sein.

Im Idealfall sollten die Stifte 16 und die Federn 19 relativ zueinander so angeordnet sein, daß die einzelnen Stiftenden 17 jeweils genau auf die entsprechenden Federöffnungen 19 c ausgerichtet sind. Das heißt, das Stiftende 17 sollte niuü nur genau mit der öffnung 19 c zentriert sein, sondern es sollte auch seine Längsachse genau senkrecht zur Ebene der Feder 19 (und der Federöffnung) sein. Unter solchen Voraussetzungen wäre die Form der öffnung 19 c nicht kritisch. In der Praxis ist es jedoch schwierig, eine gewisse Fehlausrichtung mindestens eines der Stift-Öffnungspaare zu vermeiden. Bei der Fabrikation von Farbbildröhren mit herkömmlichen Federöffnungen beträgt der Prozentsatz des Ausschusses auf Grund von Schirmfehldeckungen, die durch schlechten Stift-Federsitz bedingt sind, mindestens 1 °/o. Die öffnung sollte daher so geformt sein, daß die Auswirkungen etwaiger Fehlausrichtungen minimalisiert werden.

Fig. 5 bis 8 veranschaulichen die Auswirkungen zweier Arten von Fehlausrichtung bei einer Stift-Öffnungsanordnung, bei welcher die öffnung 19c' eine herkömmliche nichtrunde Form mit drei nach innen stehenden Fingern 25 mit bogenförmigen Enden hat (wie in Fig. 5 und 6 der USA.-Patentschrift 3 308 327). In Fig. 5 und 6 ist das Stiftende 17 zwar senkrecht zur Ebene der Feder 19, jedoch in bezug auf die öffnung 19 tf etwas seitlich verschoben (wobei die anderen Stifte mit ihren öffnungen ausgerichtet sind). Der gestrichelte Kreis 17' zeigt das Stiftende 17 in der ideal ausgerichteten !.agc, in der es alle drei Finger 25 bündig erfaßt F i g. 5 zeigt, daß beim Aufsetzen der Feder 19 auf das verjüngte linde 17 die scharfen Ecken oder Kanten an zwei Fingern 25 sich in einen qucrschniUsvcrringcrtcn Teil des Stiftendes cinfrcsscn, wodurch nicht nur das Stiftende beschädigt, sondern auch ein wiederholbarer guter Sitz verhindert wird. In F i g. 7 und 8 ist das Stiftende 17 zur Ebene der Feder 19 geneigt, was zur Folge hat, daß in ähnlicher Weise zwei der Finger 25 sich in das Stiftende 17 einfressen.

Erfindungsgemäß hat mindestens eine der Federn 19 in Fig. 1 und 2 eine dreiseitige (dreieckige) öffnung 19c, die der Kreisform angenähert ist, wie in F i g. 9 und 12 gezeigt. Wie in F i g. 9 gezeigt, sind die drei Seiten 27 der öffnung 19 c nach außen gebogene und vorzugsweise gleiche, untereinander verbundene Kreisbögen von ungefähr 120° mit einem

• Krümmungsradius, der größer ist als der eingeschrie-' bene Kreis, mit Bogenzentren a, b und c in Abständen von 120°. Die Kreisbögen liegen in einer Ebene, die rechtwinklig zur Mittelachse A der öffnung ist. Die Innenwand 27 α der öffnung 19 c ist ebenfalls konvex zu den Stiftenden 17 gewölbt, und zwar in Ebenen, welche die A.chse A enthalten, wie in Fig. 10 gezeigt. Die Lage eines genau ausgerichteten

und passenden Stiftendes 17 ist durch gestrichelte Linien angedeutet. Wegen dieser Unterschiede in der Krümmung zwischen der Wandfläche des Stiftendes 17 und der Innenwand 27 a der öffnung 19 c in den Berührungsbereichen sind die effektiven Berührungs flächen des Stiftendes 17 und der öffnung 19 c er heblich größer als bei einem Dreieck mit geraden Seiten, jedoch erheblich kleiner als bei einem echten Kreis. Die Lage eines versetzten Stiftendes 17 ist in Fig. 9 durch ausgezogene Linien angedeutet, um /u

zeigen, wie das Einfressen oder Einritzen na».·'. Fig. 5 bis 8 bei der erfindungsgemäßen öffnungform verhindert wird.

