DE2124166B2 - Ablenkspule für Kathodenstrahlröhren und Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Ablenkspule zum Aufbringen auf den Kolben einer Kathodenstrahlröhre mit Schirm, mit auf einem biegsamen blattförmigen Substrat aufgedruckten Leitern, die in einem vorderen, dem Schirm der Röhre zuzuwendenden Abschnitt der Spule und in einem hinteren, der Kathode der Röhre zuzuwendenden Abschnitt der Spule de^rart verlaufen.

daß sie sich mit im Mittelabschnitt der Spule verlaufenden Längsleitern zu einzelnen Windungen schließen. Anwendungsgebiet der Erfindung sind in erster Linie, jedoch nicht ausschließlich. Kathodenstrahl-Anzeige röhren, Fernsehbildröhren und Bildaufnahmeröhren.

Gedruckte Ablenkspulen der vorstehend genannten Art haben den Vorteil, daß sie kompakt sind und sich in Gestalt und Abmessung gut reproduzierbar herstellen lassen. Ferner ermöglichen sie eine genaue, ebenfalls gut reproduzierbare Anordnung und Verteilung der einzelnen Windungen bezüglich des Kathodenstrahlsystems zur Erreichung einer vorgeschriebenen Feldverteilung, die zu möglichst geringen Verzerrungen des Ablenkrasters und des Kathodenstrahlflecks führt. Ein weiterer Vorteil gedruckter Ablenkspulen ist ihr guter Wirkungsgrad, d. h. ein großer Teil des vom Ablenksystem eingenommenen Volumens kann mit Leitermaterial (Kupfer) ausgefüllt sein, so daß der Widerstand gegenüber vergleichbaren herkömmlichen Drahtwicklungen geringer ist. Diese Vorteile sind besonders offenbar im Falle eines Ablenksystems, welches zwei aufeinanderliegende Wicklungen enthält, die von entgegengesetzten Strömen durchflossen werden und deren resultierendes Gesamtfeld durch die Differenz dieser Ströme bestimmt wird. Führt man solche Wicklungen als gedruckte Schaltung aus, dann können sie mit reproduzierbarer Genauigkeit auf den Außenflächen einer dreischichtigen gedruckten Schaltungsstruktur angeordnet sein, deren innere Schicht für die Zwischenverbindungen der Wicklungen verwendet ist.

Die bekannten gedruckten Ablenkwicklungen der eingangs beschriebenen Art (vgl. deutsche Auslegeschrift 10 05 653) haben jedoch den Nachteil, daß sie lediglich auf den zylindrischen Hals einer Kathodenstrahlröhre aufgebracht werden können. Es ist jedoch häufig erwünscht, Ablenkspulen so anzuordnen, daß sie teilweise auf dem Röhrenhals und teilweise auf dem Röhrenkonus sitzen. Die Vorteile einer solchen Anordnung sind ein größerer möglicher Ablenkwinkel, eine bessere Kühlung der Spule und eine größere Spulenlänge bei gleichbleibender Röhrenlänge. Die Spule muß hierzu jedoch als sogenannte »Sattelspule« ausgebildet sein, d. h. ihre Form muß sich an einem Ende entsprechend dem Röhrenkonus nach außen erweitern. Dip hp-

