DE4208319C2 - Verfahren zur Herstellung einer Farbbildröhre - Google Patents

Description

Schattenmasken von Bildröhren werden üblicherweise von einem Rahmen umgeben. Diese Masken-Rahmen-Kombination ist in die Schirmwanne der Bildröhre eingesetzt. Die Verbindung von Schirmwanne und Masken-Rahmen-Kombination ist so gelöst, daß in der Schirmwanne sogenannte Pins eingesetzt sind, auf deren freien Enden die freien Enden der mit der Außenkontur der Rahmens verbundenen Federn so aufliegen, daß ein Teil der Baulänge der Pins durch eine in jeder Feder angeordnete Öffnung hindurchragt. Die anderen Enden der abgewinkelten, aber im wesentlich parallel zur Rahmenkontur verlaufenden Federn sind mit dem Rahmen verschweißt. Üblicherweise ist zwischen dem verschweißten Ende und dem Rahmen ein Bimetallhalter zur Kompensation der Wärmedehnung während des Betriebs der Bildröhre zwischengeordnet.

Damit eine gute Reproduzierbarkeit der Lage der Masken-Rahmen-Kombination beim Ein- und Ausknöpfen der Masken-Rahmen-Kombination gegeben ist, haben sich im Stand der Technik im wesentlichen zwei Arbeitsweisen herausgebildet:
Nach der ersten Arbeitsweise werden drei der vier Federn am Rahmen beziehungsweise an den Bimetallhaltern angeschweißt und die Masken-Rahmen-Kombination mittels der drei Federn in der Schirmwanne eingesetzt. Anschließend wird die vierte Feder mit ihrer Öffnung am freien Ende auf den Pin aufgesetzt und das mit dem Rahmen zu verbindende Ende hinter einem am Bimetallhalter angeordneten Haken verrastet. Die hinter dem Haken verrastende Feder wird dann in Widerstandsschweißung mit dem Bimetallhalter verbunden.

Gemäß der anderen Arbeitstechnik werden ebenfalls die drei schon oben beschriebenen Federn am Rahmen beziehungsweise an den Bimetallhaltern angeschweißt. Zusätzlich wird schon während dieses Arbeitsganges auch die vierte Feder in Widerstandsschweißung mit dem Bimetallhalter verbunden. Diese vierte Feder weist eine Öffnung auf, die gegenüber den Öffnungen in den drei anderen Federn vergrößert ist. Wird nun eine so ausgebildete Masken-Rahmen-Kombination in der Schirmwanne eingesetzt, wird die Masken-Rahmen-Kombination von den drei mit den kleineren Öffnungen versehenen Federn, die auf den Pins ruhen, in der Schirmwanne gehalten. Die vierte Feder, welche die größere Öffnung aufweist, wird nach dem Einknöpfen der Masken-Rahmen-Kombination ebenfalls von dem für diese Feder bestimmten Pin durchragt. Wegen des gegenüber den Öffnungen der übrigen Federn vergrößerten Öffnungsquerschnitts liegt diese Feder aber nicht auf der Außenkontur des Pins auf, sondern umrandet den Pin mit Abstand. Sodann wird die Feder mit ihrem freien Ende gegen den Rahmen gebogen und eine Zentrierscheibe auf den Pin geschoben. Diese Zentrierscheibe weist eine Öffnung auf, welche in Formgebung und Abmessung den Öffnungen der drei auf den Außenkonturen der Pins aufliegenden Öffnungen entspricht. Wird nun die Feder entlastet, drückt das freie Ende der Feder die Zentrierscheibe gegen den Pin. Die Folge ist, daß die vierte Feder über die Zentrierscheibe auf der Außenkontur des Pins aufliegt und ein Teil der Baulänge des Pins die Öffnung der Zentrierscheibe und der Feder durchragt. In diesem Zustand wird die Feder in Widerstandsschweißung mit der Zentrierscheibe verbunden.

