DE4201032C2 - Kathodenstrahlröhre - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kathodenstrahlröhre nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine derartige Kathodenstrahl­ röhre ist aus der EP 0 360 134 A2 bekannt.

Fig. 1 zeigt die Seitenansicht einer aus EP 0 360 134 A2 bekannten Kathodenstrahlröhre, wobei der obere Teil im Schnitt dargestellt ist. Die Vorderseite der Kathodenstrahlröhre (in Fig. 1 links) weist eine Frontplatte 1 auf. Die Frontplatte 1, ein an deren Rückseite angeschlossener Trichter 2 und ein (nicht gezeigter) Hals, der am Hinterende des Trichters 2 angeordnet ist, bilden die Hauptkomponenten der Kathodenstrahlröhre. Die Frontplatte 1 umfaßt einen Schirmträger 1a und einen Kragen 1b, der mit der Um­ fangskante des Schirmträgers 1a verbunden ist. Die Frontplatte 1 und der Trichter 2 bestehen aus Glas und sind durch Glasfritte miteinander verlötet. Ein Spannband 3 aus Metall ist um den Kragen 1b geschlun­ gen. Das Innere der Kathodenstrahlröhre ist evakuiert, und atmosphärischer Druck wirkt auf den mittleren Teil des Schirmträgers 1a und den Trichter 2 nach innen, wodurch sich der Kragen 1b leicht nach außen wölbt. Gemäß Fig. 2 sind der mittlere Teil der Frontplatte 1 und der Trichter 2 einer Druckspannung ausgesetzt, während in der Nachbarschaft des Kragens 1b eine Zugspannung auftritt.

Fig. 3 zeigt eine Schrägsicht eines Teils der Katho­ denstrahlröhre in Fig. 1. Die schraffierten Bereiche geben an, wo Zugspannungen auftreten. Im allgemeinen ist Glas gegenüber Druckspannungen sehr widerstands­ fähig, jedoch relativ schwach gegenüber Zugspannun­ gen, wodurch die Kathodenstrahlröhre implosionsge­ fährdet ist. Der Kragen 1b, der Schirmträger 1a und der Trichter 2 werden daher aus dickem Glas gefer­ tigt. Bekannte Kathodenstrahlröhren, inbesondere die großen Typen, erfordern einen Kragen 1b, einen Schirmträger 1a und einen Trichter 2 von extremer Dicke, so daß das Gewicht der Kathodenstrahlröhre unangemessen hoch ist.

Weiterhin ist aus der EP 0 360 134 A2 eine Kathoden­ strahlröhre bekannt, welche einen Schirmträger aus Glas, einen mit dem Außenrand des Schirmträgers ver­ bundenen rahmenförmigen Kragen aus Metall, der einen Teil der Vorderwand und einen Teil der Seitenwand der Kathodenstrahlröhre bildet, sowie einen Trichter aus Metall, dessen eines Ende mit dem Kragen verbunden ist und der die Seitenwand bildet, aufweist. Bei die­ ser bekannten Kathodenstrahlröhre besitzen jedoch der Kragen und der Trichter, die als ein Teil ausgebildet sind, die gleiche Dicke, die an der Beanspruchung als Kragen ausgerichtet ist, so daß auch diese Kathoden­ strahlröhre ein relativ großes Gewicht hat.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kathodenstrahlröhre von geringem Gewicht zu schaffen, die gegen Implosion geschützt ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angegebenen Merkmale. Vorteilhafte Weiterbildungen der erfin­ dungsgemäßen Kathodenstrahlröhre ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Ausgehend von der letztgenannten, aus der EP 0 360 134 A2 bekannten Kathodenstrahlröhre zeich­ net sich die Erfindung dadurch aus, daß zumindest ein Teil des Kragens, der sich vom Außenumfang des Schirmträgers in Richtung des Schirmträgers erstreckt, eine größere Dicke als der Trichter auf­ weist.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht - teilweise im Schnitt - einer bekannten Kathoden­ strahlröhre,

Fig. 2 eine Darstellung der Spannungsvertei­ lung bei der Kathodenstrahlröhre nach Fig. 1,

Fig. 3 eine Schrägansicht der Kathodenstrahl­ röhre nach Fig. 1,

Fig. 4 eine Schnittansicht einer Kathoden­ strahlröhre entsprechend einer Form eines ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung,

Fig. 5 eine Schrägansicht eines Teils einer Kathodenstrahlröhre entsprechend einer anderen Form des ersten Ausführungs­ beispiels der Erfindung,

Fig. 6 und 7 Schnittansichten eines Teils von Ka­ thodenstrahlröhren entsprechend weite­ rer Formen des ersten Ausführungsbei­ spiels der Erfindung,

