DE2138274B2 - Lochmaske für Farbfernseh-Bildwiedergaberöhren - Google Patents

Description

Rand der Frontplatte abstehen. Durch diese Art von förmigen Rahmen verbliebener Spannungen, die

Haltevorrichtung werden Verformungen der Loch- durch die mechanischen Bearbeitungsvorgänge ent-

maskenplatte verhindert. standen sind, unterbunden werden und daß weiterhin

Ein Verfahren zur Herstellung e-nes derartigen bei einer Ätznachbehandluüg der Lochmaskenplatte

rechteckförmigen Rahmens ist dai folgende: Es wird 5 keine Reste der zur Ätzung verwendeten Lösung am

ein Metallstreifen geeigneter Dicke, beispielsweise in Rahmen haften bleiben.

einer Stärke von 2,6 mm, vorbereitet und in Längs- Diese Aufgabe wird bei einer Lochmaske für richtung um 90° abgewinkelt, so daß er L-förmigen Farbfernseh-Bildwiedergaberöhren der eingangs beQuerschnitt aufweist. Dieser L-förmige Metallstreifen schriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß wird dann an vier auf Abstand voneinander stehen- 10 der Winkel zwischen der Seitenwand und dem Verden Punkten in Querrichtung abgewinkelt und die stärkungsflansch des Rahmenteils im Bereich der einander gegenüberstehenden Enden des Streifens Ecken des Rahmens größer als 90° ist und gegen die werden miteinander verbunden, beispielsweise durch Mitten der Seiten des Rahmens allmählich zunimmt. Verschweißen, so daß ein flaches rechteckförmiges Dadurch, daß der Winkel zwischen der recht-Rahmenteil entsteht. Um nun die Maskenplatte sicher i₅ eckigen Seitenwand und dem Verstärkungsflansch des zu fixieren, wird der rechteckförmige Rahmen mittels Rahmenteils größer als 90° gewählt wird, läßt sich einer Presse od. dgl. so gebogen, daß die Krümmung nicht nur die durch die mechanische Bearbeitung der Umrandung der Loch- oder Masksnplatte ange- entstandene Spannung verringern, vielmehr wird auch paßt ist. Der Rahmen wird dann einer geeigneten auf diese Weise verhindert, daß Reste der Ätzlösung, Wärmebehandlung unterzogen, um die durch die be- ₂₀ die zur Ätzung der Lochmaske verwendet wurde, in schriebenen Bearbeitungsvorgänge entstandenen Span- einigen Bereichen des Rahmens zurückbleiben. Durch nungen zu beseitigen. Es ist jedoch bisher nicht mög- diese Ausbildung des Rahmens wird auch die Fläche Hch, diese Spannungen vollständig zu beseitigen. der Lochmaskenplatte, durch die der Elektronenstrahl Nach dem Einbringen des Lochmaskenaufbaus, der hindurchtritt, d.h. die wirksame Fläche der Lochaus der im Rahmen befestigten Lochplatte besteht, 25 maskenplatte, vergrößert. Der Winkel soll jedoch so und dem Befestigen dieser Lochmaske in dem Kolben gewählt werden, daß die mechanische Festigkeit des der Farbfernseh-Bildwiedergaberöhre wird die Loch- Rahmens nicht verringert wird. Dazu nimmt der Winmaske während der Evakuierung des Kolbens auf kel von den Mitten der Seiten des Rahmens gegen eine Temperatur von etwa 450 ⁰C aufgeheizt. Auf die Ecken des Rahmens allmählich ab, was ein Grund der trotz dieser Wärmebehandlung noch 30 leichteres Bearbeiten ermöglicht und die Spannungen immer verbliebenen Restspannung neigt der Rahmen erniedrigt. Besonders vorteilhaft für die Bearbeitung dazu, sich um seine Normalachse zu verwinden. des Rahmens und die Verringerung der inneren Span-Dieses Werfen oder Verwinden hat zur Folge, daß nungen ist es, wenn der Winkel in der Mitte der die Lochplatte nach fertiggestellter Farbfernseh- längeren Seite des rechteckigen Rahmens größer geBildwiedergaberöhre verformt wird, so daß die Wahr- 35 wählt wird als der entsprechende Winkel der kürzescheinlichkeit der sogenannten Fehllandungen erhöht ren Seite. Außerdem ist es vorteilhaft, wenn die wird. Es besteht daher ein großes Interesse daran, Breite der Seitenwand in der Mitte der längeren Seite diese rechteckförmigen Rahmen so zu verbessern, größer als in der Mitte der kürzeren Seite ist, wobei daß die während der Bearbeitung entstandenen Span- diese Seiten gegen die Ecken zu allmählich abnehmen, nungen wesentlich weitergehend beseitigt werden. 40 wie dies bereits aus der USA.-Patentschrift 2 897 392