Die letztbenannte Technik hat den Nachteil, daß beim Widerstandsschweißen Schweißspritzer entstehen, die im Glas der Schirmwanne einbrennen und somit die Wanne unbrauchbar machen. Auch bei der erstbenannten Technik tritt das Problem mit den Schweißspritzern auf. Ferner wird bei der erstbenannten Technik als nachteilig erachtet, daß zur Verbindung der vierten Feder mit dem Rahmen beziehungsweise dem Bimetallhalter zur Widerstandsschweißung eine Schweißzange am Rahmen angelegt werden muß. Letzteres deshalb, weil der Rahmen unter dem Einfluß der Schweißzange sehr leicht verbogen werden kann beziehungsweise unter der Wirkung des Schweißvorgangs thermische Spannungen im Rahmen beziehungsweise in der Feder aufgebaut werden. Unterzieht man die in den vorstehend beschriebenen Arbeitsweisen erstellten Masken-Rahmen-Kombinationen einer näheren Untersuchung, so ist auffällig, daß das Ausdehnverhalten der Masken-Rahmen-Kombinationen während des Betriebs der Bildröhre an der vierten Feder gegenüber den übrigen drei Federn nicht gleichmäßig ist. Dies mag bei kleineren Bildröhrenformaten noch tolerierbar sein, ist aber bei großen Formaten mit einer nur schwach gewölbten Masken-Rahmen-Kontur nicht mehr akzeptabel.

Aus DE-A1 337 30 825 ist ein Verfahren zur Befestigung einer Lochmaske, die aus einem Rahmenteil und einer Maske besteht, an der Frontplatte einer Farbbildröhre bekannt. In der Seiteninnenfläche der gläsernen Frontplatte sind Befestigungsvorsprünge angeordnet. In diese Befestigungsvorsprünge wird die Lochmaske über entsprechend angeordnete Haltefedern eingehängt. Die Haltefedern werden dabei nicht direkt in die Befestigungsvorsprünge eingehängt, sondern über Distanzringe. Die Distanzringe werden mit Hilfe von Schweißelektroden permanent mit den Haltefedern verschweißt.

Auf ähnliche Weise wird gemäß DE-U1-77 11 338 eine Maskenanordnung an der Innenwand einer Farbbildröhre mit Hilfe blattfederartiger Elemente befestigt. Die blattfederartigen Elemente sind an den Außenseiten der Maskenanordnung angebracht und werden über kegelstumpfförmige Vorsprünge an der Innenwand der Farbbildröhre befestigt. Zur genauen Positionierung der Maskenanordnung innerhalb der Rohre wird auf dem freien Ende der Blattfeder eine Paßscheibe befestigt, die eine Öffnung zum Aufschieben auf den Kegelstumpf der Vorsprünge aufweist. Die Paßscheibe wird mit Hilfe von Schweißpunkten an der Blattfeder befestigt.

DE-A-38 32 772 beschreibt die Verschweißung eines Halterahmens über an den Seiten angebrachte Haltefedern mit Metallstiften, die in den Innenflächen der Frontplatte einer Farbbildröhre vorgesehen sind. Zur Verschweißung der Metallstifte mit den Haltefedern wird ein Laserstrahl verwendet.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Herstellungsverfahren für eine Farbbildröhre mit verbesserten Betriebseigenschaften anzugeben.

Diese Aufgabe wird den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Dabei wird insbesondere die Zentrierscheibe mit der Feder in Laserschweißtechnik verbunden, indem die Laserstrahlen etwa von der Wannenmitte aus die Ränder von in die vierte Feder eingelassenen Schweißkanälen mit der Zentrierscheibe verbindet. Durch diese Art der Verbindung von Zentrierscheibe und Feder ist sichergestellt, daß beide Teile spannungsfrei miteinander verbunden werden. Folglich zeigt eine derartig ausgebildete Masken-Rahmen-Kombination beim Ein- beziehungsweise Ausknöpfen der Masken-Rahmen-Kombination beziehungsweise beim Zusammenfritten des Kolbens mit der Schirmwanne nicht die sonst - bei Anwendung der herkömmlichen Technik - üblichen Entspannungen im Bereich der Schweißungen. Eine gute Festigkeit der Zentrierscheiben auf der Feder ist dadurch sichergestellt, daß die Zentrierscheibe mit den Rändern von in der Feder angeordneten Schweißkanälen verschweißt sind.