Fig. 8A eine Schnittansicht eines Teils einer Kathodenstrahlröhre entsprechend einer Form eines zweiten Ausführungsbei­ spiels der Erfindung,

Fig. 8B die Ansicht eines Verstärkungsteils, und

Fig. 9 die Schnittansicht eines Teils einer Kathodenstrahlröhre entsprechend einer Form des zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung,

Fig. 4 zeigt eine Kathodenstrahlröhre gemäß dem er­ sten Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer Schnittdarstellung. Diese Kathodenstrahlröhre weist einen rechteckigen Schirmträger 11 aus Glas für die Bildwiedergabe, einen rahmenförmigen Metallkragen 12, der mit der Umfangkante des Schirmträgers 11 verbun­ den ist, und einen mit dem Metallkragen 12 verbunde­ nen und eine Seitenwand bildenden Metalltrichter 13 auf. Bei dieser Kathodenstrahlröhre bestehen der Me­ tallkragen 12 und der Metalltrichter 13 aus demselben Material und sind einstückig ausgebildet. Der Metall­ kragen 12 hat einen L-förmigen Querschnitt und ähnelt einem Bilderrahmen, wenn er von vorn betrachtet wird (von links in Fig. 4). Der Schirmträger 11 und der Metallkragen 12 sind durch Löten mittels Glasfritte oder durch Hartlöten miteinander verbunden. Der Schirmträger 11 besteht aus einem Glasmaterial wie dem Material H 8602, das aus von dem Verband der Elektro­ nikindustrie Japans spezifiziert wurde. Der thermi­ sche Ausdehnungskoeffizient des Schirmträgermaterials sollte dem des Kragen- bzw. Trichtermaterials mög­ lichst nahe sein, das aus einem Stahltyp wie SUS 430 be­ steht, der eine sehr geringe Gasaustreibung in ein Vakuum hat. Die Oberflächen des Metallkragens 12 und des Metalltrichters 13 sind mit einem nicht gezeigten isolierenden Material überzogen. Am dem Schirmträger 11 entgegengesetzten Ende mündet der Metalltrichter 13 in einen eine Elektronenkanone 17 enthaltenden Hals 15. Der Metallkragen 12 ist überall dicker als der Metalltrichter 13. Die mechanische Festigkeit des Metallkragens 12 ist daher beträchtlich erhöht und die Kathodenstrahlröhre so gegen Implosion geschützt. Wegen der Dicke des Metallkragens 12 kann der Metall­ trichter 13 relativ dünn ausgebildet sein, wodurch sich eine Kathodenstrahlröhre mit geringem Gewicht ergibt.

Fig. 5 gibt eine Schrägansicht des oberen Teils einer anderen Kathodenstrahlröhre wieder. Bei dieser sind der Metallkragen 12 und der Metalltrichter 13 separat gebildet und dann zusammengeschweißt. Ein Unterschied zur Kathodenstrahlröhre nach Fig. 4 besteht darin, daß nur die Eckenbereiche 12a des Metallkragens 12 dicker sind als der Trichter 13. Die Kathodenstrahl­ röhre nach Fig. 5 besitzt eine niedrigere mechanische Festigkeit als die nach Fig. 4, hat jedoch ein gerin­ geres Gewicht.

Fig. 6 zeigt eine Schnittansicht des oberen vorderen Teils einer anderen Kathodenstrahlröhre. Bei dieser sind der Metallkragen 12 und der Metalltrichter 13 einstückig aus demselben Material hergestellt. Ob­ gleich der Metallkragen 12 dicker als der Metall­ trichter 13 ist, weist der Metallkragen 12 die glei­ che Dicke wie der Schirmträger 11 auf. Die mechani­ sche Festigkeit des Metallkragens 12 führt zu der Neigung, eine Implosion zu verhindern, während die geringe Dicke des Metalltrichters 13 eine leichtere Kathodenstrahlröhre ergibt.

Fig. 7 zeigt ebenfalls eine Schnittansicht des oberen vorderen Teils einer weiteren Kathodenstrahlröhre. Bei dieser sind der Metallkragen 12 und der Metall­ trichter 13 getrennt hergestellt und dann miteinander verschweißt. Mit Ausnahme dieses Unterschieds ist die Kathodenstrahlröhre nach Fig. 7 die gleiche wie die nach Fig. 6. Die Herstellung der Kathodenstrahlröhre nach Fig. 7 erfordert einen zusätzlichen Schweißvor­ gang, aber da es nicht nötig ist, die Dicke zu än­ dern, ist die Herstellung des Metallkragens 12 und des Metalltrichters 13 leichter als die nach den Fig. 4 bis 6 erforderliche Herstellung.