Bei den Herstellern von Farbfernseh-Bildwieder- bekannt ist. Weist der Verstärkungsflansch mindestens gaberöhren, die eine Vielzahl von auf der Innen- eine Durchbrechung an jeder Ecke des Rechtcckrahfläche der Frontpiatte ausgebildeten Phosphorpunkten mens auf, so kann die auf Grund der mechanischen aufweisen, wurde die sogenannte »Schwarze-Matrix- Bearbeitung entstehende innere Spannung weiter verRöhre« entwickelt, bei der der Durchmesser der 45 ringert werden und außerdem lassen sich auch Reste Löcher in der Lochplatte, die zur Steuerung des der Ätzlösung leichter beseitigen. Weiter kann zur Durchtritts der Elektronenstrahlen vorgesehen sind, Verstärkung des Flansches zusätzlich eine sich in größer gewählt wurde als der Durchmesser der Längsrichtung erstreckende Nut vorgesehen sein, Phosphcrpunkte. Zu diesem Zweck wird nach der deren Tiefe und Breite von der Seitenmitte gegen die Herstellung der Phosphorpunkte die Lochmaske von 50 Ecken des Rahmens allmählich abnimmt. Auch wenn der Frontplatte abgenommen und dann in eine eine solche Nut vorgesehen ist, ist es vorteilhaft, Ätzlösung getaucht, um den Durchmesser der off- wenn in der aus der USA.-Patentschrift 2 897 392 benungen größer zu machen als den der Phosphor- kannten Weise die Breite der Seitenwand in der Mitte punkte. Die an den gebogenen Bereichen des recht- der größeren Seite des Rechteckrahmens größer ist eckförmigen Rahmens verbleibenden Reste der Ätz- 55 als in der Mitte der kürzeren Seite, und wenn diese lösung, die nicht ganz entfernt werden können, füh- Breiten-Abmessungen von der Mitte der Seiten gegen ren zu Korrosions-, Oxydations- und Rostansatz am die Ecken allmählich abnehmen. Auch hierbei ist es Rahmen und die feinen, durch diese chemischen zweckmäßig, wenn das Verstärkungsteil im Bereich Reaktionen entstehenden Partikel führen oftmals zum jeder Ecke des Rahmens wenigstens eine DurchVerschluß der öffnungen. 60 brechung aufweist.

Es ist daher auch bei diesen Lochmasken wün- Die Erfindung wird im folgenden an Hand von

sehenswert, gegebenenfalls den rechteckförmigen Ausführungsformen erläutert. Es zeigt

Rahmen so auszubilden, daß das Zurückbleiben von F i g. 1 die teilweise aufgebrochene Seitendarstel-

Ätzlösungsresten unterbunden wird. lung einer Farbfernseh-Bildwiedergaberöhre mit einer

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, 65 erfindungsgemäßen Lochmaske,

die Konstruktion einer Lochmaske für Farbfernseh- F i g. 2 die teilweise aufgebrochene Perspektiv-

Bildwiedergaberöhren so zu verbessern, daß die ansicht einer bei der Farbfernseh-Bildwiedergaberöhre

nachteiligen Folgen irgendwelcher in dem rechteck- nach Fig. 1 verwendbaren Lochmaske,

5 6

F i g. 3 die Perspektivdarstellung des Rechteck- Winkel zwischen der vertikalen Seitenwand 20 und rahmens für die Lochmaske gemäß F i g. 2, dem Verstärkungsflansch 22 α einem Wert von