Gewöhnlich sind die Herstellungstoleranzen so be schaffen, daß die sich ergebenden Fehlausrichtung., η

wesentlich kleiner sind als in Fig. 5 bis 9 dargestellt, so daß man die öffnung 19 c vorzugsweise mehr der Kreisform angenähert ausbildet, so daß sich eine größere effektive Berührungsfläche ergibt. Fig. ! 1 und 12 zeigen eine spezielle Ausführung, die für den

kommerziellen Gebrauch entworfen wurde und bei der die Feder 19 eine Dicke von 0,762 mm (30 Mil) und das Stiftende 17 eine Wandfläche mit einem Verjüngungswinkel von 12° hat welche die Innenwand 27 a der Öffnung 19 c in einem Berührungskreis mit

einem Radius von 2,794 mm (110 MiI) berührt. Die gekrümmte Seitenwand 27 α der öffnung 19 c, in der Ebene von Fig. 12, ist durch drei Kreisbögen vor. annähernd 120° mit einem Radius von 2,921mm (115 Mil) von Punkten a, b und c gebildet, die im

Abstand von 120° auf einem Kreis mit einem Radius von 0,127 mm (5 MiI) mit Bogenmittelachse A der Öffnung 19 c liegen. Im allgemeinen ist die Krümmung der Seiten 27 α in einer zur Öffnungsachse A senkrechten Ebene vorzugsweise um ungefähr 4 %

bis 1Ο^β/ο kleiner als die Krümmung der Berührungsfläche des Stiftes 17 in der gleichen Ebene bei Paßsitz in der öffnung 19c. Fig. 11 und 12 zeigen ein genau ausgerichtetes Stiftende 17, das durch die öffnung 19c von der Oberfläche 20 zur Oberfläche 21 der Feder 19 eingepaßt ist Der Stift 17 berührt die öfTnungssciten 27 an drei Punkten 29 in einer Ebene in der Mitte zwischen den beiden Oberflächen 20 und 21 der Feder 19. Wie in Fig. II gezeigt bildet die Krümmung der Öffnungswand in die öffnungs-

achse A einschließenden Ebenen und an jeder Stelle um die öffnung bei einem Stift mit einer Verjüngung von 12° vorzugsweise einen Kreisbogen mit einem Radius von 3,175 mm (125 MiI), dessen Mittelpunkt

<o

um 0,305 mm (12 Mil) von der Oberfläche 20 der nungsseite der Feder 19 hat. Im übrigen ist die AusFeder 19 versetzt ist, wie in F i g. 11 gezeigt. bildung genau die gleiche wie in F i g. 11 und 12. Der

Fig. 11 veranschaulicht auch (teilweise) die be- zweckmäßige Bereich des Verjüngungswihkels des vorzugte Methode der Herstellung der öffnung 19 c Stiftes ist offenbar ungefähr 7° bis 12°.
durch Prägen (oder Stanzen). Dabei wird ein Präge- 5 Obwohl die in F i g. 9 und 12 gezeigten Öffnungsstempel 31 verwendet, der einen geraden Teil 33, formen, bei welchen jede Seite 27 über ihre gesamte dessen Querschnittsform der Form der öffnung 19 c Länge gebogen ist, vorzuziehen ist, können die an der Oberfläche 21 genau angepaßt ist, und einen gleichen Resultate auch mit einer öffnung 19 c eranschließenden Basisteil 35, der im gleichen Bogen reicht werden, bei welcher die gebogenen Teile der (Radius 3,175 mm) nach außen erweitert ist wie die io Seiten 27 etwas vor deren Enden aufhören. Der Aus-Seitenwand 27 α der öffnung 19 c, aufweist. Die druck »Seitenteil« umfaßt daher hier nicht nur die Blattfeder 19 wird mit einer anfänglich kreisrunden gesamte Seite einer öffnung, sondern auch einen Teil öffnung versehen, deren Durchmesser gleich oder einer Seite, der lang genug ist, um zu verhindern, daß größer als der des geraden Teils 33 des Stempels 31 das Stiftende 17 irgendeinen anderen Teil derselben ist. Während die Feder mit ihrer anderen Seite auf 15 berührt.