kannten gedruckten Ablenkspulen eignen sich jedoch nicht dazu, als Sattelspule auf die Röhre aufgebracht zu werden, denn wegen der zweifachen Krümmung der Außenfläche der Röhre am Übergang zwischen Hals und Konus würde das blattförmige Substrat Falten werfen. Eine genau reproduzierbare Leiteranordnung wäre dann nicht mehr möglich. Wegen der Schwierigkeit, einer zweidimensionalen gedruckten Schaltung eine dreidimensionale (zweifach gekrümmte) Form zu geben, hat man Sattelspulen bisher stets aus Draht ge- ίο wickelt, d. h. bei Sattelspulen mußte man auf die oben genannten Vorteile einer gedruckten Schaltung bisher verzichten.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine in gedruckter Schaltungstechnik herstellbare Ablenkspule zu schaffen, die sich als Sattelspule in reproduzierbarer Weise teilweise auf dem Hals und teilweise auf dem Konus einer Kathodenstrahlröhre anordnen läßt. Bei einer Ablenkspule der eingangs beschriebenen Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst. daß lediglich die im vorderen und hinteren Spulenab schnitt befindlichen Leiter auf jeweils einem Substrat aufgedruckt sind, welches zur Aufrcchterhaltung der gegenseitigen Lage der auf ihm angeordneten Leiter unverziehbar ist. während die zwischen diesen Substraten im Mittelabschnitt der Spule verlaufenden Längsleiter gegeneinander beweglich sind.

Ein unverziehbares blattförmiges Substrat läßt sich ohne weiteres um eine Zylinderfläche legen. Ein derartiges Substrat kann auch ohne Faltenbildung einer Konusfläche folgen. Der vordere Abschnitt der erfindungsgemäßen Spule kann daher auf den Röhrenkonus und der hintere Spulenabschnitt auf den Röhrenhals gelegt werden. Die im Mittelabschnitt liegenden Längsleiter können dann, da sie gegeneinander beweglich sind, den Übergang von der Zylinderfläche zur Konusfläche bewirken. Die Ausrichtung dieser Längsleiter ist reproduzierbar, denn \ ·ηη man die beiden auf dem unverziehbaren Substrat befindlichen Wicklungsteile auseinanderzieht, bis sich die mittleren Längsleiter gestreckt haben, dann folgen diese Leiter stets derselben V.isrichtung.

Die Erfindung hat somit den Vorteil, daß mit ihr gleichzeitig die Vorzüge einer gedruckun Schaltung und die Vorzüge einer Sattelspule erlvltcn werden können.

In einer Ausführungsform der Erfindung sind die gegeneinander beweglichen Längsleiter im Mittelabschnitt der Spule ohne Substrat. Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung sind die gegeneinander beweglichen Längsleiter im Mittelabschnit; der Spule mit gekrümmtem Verlauf auf einem Substrat angeordnet, welches ausreichend verziehbar ist, um die Längsleiter durch Auseinanderrücken des vorderen und hinteren Spulenabschnitts bis in eine gestreckte Lage bringen zu können. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, daß man wegen des Vorhandenseins eines isolierenden Substrats in allen Spulenabschnitten zwei oder mehr erfindungsgemäße Spulen übereinander legen kann, um sie z. B. in der weiter oben beschriebenen Weise mit entgegengesetzt gerichteten Strömen anzusteuern.

In bevorzugter Ausführungsform hat die erfindungs gemäße Ablenkspule als Sattelspule für eine Kathodenstrahlröhre folgende Gestalt: Die Leiter im vorderen Spulenabschnitt bestehen aus nach vorne divergieren- ⁶S den Leiteriängen, die paarweise an den vorderen Enden durch bogenförmige Querlängen miteinander verbunden sind. Die Leiter im hinteren Spulenabschnitt bestehen aus parallelen Leiterlängen, die an den hinteren Enden durch gerade Querlängen miteinander verbunden sind. Die Längsleiter im Mittelabschnitt haben gleiche Längenabmessung zwischen den divergierenden Leiterlängen einerseits und den parallelen Leiterlängen andererseits. Das Substrat des vorderen Spulenabschnitts ist entsprechend der Konusfläche des Trichters der Kathodenstrahlröhre gebogen, während das Substrat des hinteren Spulenabschnitts entsprechend der Zylinderfläche des Röhrenhalses gebogen ist und beide Substrate so weit auseinandergerückt sind, daß die Längsleiter des Mittelabschniiis gestreckt sind.

Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Sattelspule. Gemäß einer ersten Ausführungsform werden die Leiter des vorderen, des hinteren und des mittleren Spulenabschnitts auf ein flaches, isolierendes Substrat gedruckt, wobei die Längsleiter des Mittelabschnitts gekrümmt verlaufen, worauf anschließend das Substrat im Mittelabschnitt entfernt wird, die verbleibenden Substratteile des vorderen und hinteren Spulenabschnitts gemäß einer Konusfläche bzw. einer Zylinderfläche gebogen werden und bis zur Streckung der Längsleiter auseinandergerückt werden. Gemäß einer anderen Ausführungsform des Verfahrens werden die Leiter des vorderen, des hinteren und des mittleren .Spulenabschnitts auf ein Substrat aufgebracht, welches im mittleren Teil verziehbar ist und dort die Längsleiter des Mittelabschnitts mit gekrümmtem Verlauf trägt, worauf der vordere und hintere Spulenabschnitt gemäß einer Konusfläche bzw. einer Zylinderfläche gebogen und unter Verziehung des Substrats des Mittelabschnitts bis zur Strekkung der Längsleiter des Mittelabschnitts auseinandergerückt werden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend an Hand einer Zeichnung erläutert, deren einzige Figur eine Ablenkspule in einem Zwischenstadium der Herstellung zeigt.

Die dargestellte Spule ist für eine mit 90° nach außen erweiterte Gestalt ausgelegt.

Das in der Figur dargestellte Leitermuster für eine Ablenkspule wird zunächst auf ein biegsames isolierendes Substrat aufgebracht, wozu irgendein für die Herstellung gedruckter Schaltungen geeignetes Verfahren gewählt werden kann. Das Substrat ist in der Figur nicht vollständig dargestellt. Das verwendete Leitermaterial ist normalerweise Kupfer, und das Substrat besteht aus irgendeinem isolierenden biegsamen Trägermaterial, beispielsweise aus dem unter dem Handelsnamen »Mylar« bekannten Stoff. Die drrch das Leitermaterial gebildeten Windungen setzen sich jeweils aus drei Abschnitten zusammen: einem vorderen Abschnitt 1, einem hinteren Abschnitt 2 und einem Mittelabschnitt 3. Jeder Leiter im vorderen Abschnitt 1 besteht aus zwei geraden Leiterlängen 14, die nach vorne auseinander laufen und an ihren vorderen Enden durch eine bogenförmige Querlänge Iß miteinander verbunden sind. Jeder Leiter im hinteren Abschnitt 2 besteht aus zwei parallelen Leiterlängen 2A die an ihren hinteren Enden durch eine gerade Querlänge 2Ö miteinander verbunden sind. Die Längsleiter 3Λ im Mittelabschnitt haben verschieden gekrümmten Verlauf, besitzen im dargestellten Fall jedoch alle dieselbe Längenabmessung, d. h. dieselbe entlang den Krümmungen gemessene Länge.

Das mit dem dargestellten Leitermuster bedruckte blattförmige Substrat wird so ausgestanzt, daß seine äußeren Linien mit einem gewissen Abstand dem äuße-

ren Umriß des Leitermusters folgen. Anschließend wird der Mittelteil des ausgestanzten Substrats durch ein geeignetes Lösungsmittel weggelöst, welches das Kupfer nicht angreift, so daß nur noch die mit den dünnen durchgehenden Linien angedeuteten und mit 51 und 52 bezeichneten Substratabschnitte übrig bleiben. Diese Abschnitte werden dann so gebogen, daß der hintere Spulenabschnitt 2 der Oberfläche eines imaginären Zylinders folgt und der vordere Spulenabschnitt 1 einer dazu koaxialen imaginären konischen Fläche folgt. Die beiden Spulenabschnitte 1 und 2 werden dann derart auseinandergezogen, daß sich die gekrümmt verlaufenden Längsleiter 3Λ des Mittelabschnitts 3 gerade richten und der konischen Fläche folgen. Der Umschließungswinkel des Zylinders und des Konus durch die gedruckte Spule beträgt in der Praxis normalerweise etwa 180°. Nach dieser Biegung und Streckung gewinnt das in der Figur dargestellte Gebilde die Form einer nach außen erweiterten einschichtigen gedruckten Sattelspule, bestehend aus einem in einen Halbkonus übergehenden Halbzylinder, wobei die Abschnitte 1 und 3 der Fläche des Halbkonus folgen. Das erforderliche Biegen und Strecken kann leicht mit Hilfe von einfachen Vorrichtungen vorgenommen werden. Die endgültige Spule ist mechanisch fest und besitzt die erforderliche Sattelform.