F i g. 4, 5 und 6 zeigen Querschnitte im Bereich 90° H- O₁, 90° + a₂ bzw. 90° + a₃ in den angegebenen einer Ecke, der Mitte der kürzeren Seite und der Bereichen. Der Querschnitt des Verstärkungsflansches Mitte der längeren Seite des Rechteckrahmens gemäß 5 22 α ist an jedem Punkt der entsprechenden Seiten F i g. 3, jeweils gesehen in Richtung der Pfeile an den geradlinig. Für die angegebenen Winkel gilt vorzugs-Linien 4-4, 5-5 bzw. 6-6, weise die Beziehung a₁<a₂< a₃. Als Winkelbe-

F i g. 7 zeigt die vergrößerte Perspektivansicht Ziehung kann auch gelten: a_t < a₂ und O₁ < a₃. Die einer Ecke des Rechteckrahmens gemäß F i g. 3, Winkel a₂ und a_s nehmen von den Längsmitten der

F i g. 8 die Perspektivansicht eines abgewandelten io jeweiligen Seiten gegen die Ecken des Rechteckrab-Rechteckrahmens gemäß der Erfindung, mens ab.

F i g. 9 eine vergrößerte Perspektivdarstellung einer Die Breiten der vertikalen Seitenwand 20 in den

Ecke des Rahmens gemäß F i g. 8 und verschiedenen Abschnitten sind in den F i g. 4, 5

F i g. 10,11 und 12 zeigen Querschnitte im Bereich und 6 mit λ^ I₂ und λ₈ bezeichnet, wobei hier zweckeiner Ecke, der Mitte der kürzeren Seite und der 15 mäßigerweise die Beziehung gelten soll: Z₁O₂^O₃. Mitte der längeren Seite des Rechteckrahmens ge- Falls aus bestimmten Gründen erwünscht, kann auch maß Fig. 8, gesehen in Richtung der Pfeile an den die Beziehung I₁^l₂ und Z₁ -<Z₃ gelten. Die Breiten Linien 10-10,11-11 bzw. 12-12. I₂ und Z₃ in den Längsmitten der kürzeren und länge-

Der Kolben einer Farbfernseh-Bildwiedergaberöhre ren Seiten nehmen gegen die Ecken des Rechtecks gemäß F i g. 1 besteht aus einem Trichter 2 mit an- ao allmählich ab. Durch Verbreiterung der Seitenwand gesetztem Hals, in dem die Elektronenstrahlquelle 1 20 zu den Mitten der jeweiligen Seiten zu im Veruntergebracht ist, sowie einer Frontplatte 9. Die gleich zu den Ecken kann die mechanische Festig-Lochmaske 8 wird auswechselbar von einem Rand- keit des Rechteckrahmens erhöht werden, flansch 3 der Frontplatte mittels Stiften 7, Zapfen Werden die jeweiligen Winkel in den Bereichen

od. dgl. festgehalten. Die Außenkante des Flansches 3 25 a_x = 5 ~ 15°, a₂ = 10 ~ 45° und a₃ = 15 ~ 55°, ist mit der größeren öffnung des Trichters 2 bei 14, insbesondere O₁ = 5°, a₂ = 10° und a₃ = 30° gewählt, beispielsweise mittels eines niedrig schmelzenden so läßt sich die auf Grund der mechanischen Bearbei-Glases, verschweißt. Auf der Innenfläche 15 der tung des Rahmenteils entstandene Spannung als auch Frontplatte 9 ist durch ein geeignetes Überzugsver- die Wärmedeformation auf Grund der Wärmebefahren eine Vielzahl von nicht gezeigten Phosphor- 30 handlung des Rahmenteils auf einem Minimum haipunkten aufgebracht, die bei Beaufschlagung mit ten, und gleichzeitig ist einer Verminderung der me-Elektronenstrahlen in bekannter Weise beispielsweise chanischen Festigkeit des Rahmens wirksam begegnet, die Farben Rot, Blau und Grün emittieren. Die Front- Da der Verstärkungsflansch 22 α und die Seitenplatte 9 ist im wesentlichen rechteckförmig und ihre wand 20 gemeinsam im wesentlichen rechtwinklig Innenfläche 15 ist so gekrümmt, daß wenigstens ein 35 abgewinkelt sind, tritt die maximale Spannung an Krümmungsmittelpunkt auf der Seite der Elektronen- den vier Ecken des Rahmens auf. Um nun diese strahlquelle 1 zu liegen kommt. Spannungen im Bereich der Ecken zu absorbieren