einem Prägegesenk (nicht gezeigt) mit einer öffnung, Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Er-

die in ihrer Form genau dem geraden Teil des Stern- findung kann das Stiftende mit einer verjüngt zu-

pels 31 angepaßt ist, aufliegt, wird der Stempel 31 laufenden Fläche ausgebildet sein, deren Querschnitt

durch die vorgeformte Federöffnung gedrückt, bis der ähnlich dem. der nichtkreisförmigen öffnung 19 c ist,

erweiterte Basisteil 35 die runde öffnung in die spe- ao und zwar zur Verwendung in Verbindung mit einer

ziell geformte öffnungen 19c nach Fig. 11 und 12 kreisrunden öffnung 19c, deren Begrenzungswand in

umprägt oder anderweitig umformt zur Ebene der Feder senkrechten Ebenen ,konvex zur

Für Stiftenden 17 mit einem Verjüngungswinke! gekrümmten Berührungsfläche des Stiftendes ge-

von ungefähr 7° (statt 12° wie in Fig. 11 und 12) ist krümmt ist. In diesem Fall sollte die die öffnung

der Stempel 31 so geformt, daß der Kreisbogen von »5 berührende Wandfläche des Stiftendes eine glatte

3,175 mm für die Querkrümmung der öffnung 19 c Kurve sein, deren Krümmung etwas größer ist als

in Fig. 11 seinen Mittelpunkt an der kleineren öff- die der Wandfläche der kreisförmigen Öffnung.

Hicizu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Kathodenstrahlröhre zur Farbbildwiedergabe, mit schotenförmiger, aus Schinnträger und Seitenwandung bestehender Frontplatte, in der in geringem Abstand vom Schinnträger eine Bächige Farbauswahl-Elektrode angebracht ist, die durch mindestens drei von der Seitenwandung der Frontplatte nach innen stehende kegeistumpfförmige Haltestifte sowie durch mindestens drei mit den Haltestiften zusammenwirkende, an der Farbauswahlelektrode befestigte blattförmige Haltefedern mit je einer auf einen entsprechenden der Haltestifte passenden öffnung gehaltert ist, wobei mindestens ein zusammengehöriges Stift-Federpaar gekrümmte, sich berührende

• Wandflächen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnittlinie zwischen der berührenden Wandfiäche(27o) der betreffenden Federöffnung (19 c) und einer zur Mittelachse (A) der öffnung senkrechten Ebene eine Krümmung hat, die kleiner ist als die Krümmung der Schnittlinie zwischen der entsprechenden berührenden Wandfläche (19) des Haltestiftes (17) und derselben Ebene.

2. Kathodenstrahlröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die berührende Wandfläche der betreffenden Federöffnung von der Mittelachse der öffnung aus gesehen konkav gekrümmt ist.

3. Kathodenstrahlröhre nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Krümmung der berührenden Wandfiäche der betreffenden Federöffnung um 4 bis 10 % kleiner ist als die Krümmung der berührenden Wandfläche des in diese Federöffnung eingepaßten Stiftes.

4. Kathodenstrahlröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die berührende Wandfläche der betreffenden Federöffnung einen Teil e?iier öffnung mit drei Seitenteilen bildet, deren jeder von der Mittelachse der öffnung aus gesehen konkav gekrümmt ist.

5. Kathodenstrahlröhre nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsfläche des in die betreffende Federöffnung eingepaßten Stiftes kreisförmig ist.

6. Kathodenstrahlröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnung der Haltefeder die Form einer dreiseitigen Figur aus drei gleichen, untereinander verbundenen Seiten hat, deren jede ein Kreisbogen (27) ist, dessen Krümmungsradius größer ist als der Radius des eingeschriebenen Kreises der Figur (Fig. 12).

7. Kathodenstrahlröhre nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Krümmungsradius der Kreisbögen um ungefähr 4 bis 10 °/o größer als der Radius des Kreises ist.

8. Kathodenstrahlröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsfläche der betreffenden Federöffnung kreisförmig ist und daß die berührende Wandfläche des Stiftes eine Krümmung hat, die größer ist als die der Wand der kreisförmigen öffnung.