Die vorstehend beschriebene Konstruktion ist für eine zwei- oder mehrschichtige Spule nicht geeignet, weil im Abschnitt 3 kein Substrat vorhanden ist. Für solche mehrschichtigen Spulen ist es besser, wenn die Leiter des Mittelabschnitts 3 auf einem Substrat angeordnet sind, welches ausreichend verziehbar ist, um die ursprünglich gekrümmt verlaufenden Längsleiter 3/4 durch Auseinanderrücken des vorderen und hinteren Spulenabschnitts 1 und 2 gerade richten zu können. Für ein solches Substrat ist Celluloid ein geeignetes Material.

Ais Beispiel sei die Herstellung einer zweischichtigen Spule beschrieben. Ausgangsmaterial ist vorzugsweise ein Blatt aus relativ starrem, dünnem Isoliermaterial, welches auf beiden Seiten mit Kupfer überzogen ist, wobei die Kupferschicht auf der einen Seite wesentlich stärker ist als auf der anderen. Die Seite der dünnen Kupferschicht wird dann mittels der bekannten fotografischen und Ätzverfahren so behandelt, daß nur Kupfermaterial für die späteren Zwischenverbindungen zweier Spulenschichten stehenbleibt, während das Isoliermaterial in den übrigen Bereichen dieser Seite offengelegt wird. Anschließend wird das Isoliermaterial im mittleren Abschnitt des Blatts, d. h. zwischen den Endabschnitten, weggelösl. Ein Stück einer weichen flexiblen klebenden Kunststoffolie wird zwischen den verbleibenden Endabschnitten aufgebracht, d. h. dort, wo das ursprüngliche isolierende Material fortgelöst wurde. Das Ergebnis ist ein Blatt mit relativ starren Endabschnitten und einem flexiblen Mittelabschnitt, welches auf der einen Seite einen dicken Kupferüberzug und auf der anderen Seite Zwischenverbindungen trägt.

In ähnlicher Weise wie vorstehend wird nun ein zweites isolierendes Blatt hergestellt, welches ebenfalls relativ starre Endabschnitte und einen flexiblen Mittelabschnitt aufweist, und welches auf der einen Seite mit Kupfer überzogen ist. Die andere Seite dieses zweiten Blatts muß nicht unbedingt Zwischenverbindungen tragen. In diesem Fall ist das Ausgangsmaterial für das zweite Blatt nur auf der einen Seite mit Kupfer überzogen.

Die beiden Blätter werden dann flächig so aufeinander gelegt, daß die Zwischenverbindungen innen liegen. Man erhält somit ein zusammengesetztes Blatt, welches auf beiden Seiten mit einer relativ starken Kupferschicht überzogen ist. Aus diesen beiden Kupferschichten wird dann durch Fotoätzung jeweils ein Leitermuster herausgebildet, welche die beiden Schichten einer zweischichtigen Spule darstellen. Die resultierende Struktur wird dann gebogen und ihre Endabschnitte werden in der weiter oben beschriebenen Weise auseinandergerückt, um die im Mittelabschnitt liegenden Längsleiter zu sirecken. Falls erforderlich, kann als letzter Schritt vor dem Biegen das dünne Isoliermaterial im Mittelabschnitt weggelöst werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Ablenkspule zum Aufbringen auf den Kolben einer Kathodenstrahlröhre mit Schirm, mit auf einem biegsamen blattförmigen Substrat aufgedruckten Leitern, die in einem vorderen, dem Schirm der Röhre zuzuwendenden Abschnitt der Spule und in einem hinteren, der Kathode der Röhre zuzuwendenden Abschnitt der Spule derart verlaufen, daß sie sich mit im Mittelabschniu der Spule verlaufenden Längsieitern zu einzelnen Windungen schließen, dadurch gekennzeichnet, daß lediglich die im vorderen und hinteren Spulenabschnitt (!, 2) befindlichen Leiter (IA Iß und 2A.2B) auf jeweils einem Substrat (Sl, S2) aufgedruckt sind, welches zur Aufrechterhaltung der gegenseitigen Lage der auf ihm angeordneten Leiter unverziehbar ist, während die zwischen diesen Substraten im Mittelabschnitt (3) der Spule verlaufenden Längsleiter (3A) gegeneinander beweglich sind.

