DE2918346A1

DE2918346A1 - Halterung einer indirekt geheizten katode

Info

Publication number: DE2918346A1
Application number: DE19792918346
Authority: DE
Inventors: Peter G Puhak
Original assignee: GTE Sylvania Inc
Current assignee: Osram Sylvania Inc
Priority date: 1978-05-11
Filing date: 1979-05-07
Publication date: 1979-11-15
Also published as: FR2425716A1; US4151441A; JPS54147769A

Description

GTE Sylvania Inc., USA

GTE-PA 165

PATENTANMELDUNG

Halterung einer indirekt geheizten Katode

Zusammenfassung:

Es werden verbesserte Mittel zur Halterung einer thermionischen, indirekt geheizten Katode im Elektronenkanonensystem einer
Katodenstrhlröhre angegeben. Dazu dient ein zweibeiniges, aus Draht hergestelltes, klammerartiges Bauteil, das ein Katodenpositionierglied an seinem gegenüberstehenden, parallelen
Wänden festhält, welches mit entgegengesetzt normal zur Röhrenaehse abstehenden Auslegern versehen ist, deren Enden in
üblichen Isolierstäben, die achsparallel verlaufen, eingebettet sind. Die Halterung besitzt minimale Masse und eine niedrige Wärmeableitungseigenschaft und gewährleistet eine exakte Position der Katode, deren Schnellheizeigenschaft dadurch
verbessert wird.

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Die Erfindung betrifft eine Halterung einer indirekt geheizten Katode nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Stand der Technik:

In gegenwärtigen Fernsehempfängern mit thermionischen Elektronenemissionseinrichtungen ist die Katodenaufheizzeit ein sehr wichtiger Faktor bei der Bestimmung der Zeitspanne zwischen der Einschaltung und der Betriebsbereitschaft des Gerätes. Nachdem inzwischen die Geräteschaltungen vollständig mit Halbleitern ausgestattet sind und diese praktisch sofort betriebsbereit sind, ist die thermionische Katode der Röhre und ihre Schnellheizeigenschaft das eigentliche Hindernis für eine schnelle Betriebsbereitschaft. Üblicherweise sind die Katoden von Farbbildröhren zylindrische Hülsen mit einem geschlossenen Ende, oft eine Kappe, auf deren Oberfläche ein elektronenemittierendes Material aufgetragen ist. Ein in der Hülse positionierter Heizer liefert die thermische Energie zur Auslösung der Elektronenemission.

Derartige Katoden wurden bislang in den Kanonensystemen montiert, beispielsweise durch Krimpfen oder Umbiegen oder andere Befestigungsmetiioden, um die Hülse in einer mit einem entsprechenden Loch versehenen Kerainikscheibe zu halten, oder durch verschiedene metallische Teile oder Buchsen,von denen die Katodenhülse im wesentlichen umgeben und in denen sie positionsmäßig fixiert wurde. Alle derartigen Befestigungskonstruktionen besaßen einen erheblichen Wärmeleitungskontakt mit der Katodenhülse und dadurch unerwünscht hohe

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Wärmeableitungseigenschaft, die direkt die Aufheizzeit und somit ihre Schnellheizqualität negativ beeinflußten.

Aufgabe:

Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine Halterung für die Katodenhülse zu konstruieren, die wesentlich verringerte Masse und daher niedrige Wärraeableitungseigenschaft gegenüber bisherigen Lösungen hat und so eine geringere Aufheizzeit bis zur Raster-erzeugenden Emission besitzt. Die gesuchte Lösung sollte eine Halterung mit geringstmöglicher Masse und optimalen Positioniereigenschaften in dem Kanonensystem sein.

Diese Aufgabe wird für den angegebenen Oberbegriff des Hauptanspruchs nach dessen Kennzeichen gelöst.

Weitere Einzelheiten und Ausgestaltungen sind den übrigen Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung zu entnehmen.

Vorteile der Erfindung:

/eine
Nach der Erfindung wird thermionische Katode in einem Elektronenkanonensystem einer Farbbildröhre mittels eines klammerartigen Stützgliedes gehalten. Dieses Stützglied ist aus einem Drahtstück bestimmter Länge gebogen, das zwei etwa parallele Beine und ein geschlossenes und ein offenes Ende

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besitzen, die in gleicher Richtung normal zu den Mittelteilen abgewinkelt sind. Diese Mittelteile der Beine sind entgegengesetzt zueinander nach außen ausgewölbt und zwar so, daß sie sich der Peripherie der Randzone der Katodenhülsen, die hier eingeklemmt wird, anlegen und mit ihr verschweißt werden können. Die Enden liegen außen an parallelen Wänden eines Positioniergliedes an, das etwa U-förmig gebogen ist, in seinem Mittelabschnitt eine Öffnung aufweist, durch welche das vordere Ende der Katode frei hindurchragt und so exakt positioniert dicht bei der Apertur der Steuergitter-Elektrode gehalten wird.