Wie F i g. 2 zeigt, umfaßt die Lochmaske 8 eiuc oder zu beseitigen, ist es vorteilhaft, den Verstärrechteckförmige Lochplatte 18 und ein rechteckför- kungsflansch 22 an jeder Ecke mit Löchern 26 zu miges Rahmenteil 19, das die Lochplatte 18 hält. Die 40 versehen, wie F i g. 7 erkennen läßt. Im dargestellten Lochplatte 18 weist eine gekrümmte Oberfläche und Fall sind sechs derartige Löcher 26 vorgesehen, eine Vielzahl feiner Löcher 16 auf, die zur Steuerung Ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen

der Elektronenstrahlen dienen, die auf die Phosphor- Rechteckrahmens 19 sieht wie folgt aus: Zunächst punkte auftreffen sollen. Diese gekrümmte Fläche der wird ein Metallstreifen von beispielsweise 2,6 mm Lochplatte 18 weist den gleichen Krümmungsradius 45 Dicke entsprechender Breite und Länge vorbereitet, auf wie die Innenfläche 15 der Frontplatte. Die Um- Dann wird dieser Streifen in einer geeigneten Biegerandung der Lochplatte ist rechtwinklig gegen die vorrichtung in Längsrichtung zur Ausbildung dei Elektronenstrahlquelle abgewinkelt, so daß ein Um- vertikalen Seitenwand 20 und des Verstärkungsflanfassungsflansch 17 ausgebildet ist, der zur Befestigung sches22a gebogen, wobei bei der Bemessung des der Lochplatte am Rahmen dient. 5« Biegewinkels die oben angegebenen Winkel a_v a._:

Der Rechteckrahmen 19 besitzt eine vertikale und a_s in den verschiedenen Abschnitten berück-Seitenwand 20, die zur Aufnahme des Umrandungs- sichtigt werden. Vor dem Abwinkein werden du flansches 17 der Lochplatte 18 dient, und ein Ver- Löcher 26 in den Streifen dort eingestanzt, wo spatel Stärkungsflansch 22 α steht von der Seitenwand aus die vier Ecken des Rechteckrahmens vorgesehen sind nach innen und ist mit verschiedenen Winkeln abge- 55 Der nun zu L-förmigem Querschnitt geformte Metall knickt, was weiter unter im Zusammenhang mit der streifen wird dann in Querrichtung an vier räumlicr vertikalen Seitenwand 20 näher erläutert werden voneinander getrennten Punkten abgeknickt und di< wird. Die freie Kante 23 der Seitenwand 20 ist mit gegenüberstehenden Enden des Streifens werden zu: gleichem Krümmungsradius gekrümmt wie die Um- Ausbildung des Rechteckrahmens miteinander ver randung der Lochplatte 18. Der Umrandungsfiansch 60 schweißt. Der Rahmen wird dann mittels einer Pressi 17 der Lochplatte ist an der vertikalen Seitenwand 20 so verformt, daß die freie Kante (die obere Kante ü befestigt, insbesondere damit verschweißt, so daß die F i g. 3) die gleiche Krümmung aufweist wie die Um Lochplatte sicher und fest mit dem Rahmen 19 ver- randung der Lochplatte 18. Falls erwünscht, kam bunden ist der Rahmen dann einer Wärmebehandlung unter

Die Querschnitte des Rahmens 19 im Bereich einer 65 zogen werden, um die durch die Bearbeitungen ent Ecke der Längsmitte einer kürzeren Seite 24 und der standenen Spannungen zu beseitigen. Danach win Längsmitte einer längeren Seite 25 sind in den Fi g. 4, die Lochplatte 18 in den Rahmen eingesetzt und be 5 bzw. 6 wiedergegeben. Insbesondere entspricht der festigt. Die an den jeweiligen Seiten des Rahmens zu

-■ 19

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de.