Fig. 8A zeigt wiederum eine Schnittansicht des vor­ deren oberen Teils einer Kathodenstrahlröhre nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die­ se weist einen rechteckigen Schirmträger 11 aus Glas für die Bilddarstellung, einen rahmenförmigen Metall­ kragen 12 der mit der Kante des Schirmträgers 11 verbunden ist, und einen sich an den Metallkragen 12 anschließenden und eine Seitenwand darstellenden Me­ talltrichter 13 auf. Bei dieser Kathodenstrahlröhre sind der Metallkragen 12 und der Metalltrichter 13 aus demselben Material hergestellt und bilden ein einstückiges Teil. Der Metallkragen 12 hat einen L- förmigen Querschnitt und ähnelt von vorn gesehen (in Fig. 8 A von links) einem Bildrahmen. Der Schirmträger 11 und der Metallkragen 12 sind durch Löten unter Verwendung von Glasfritte miteinander vereinigt. Die Oberflächen des Metallkragens 12 und des Metalltrich­ ters 13 sind mit einem nicht gezeigten isolierenden Material beschichtet. Am dem Schirmträger 11 entge­ gengesetzten Ende geht der Metalltrichter 13 in einen nicht gezeigten, eine Elektronenkanone enthaltenden Hals über. Ein Verstärkungsrahmen 24 von hoher Starr­ heit ist an den Metallkragen 12 auf dessen Außensei­ te angeschweißt. Da der Metallkragen 12, in welchem Zugspannungen auftreten, durch den Verstärkungsrahmen 24 gefestigt ist, ist er vor einer Implosion ge­ schützt und weiterhin wird, da der Metalltrichter 13 keiner Zugspannung ausgesetzt ist und dünn sein kann, das Gesamtgewicht der Kathodenstrahlröhre herabge­ setzt.

Fig. 9 enthält eine Schnittansicht des vorderen obe­ ren Teils einer anderen Kathodenstrahlröhre. Bei die­ ser bestehen der Metallkragen 12 und der Metalltrich­ ter 13 aus demselben Materialfund sie bilden ein ein­ ziges Teil. Gemäß Fig. 9 ist ein Metall-Verstärkungs­ rahmen 25 mit großer Starrheit an der Innenseite des Metallkragens 12 angeschweißt. Im Metallkragen 12 treten Zugspannungen auf, und da er durch den Verstär­ kungsrahmen 25 eine höhere Festigkeit erhält, ist er vor einer Implosion geschützt. Da weiterhin der Me­ talltrichter 13 Zugspannungen nicht ausgesetzt ist, kann er mit geringer Dicke ausgeführt werden, wodurch das Gesamtgewicht der Kathodenstrahlröhre verringert wird.

Claims (8)

1. Kathodenstrahlröhre mit
einem eine Bilddarstellungsfläche bildenden Schirmträger aus Glas,
einem mit dem Außenumfang des Schirmträgers ver­ bundenen rahmenförmigen Kragen aus Metall, der einen Teil der Vorderwand der Kathodenstrahlröh­ re und einen Teil der Seitenwand der Kathoden­ strahlröhre bildet,
einem Trichter aus Metall, dessen eines Ende mit dem Kragen verbunden ist und der die Seitenwand bildet,
einem mit dem anderen Ende des Trichters verbundenen Hals und
einer dem Schirmträger zugewandten und im Hals angeordneten Elektronenkanone,
dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil des Kragens (12), der sich vom Außenumfang des Schirmträgers (11) in Richtung des Schirmträgers (11) erstreckt, eine größere Dicke als der Trichter (13) aufweist.

2. Kathodenstrahlröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kragen (12) und der Trichter (13) aus demselben Material beste­ hen und als ein Stück hergestellt sind.

3. Kathodenstrahlröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kragen (12) und der Trichter aus zwei Teilen bestehen und zusammen­ geschweißt sind.

4. Kathodenstrahlröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kragen (12) an jeder Stelle dicker als der Trichter (13) ist.

5. Kathodenstrahlröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nur die Ecken (12a) des Kragens (12) dicker als der Trichter (13) sind.

6. Kathodenstrahlröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kragen (12) ei­ nen im wesentlichen L-förmigen Querschnitt hat.

7. Kathodenstrahlröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schirmträger (11) und der Kragen (12) durch Löten mit Glas­ fritte miteinander verbunden sind.

8. Kathodenstrahlröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schirmträger (11) und der Kragen (12) durch Hartlöten mitein­ ander Verbunden sind.