9. Kathodenstrahlröhre nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Krümmungsradius der Kreisbögen nur unwesentlich größer ist als der Radius des genannten Kreises.

Bei bestimmten Kathodenstrahlröhrentypen zur Farbbildwiedergabe ist im dichten Abstand vom Leuchtschirm eine Elektrode von im wesentlichen der gleichen Größe wie der Leuchtschirm angeordnet. Beispielsweise ist bei der sogenannten Lochmasken-Farbbildröhre eine Viellochelektrode oder Schattenmaske im Abstand von ungefähr 1,27 cm von einem Mosaikleuchtschirm angeordnet, der aus einer .Vielzahl von Gruppen von verschiedenfarbig emittieren-

den Leuchtstoffpunkten oder -linien besteht, wobei für die Farbwahl jedem der Maskenlöcher je eine solche Gruppe zugeordnet ist Der Kolben einer solchen Röhre besteht gewöhnlich aus einer flachschalen- oder kappenförmigen Frontplatte aus Glas,

is die mit einem gläsernen Trichter- oder Konusteil verschmolzen ist Die Frontplatte besteht aus einem gewölbten Schinnträger, auf dessen Innenseite der Mosaikleuchtschirm aufgebracht ist, und einer den Schirmträger umgebenden Seitenwandung. An der

ao Innenseite der Seitenwandung sind mehrere metallene Haltestifte mit kegelstumpfförmigen Aufsetzenden permanent befestigt. Die Schattenmaske ist durch mehrere an ihr befestigte streifenförmige Federn mit Öffnungen, in welche die konischen Stift-

enden passen, lösbar auf den Stiften befestigt. Maskenhalterungen dieser Art sind beispielsweise in den USA.-Paten*schriften 3 296 625, 3 308 327 und 3 330 980 beschrieben. Die Federn können dabei an der Maskenelektrode entweder direkt, wie im Falle der USA.-Patentschrift 3 308 327, oder mittels einer Hakenplatte, wie im Falle der beiden anderen genannten USA.-Patentschriften, befestigt sein. Die Hakenplatte kann, wie im Falle der USA.-Patentschrift 3 330 980, bimetallisch sein, damit die Maske.

wenn sie sich beim Aufwärmen der Röhre ausdehnt, eine Kompensationsbewegung in Richtung zum Leuchtschirm vollführen kann.

Ein bei derartigen lösbaren Maskenhalterungen mit Blattfeder und Haltestift auftretendes Problem ist die Passung oder der Site des Federloches auf dem konischen Stift. Besonders schwierig ist dieses Problem bei Röhren, deren Lochmaske an mehr als drei, z. B. vier Punkten gehaltert ist, während bei einer Dreipunkthalterung mitunter ein etwas schlichterer

Sitz in Kauf genommen werden kann. Zahlreiche Formgebungen für die Federöffnungen, beispielsweise Kreisformen, gleichseitige Dreiecke usw. wurden vorgeschlagen. Im Falle einer echten Kreisform ist die Berührungsfläche, besonders bei vollkommen

so ausgerichteten Stift-Öffnungspaaren, und damit die Reibung zu groß. Im Falle eines Dreiecks mit geraden Seiten ist da nur drei kleine Berührungsflächen vorhanden sind, die Abstützung der Lochmaske nichl ausreichend, um den normalen Stoßversuchen standzuhalten. Man hat daher im allgemeinen einen Kompromiß geschlossen, indem man eine unrunde (nichtkreisförmige) Öffnungsform mit drei nach inner stehenden Fingern mit gebogenen Enden vorsah, wie in Fig. 5 und 6 der USA.-Patentschrift 3 308 321 gezeigt. Dieser Kompromiß ist zufriedenstellend untei idealen Voraussetzungen, das heißt, wenn jeder Stif in bezug auf die entsprechende öffnung genau zentriert und seine Längsachse genau senkrecht zui Ebene der Federöffnung ist. Diese idealen Voraus Setzungen sind jedoch nicht immer gegeben, so dat der Sitz oder die Passung zwischen den Stiften unc den Löchern bekannter Formgebung nicht immei zufriedenstellend ist.