Diese Lösung der Halterung besitzt Teile mit geringer Masse und der Wärmeverlust ist gering. Demzufolge sind die Schnellheizeigenschaften einer derartigen Katode und Halterung erheblich verbessert. Zusätzlich erlaubt diese Konstruktion den Gebrauch kürzerer Katodenhülsen, wodurch kompaktere Heizer möglich sind, die ebenfalls dazu beitragen, daß die Zeit bis zu einer ausreichenden Elektronenemission zur Rasterbildung auf dem Bildschirm verkürzt wird.

Zeichnung:

Nachfolgend wird die Erfindung ausgehend von einer bekannten Konstruktion anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt in

Figur 1 eine vergrößerte Darstellung eines achsparallelen Schnittes des Sockelabschnitts einer Katodenstrahlröhre, wobei eine der Katoden und ihre Halterung

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nach dem Stand der Technik ebenfalls im Schnitt sichtbar ist. Das Elektronenkanonensystem ist dabei nur soweit dargestellt,wie es für die Erklärung des Gegenstandes sinnvoll ist (siehe 1-1 in Figur 2);

Figur 2 eine weitere Teilschnittdarstellung, die den Stand der Technik näher erleuchtet, in dem eine Ansicht, die in Figur 1 mit 2-2 angedeutet wurde, eine Inline Katodenanordnung normal zu Figur 1 wiedergibt;

Figur 3 eine Teilschnittansicht gemäß 3-3 in Figur 2, also in Richtung der Elektronenstrahlen, wobei ,die gleiche bekannte Lösung gezeigt wird;

Figur 4 eine Teilschnittdarstellung der erfindungsgemäßen Ausführung in einer Ansicht entsprechend Figur 2;

Figur 5A und 5B eine Seitenansicht und eine Ansicht von unten eines erfindungsgemäßen, klammerartigen Katodenstützgliedesj

Figur B eine Ansicht entsprechend Figur 3 der erfindungsgemäßen Halterung.

Beschreibung:

Die Figuren 1, 2 und 3 zeigen eine bekannte Konstruktion zur Halterung von drei Inline-Katoden eines Kanonensystems 15 in dem letzten Teil des Röhrenhalses 11 mit der Sockelplatte 17,

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von der die Erfindung ausging. Während hier ein Inline-Kanonensystem 15 gezeigt wird., kann die ßrfindungsgemäße Lösung grundsätzlich bei Einstrahl- oder Mehrstrahlsystemen angewendet werden. Zur besseren Verständlichkeit werden in diesen Darstellungen und Ansichten gewisse stützende und verbindende Elemente weggelassen. Jede Elektronenkanone des Inline-Systems 15 setzt sich aus einer Anzahl ausgerichteter Elektroden zusammen, die alle in wenigstens zwei, zur Röhrenachse parallelen, stangenförmigen Isoliermaterialstützen 19a und 19b durch Einbettung befestigt sind. Die Teile des teilweise dargestellten Systems 15 besitzen ähnliche Katodeneinheiten 21a, 21b und 21c, eine gemeinsame erste oder Steuergitter-Elektrode 23, eine zweite oder Beschleunigungs-Elektrode 25 und eine dritte oder Fokussier-Elektrode 27.

Mehr ins Detail gehend besteht die Katodeneinheit 21a beispielsweise aus einer Katodenhülse 29a mit einem geschlossenen vorderen Ende 31 und einem offenen hinteren Ende 33. Das vordere Ende 31 ist mit einer elektranenemittierenden Schicht

/sich
37 versehen und befindet sehr dicht und exakt ausgerichtet zu der Apertur 35a in der Steuergitter-Elektrode 23. Ein Heizer 39a befindet sich in der Katodenhülse 29a, die von einem abschirmenden, äußeren hülsenartigen Teil 41a umgeben wird, indem das hintere Ende 33 der Katodenhülse 29, das etwas größeren Durchmesser als der vordere Abschnitt hat, mit dem engeren hinteren Abschnitt des Teils 41a verbunden ist und es so positioniert.

Die beiden Teile 29a und 41a werden in ihrer konzentrischen Anordnung zueinander gemeinsam vom Positionierglied 43a mittels seiner ebenen Auflage 44a innerhalb der zentralen Aus-

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sparung 45a festgehalten, indem der ringförmige Flansch 47a auf dar Randzone der Aussparung 45a aufliegt.