Bereich der Ecke, 90 + σ₂ im
kürzeren Seite 24 und 90 + α

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und dem Verstärkungsflansch beim Rahmen te Lochmaske größer als 90° gewählt wird, wird die Ausblendwirkung des breiten Verstärkungsflansches,

Ecken zu von A jJ

Mitte der Seiten ab wie dies an

führungs form beschriebet,wurde,

Wie

_Aus. Lochmaske des »Schwarzen-Matrix-Typs« gce.gnet, bei der die Durchmesser der Öffnungen 16 durch Em- > g. _{der Lochmaske in dne Ätzlösung} vergrößert

- ₄₅ sind. Ist der Verstärkungsflansch 22 so aufgebaut

schnitte der jewg KrummungsradiusR₂

Nuten sind^ Sich und der

TSe bS« zu ab. Wird ÄekSzS Seite 24 betrachtet, so B«he der Nut etwa 13 bis 15 mm bei dienen auch zur Beseitigung irgendwelcher.verbhebe_{ner Ätzl}ö_Sungsre_Ste. Da weiterhin der Winkel zwisehen der vertikalen Seitenwand und dem Verstarkungsflansch des Rahmens gegen die Ecken zu er- weifert ist, trägt gemäß der Erfindung auch diese Maßnahme zur Erniedrigung der restlichen Spannungen bei.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 309542/310

p;r -

Claims (6)

7. Lochmaske nach Anspruch 6, dadurch gePatentansprüche: kennzeichnet, daß die Seitenwand (20) im Bereich der Ecken der Mitten der kürzeren Seiten bzw.

1. Lochmaske für Farbfernseh-Bildwiedergabe- der Mitten der längeren Seiten des Rechteckrahröhren mit einer rechteckförmigen Lochmasken- 5 meas Breiten I₁,I₉ bzw. Z₃ entspricht, für die die platte, die eine gekrümmte Fläche aufweist, von Beziehung Z₁ <i Z,~< Z₃ gilt, und daß die Breitender wenigstens ein Krümmungsmittelpunkt auf der abmessungen Z., und Z₃ von den Mitten der Seiten Seite der im Kolben der Wiedergaberöhre ange- gegen die Ecken allmählich abnehmen,
ordneten Elektronenstrahlenquelle liegt, wobei 8. Lochmaske nach den Ansprächen 6 und/ die Lochmaskenplatte zur Steuerung des oder der io oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Ver-Elektronenstrahlen mit einer Vielzahl femer stärkungsteil (22 b) im Bereich jeder Ecke des Löcher versehen ist und bei der die gekrümmte Rechteckrahmens wenigstens eine Durchlöche-Fläche von einem äußeren Flansch umgeben ist, rung (26) aufweist.

der gegen die Elektronenstrahlquelle abgewinkelt

ist und bei der zur Halterung der Maskenplatte 15

ein rechteckförmiger Rahmen vorgesehen ist, der

zur Aufnahme des umlaufenden Flansches eine

sich im wesentlichen parallel zur Röhrenachse er-

streckende rechteckförmige Seitenwand sowie

einen von dieser Seitenwand in Richtung Röhren- 20

mitte abgewinkelten Verstärkungsflansch aufweist,

wobei die freie Kante der Seitenwand mit glei- Die Erfindung betrifft eine Lochmaske für Farb-

chem Krümmungsradius gekrümmt ist wie die fernseh-Bildwiedergaberöhren mit einer rechteck-Umrandung der Maskenplatte, dadurch ge- förmigen Lochmaskenplatte, die eine gekrümmte kennzeichnet, daß der Winkel zwischen 35 Fläche aufweist, von der wenigstens ein Kriimmungsder Seitenwand (20) und dem Verstärkungsflansch mittelpunkt auf der Seite der im Kolben der Wieder-

(22) des Rahmenteils im Bereich der Ecken des gaberöhre angeordneten Elektronenstrahlenquelle Rahmens größer als 90° ist und gegen die Mitten liegt, wobei die Lochmaskenplatte zur Steuerung des

der Seiten des Rahmens allmählich zunimmt. oder der Elektronenstrahlen mit einer Vielzahl feiner

2. Lochmaske nach Anspruch 1, dadurch ge- 30 Löcher versehen ist und bei der die gekrümmte kennzeichnet, daß der Winkel zwischen der Fläche von einem äußeren Flansch umgeben ist, der Seitenwand (20) und dem Verstärkungsflansch gegen die Elektronenstrahlquelle abgewinkelt ist und