2. Ablenkspule nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die gegeneinander beweglichen l.ängsleiter (3A) im Mittelabschniu (3) der Spule ohne Substrat sind.

3. Ablenkspule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gegeneinander beweglichen Längsleiter im Mittelabschnitt (3) der Spule mit gekrümmtem Verlauf auf einem Substrat angeordnet sind, welches ausreichend verziehbar ist, um die Längsleiter durch Auseinanderrücken des vorderen und hinteren Spulenabschnitts (1, 2) bis in eine gestreckte Lage bringen zu können.

4. Ablenkspule nach einem der vorhergehenden Ansprüche für eine Kathodenstrahlröhre, deren Kolben einen rohrförmigen Hais und einen daran anschließenden konusförmigen Teil aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiter im vorderen Spulenabschnitt (1) aus nach vorne divergierenden Leiterlängen (IA) bestehen, die paarweise an den vorderen Enden durch bogenförmige Querlängers (Iß) miteinander verbunden sind; daß die Leiter im hinteren Spulenabschnitt (2) aus parallelen Leiterlängen (24) bestehen, die an den hinteren Enden paarweise durch gerade Querlängen (2B) miteinander verbunden sind; daß die Längsleiter (3A) im Miltclabschnitt (3) zwischen den divergierenden Leilerlängen einerseits und den parallelen Leiterlängen andererseits gleiche Längenabmessung haben; daß das Substrat (SI) des vorderen Spulenabschnitts (1) entsprechend der Konusfläche des Kolbens gebogen ist und das Substrat (52) des hinteren Spulenabschnitts (2) entsprechend der Zylinderfläche des Röhrenhalses gebogen ist und beide Substrate so weit auseinandergerückt sind, daß die Längsleiter (3A) des Mittelabschnitts gestreckt sind.

5. Verfahren zur Herstellung einer Ablenkspule nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiter des vorderen, des hinteren und des mittleren Spulenabschnitts (1, 2, 3) auf ein flaches, isolierendes Substrat gedruckt werden, wobei die Längsleiter (3/4) des Mittelabschnitts (3) gekrümmt verlaufen,, und daß anschließend das Substrat im Mittelabschniu entfernt wird, worauf die verbleibenden Substratteile (SI, 52) des vorderen und hinteren Spulenabschnitts (1, 2) gemäß einer Konusfläche bzw. einer Zylinderfläche gebogen und bis zur Streckung der Längsleiter auseinandergerückt werden.

6. Verfahren zur Herstellung einer Ablenkspule nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiter des vorderen, des hinteren und des mittleren Spulenabschnitts (1, 2, 3) auf ein Substrat aufgebracht werden, welches im mittleren Teil verziehbar ist und dort die Längsleiter (3A) des Mittelabschnitts mit gekrümmtem Verlauf trägt, und daß anschließend der vordere und hintere Spulenabschnitt (I. 2) gemäß einer Konusfläche bzw. einer Zylinderfläche gebogen und unter Verziehung des Substrats des Mittelabschnitts bis zur Streckung der Längsleiter (3A) des Mittelabschnitts auseinandergerückt werden.