Jedes der Positionierglieder 43a, 43b.und 43c ist so in entsprechender Weise geformt, um seine bestimmte Position im Kanonensystem 15 sicherzustellen. Zum Beispiel setzt sich die Auflage 44a des Pasitianiergliedes 43a fort zu zwei im Abstand angeordneten, entgegengesetzten Wölbungen 49 und 50 beidseitig zu der Auflage 44a, woran sich die Seitenwände 51 und 52 anschließen, die parallel zueinander verlaufen und normal zur Ebene der Auflage 44a sind. Die Wände 51 und 52 besitzen Kanten 53 und 54, die einen Abstand "S" voneinander besitzen. In jeder der Wände 51 und 52 sind seitlich abstehende Abschnitte 55, 56 und 57, 58 angebracht, deren Endabschnitte in den genannten Isolierstützen 19a bzw. 19b eingebettet sind.

Diese Konstruktion der Halterung besitzt, wie zu sehen ist, sine erhebliche Hasse von Material, das viel Wärme ableitet und deshalb eine kürzere Aufheizzeit der Katode verhindert.

Im Gegensatz dazu ist die erfindungsgemäße Halterung, die in den Figuren 4, 5A, 5B und 6 gezeigt wird, einfacher und besitzt weniger Masse. Demzufolge sind die resultierenden Eigenschaften, wie gemäß Aufgabe gefordert wird, erheblich günstiger.

Die Katodenpositionierglieder 43a, 43b und 43c werden wieder verwendet. Ihre parallelen Seiten oder kragenförmigen Wände 51, 52 dienen als Abschirmung beispielsweise für die Katodenhülse 59a. Deshalb konnte das hülsenartige Teil 41a eingespart werden.

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Nach der Erfindung ist für jede Katode, beispielsweise 59a, eine Katodenstützglied 61 vorgesehen. Es ist aus einer bestimmten Länge Draht durch Biegen hergestellt und wirkt als Klammer mit den beiden Beinen 6Za und 62b, einem geschlossenen Ende 63 und einem offenen Ende 65, an entgegengesetzten Seiten des Katodenstützgliedes 61 aber gleicher Ausrichtung, nämlich etwa parallel zur Röhrenlängsachss. Zwischen den Enden 63, 65 und den Mittelteilen 67a, 67b, sind jeweils Biegungsabschnitte 69, 70 vorgesehen, so daß die Enden 63,65 jeweils zu den Mittelteilen 67a, 67b normal sind. Die Enden 63, 65 haben einen Abstand von "L" zwischen dem Endabschnitten 71, 72. Dieser Abstand "L" entspricht der Spannweite "S", dem Abstand der Wände 51 und 52 plus deren Wandstärke. Demzufolge sind die gebogenen Katodenstützteile 61 so dimenioniert, daß sie die Kanten 53,54 der Wände 51, 52 klammerartig umgreifen können und daran durch Schweißen befestigt werden können, wobei dann die Endabschnitte 71, 72 unmittelbar aufliegen auf den Wänden 51, 52.

Die Mittelteile 67a, 67h sind entsprechend der Peripherie der zylindrischen Katodenhülsen 59a entgegengesetzt zueinander nach außen gewölbt zu Kreisringabschnitten 73,74 geformt* die flach gepreßt sind, um eine gute Anlage zur Befestigung an der Katodenhülse 59 zu gewährleisten.

Das Material für die Katodenstützglieder 61 ist runder Draht mit großer Festigkeit. Das Material sollte einen niedrigen thermischen Ausdehnungskoeffizienten besitzen und eine bestimmte Steifheit oder ein Federungsvermögen haben. Letzteres ist vorteilhaft, wenn eine leichte einwärtsgerichtete Schräge der Beine zur Erhöhung des resultierenden radial gerichteten Druckes erwünscht ist. Dieser Druck verbessert die

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exakte Positionierung und Befestigung der Katodenhülse 59a.

Auf diese Weise wird außerdem mit Sicherheit erreicht, daß

/der
das vordere Ende 77 Katodenhülse 59a, das beispielsweise eine Kappe besitzt und auf deren Außenseite die elektronenemittierende Schicht trägt, in genau definierter Position sehr dicht bei der Apertur in der Steuergitter-Elektrode 23 ist.

Es wurde als vorteilhaft festgestellt, in den Katodenpositionierteilen 43a, 43b und 43c Paare von schmalen Einschnitten 79 und 61 in den parallelen Wänden 51, 52 einwärtgerich-

/vorzusehen tet von den Kanten 53, 54. So kann das genaue Zusammenfügen der Teile der Halterung erleichtert und verbessert werden.