(22) im Bereich der Ecken, der Mitten der kürze- bei der zur Halterung der Maskenplatte ein rechteckren Seite (24) bzw. der Mitten der längeren Seite förmiger Rahmen vorgesehen ist, der zur Aufnahme

(25) einen Winkelwert von 90° + O₁, 90° + a₂ 35 des umlaufenden Flansches eine sich im wesentlichen bzw. 90° + a₃ entspricht, wobei für die Winkel a_v parallel zur Röhrenachse erstreckende rechtecka₂ und Cz₃ die Beziehung a_t < a₂ < a₃ gilt, und daß förmige Seitenwand sowie einen von dieser Seitendie Winkel a₂ und cz₃ von den Mitten der kürzeren wand in Richtung Röhrenmitte abgewinkelten Ver- und der längeren Seite gegen die Ecken des Recht- Stärkungsflansch aufweist, wobei die freie Kante der eckrahmens allmählich abnehmen. 40 Seitenwand mit gleichem Krümmungsradius ge-

3. Lochmaske nach den Ansprüchen 1 und 2, krümmt ist wie die Umrandung der Maskenplatte,
dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwand im Farbfernseh-Bildwiedergaberöhren weisen im all-Bereich der Ecken, der Mitten der kürzeren Seiten gemeinen einen Kolben mit einem sich verjüngenden (24) bzw. der Mitten der längeren Seiten (25) Abschnitt und einen Röhrenhals auf, wobei eine Breitenabmessungen Z₁, Z₂ bzw. Z₃ entspricht, wo- 45 stiraseitige Platte auf der größeren Öffnungsseite des bei für diese Breiten die Beziehung I₁^. 1₂<.Z₃ Trichters angesetzt ist. Auf der Innenseite der Frontgilt und daß die Breiten L und Z, von den Mitten platte ist eine Loch- oder Maskenplatte vorgesehen, gegen die Ecken zu allmählich abnehmen. die zur Steuerung des Durchtritts der von einer im

4. Lochmaske nach den Ansprüchen 1, 2 und/ Hals des Kolbens angeordneten Elektronenkanone oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstär- 50 emittierten Elektronenstrahlen eine Vielzahl von kungsflansch (22) mindestens eine Durchbrechung Löchern aufweist. Im allgemeinen weist die Loch-

(26) an jeder Ecke des Rechteckrahmens auf- maskenplatte die Form einer rechteckförmigen geweist . krümmten Fläche auf, wobei wenigstens ein Zentrum

5. Lochmaske nach den Ansprüchen 1, 2, 3 oder ein Mittelpunkt der Krümmung dieser Fläche und/oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die 55 auf der Seite der Elektronenkanonen liegt. Die langen Seiten des Querschnittes des Verstärkungs- Krümmung koinzidiert mit der gekrümmten Innenflansches (22 a) des Rechteckrahmens an jeder fläche der Frontplatte, die mit Phosphorschichten Seite im wesentlichen geradlinig und parallel sind. überzogen ist. Dabei ist es wünschenswert, daß der

6. Lochmaske nach den Ansprüchen 1 und/ Abstand zwischen der Innenfläche der Frontplatte oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ver- 60 und der Oberfläche der Lochmaskenplatte an allen Stärkungsflansch (22) an jeder Seite des Rechteck- Stellen gleich ist. Da es weiterhin erforderlich ist, die rahmens mit einer Nut (29) versehen ist, die sich die Frontplatte enthaltende Metallplatte außerordentin Längsrichtung dieser Seite erstreckt, daß die lieh dünn herzustellen, wird die Lochmaskenplatte Tiefe und Breite dieser Nut von der Mitte der in einem rechteckförmigen Rahmen gehalten, der ausSeite gegen die Ecken des Rahmens allmählich 65 reichende mechanische Festigkeit aufweist, um den abnehmen und daß die Nut gegen die freie Kante vorhandenen Verformungskräften standzuhalten. Der

(23) der Seitenwand (20) zu konvex ausgebildet Rahmen ist auswechselbar mit einem Halterungsteil ist. verbunden, das an Ansätzen befestigt ist, die am