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Claims

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Patentansprüche

ί 1 . IHalterung einer indirekt geheizten Katode mit Schnellheizeigenschaft, die eine Schicht elektronenemittierendem Materials auf ihrem in Strahlrichtung geschlossenen, kappenförmigen Enden besitzt, das zu der Apertur in der Steuergitter-Elektrode eine bestimmte Abstandsbeziehung und Ausrichtung aufweist, wobei diese Katode ein Teil des Elektronenkanonensystems einer Katodenstrahlröhre ist, das von mehreren parallel zur Röhrenachse ausgerichteten, stangenförmigen Isoliermaterialstützen im Röhrenhals positioniert wird, dadurch gekennzeichnet, daß sie folgende Merkmale ia Kombination hat:

A. Ein Katodenpositionierglied C43a) ist etwa U-förmig und besitzt ein im wesentlichen ebenes Mittelteil mit einer zentralen Öffnung (45a), deren Durchmesser grosser ist als der des hindurchragenden, kappenförmigen Endes (77) der Katode (59a). Der Übergang zu den Schenkeln besteht aus einer Wölbungszone (49,50). Die Schenkel verlaufen etwa normal zu dem Mittelteil und bilden kragenförmige Wände (51,52) mit in einer gemeinsamen Ebene verlaufenden Kanten (53,54), die einen bestimmte Abstandsbeziehung ("S") zueinander haben. An den Wänden (51,52) sind je zwei Paare entsprechend geformte, nach außen ragende Teile (55,56 und 57, 58) vorgesehen, deren Enden zur Einbettung in Isoliermaterialstützen (19a, 19b) geformt sind; ■

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ORIGINAL INSPECTED

B. Ein Katodenstützglied [61] ist aus einem gebogenen Drahtabschnitt derart geformt, daß ein zweibeiniges Klammerähnliches Bauteil ein geschlossenes Ende (63) und ein offenes Ende (65) aufweist, die beide gleichgerichtet normal zu im wesentlichen parallelen Mittelabschnitten (67a,67b) sind, die zu einem gedachten Mittelpunkt durch den die Katodenlängsachse geht, konzentrische Krümmungsabschnitte besitzen, die sich um die Peripherie der rückwärtsgerichteten Randzone der Katode (51a) festhaltend anlegen, wenn das Katodenstützglied (61) mit seinen Enden (63,65) bestehend aus den je zwei Stegen (71,72) die Kanten (53,54) der Wände (51,52) umgreifend festklammert, wodurch die Katode (59a) innerhalb der Öffnung (45a) des Katodenpositioniergliedes (43a) exakt ausgerichtet ist und die emittierende Schicht auf dem kappenförmigen Ende (77) in die gewünschte Nähe zu der Apertur in der Steuergitter-Elektrode (23) gelangt.
2. Halterung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Katodenstützglied (61) Biegezonen (69,70) zur rechtwinkligen Abbiegung an den beiden Seiten der Mittelabschnitte 67a,67b) mit den Beinen (62a,62b) in der Nähe des geschlossenen und offenen Endes (63,65) aufweisen, wobei letztere geformt sind und eine Spannweite ("L") besitzen, die der Abstandsbeziehung ("S") der Kanten (53, 54) entspricht, wenn die Wandstärke des Katodenpositioniergliedes (43a) berücksichtigt wird.
3. Halterung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Katodenstützglied (61) so geformt ist, daß es auf

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den Kamtert (53,54) der" Wände [51,5Z) positionierend sitzt und dort befestigt ist, wobei die Endabschnitte der Enden (63,65) außen an den Wänden (51,52) dicht anliegen.
4. Halterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daB die Katode (59a] im wesentlichen zylindrischen Querschnitt hat und die Mittelabschnitte (67a,67b) des Katcdenstützgliedes (61) konzentrisch zum gedachten Mittelpunkt der Katode (59a) ausgebildete Kreisringabschnitte (73,74) aufweisen, die Kreisbogenabschnitte der Periphierie der Katode (59a) entsprechen, an welcher sie befestigt werden.
5. Halterung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kreisringabschnitte (73,74) aus dem runden Drahtquerschnitt flachgepreßt sind, um die Auflagefläche an Periphierie der Hülse der Katode (59a) zu vergrößern.
6. Halterung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Katodenstützglied (61) aus einem Fistall mit bestimmtem Federungsvermögen hergestellt ist und daß die Beine (62a,62b) so positioniert sind, daß sie eine leichte Einwärtsschräge aufweisen und so einen mittleren Druck auf die Kanten (53.54) ausübt.
7. Halterung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die parallelen Wände (51,52) des Katodenpositioniergliedes (43a) Einschnitte oder Aussparungen (79,81) einwärts von den Kanten (53,54) aufweisen, um so eins genaue und quasi rastende Positionierung des Katodenstützgliedes (61) auf dem Katodenpositionierglied (43a) zu erzielen.

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