Umgeben - wie in Anspruch 2 angegeben - drei Schweißkanäle die Öffnung der vierten Feder sternförmig, ist sichergestellt, daß bei guter Festigkeit der Verbindung auch der Laserstrahl von der Wannenmitte aus direkt zu jeder Schweißstelle geführt werden kann, ohne daß Behinderungen durch den Rahmen selbst entstehen. Eine gute Verbindung von Feder und Zentrierscheibe ist dann erreicht, wenn wie in Anspruch 3 angegeben, die Schweißkanäle in der Feder der Neigung des auf die Feder auftreffenden Laserstrahls entsprechen.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Ausschnitt eines Masken-Rahmens in Draufsicht; und

Fig. 2 eine Seitenansichts eines Schnitts durch eine Masken-Rahmen-Kombination, die in eine Schirmwanne eingesetzt ist.

Fig. 1 zeigt einen Masken-Rahmen 10 im Ausschnitt. Die untere Hälfte der Fig. 1 zeigt eine von drei Federn 11, die mit ihrem festen Ende an einem Bimetallhalter 12 angeschweißt ist. Der Bimetallhalter 12 ist seinerseits an der Außenkontur des Masken-Rahmens 10 angeschweißt. Wie diese Figur deutlich hervorhebt, weist die Feder 11 eine abgewinkelte, jedoch im wesentlichen parallel zum Rahmen 10 verlaufende Formgebung auf. Das freie Ende 13 der Feder 11 weist eine Öffnung 14 auf. In die Schirmwanne 15 ist ein Pin 16 eingesetzt. Dieser Pin 16 durchragt die Öffnung 14 der Feder 11. Die Formgebung des Pins 16 und der Öffnung 14 sind so aufeinander abgestimmt, daß die Öffnung 14 der Feder 11 auf halber Baulänge des Pins 16 auf dessen Außenkontur aufliegt. Zum Aufsetzen der Feder 11 auf den Pin 16 wird die Feder 11 in Pfeilrichtung P gebogen. Um ein Ausweichen der Feder 11 in Pfeilrichtung zu ermöglichen, sind im Rahmen 10 Taschen 17 vorgesehen. Mittels dreier dieser in der unteren Hälfte von Fig. 1 gezeigten Federanordnungen wird die Masken-Rahmen-Kombination 10 in die Schirmwanne 15 eingesetzt. Zu diesem Zeitpunkt ist auch schon die vierte, in der oberen Hälfte von Fig. 1 gezeigte Feder 18, welche im wesentlichen der Formgebung der übrigen Federn 11 entspricht an dem Bimetallhalter 12 mit dem Rahmen 10 verbunden. Die vierte Feder 18 unterscheidet sich, wie Fig. 2 zeigt, dadurch von der Feder 11, daß sie eine gegenüber der Öffnung 14 vergrößerte Öffnung 19 aufweist. Diese vergrößerte Öffnung 19 bewirkt, daß, wenn zum Einknöpfen der Masken-Rahmen-Kombination 10 die Feder 18 in Pfeilrichtung P in die Tasche 17 gebogen wird, nach Entlastung der Feder 18 diese nicht auf der Außenkontur des in Fig. 1 gezeigten und in die Schirmwanne 15 eingesetzten Pins 16 aufliegt, sondern diesen Pin 16 mit Abstand umrandet. Sodann wird die Feder 18 in Pfeilrichtung P in die Tasche 17 bewegt, die Zentrierscheibe 20 auf den Pin 16 geschoben und die Feder 18 entlastet, so daß unter der Wirkung der Federkraft die Zentrierscheibe 20 gegen die Außenkontur des Pins 16 gedrückt wird. Da die Öffnung 21 in der Zentrierscheibe 20 in Formgebung und Abmessung der Öffnung 14 in der Feder 11 entspricht, durchragt auch hier der Pin 16 am Auflagepunkt der Öffnung 21 auf der Außenkontur die Öffnung 21 mit halber Baulänge.

In einem anderen - nicht dargestellten - Ausführungsbeispiel kann die Zentrierscheibe 20 auch schon auf den Pin 16 aufgeschoben sein, wenn die Maske 10 mit allen ihren Federn 11, 18 erstmalig in der Schirmwanne 15 eingeknöpft wird.

Ist die Zentrierscheibe 20 zwischen der Feder 18 und der Schirmwanne 15 angeordnet, erfolgt die Laserverschweißung von Zentrierscheibe 20 und Feder 18 von der Masken-Innenseite 22 aus. Dies ist in Fig. 1 schematisch gezeigt. Die Laseranordnung 23, welche an der Masken-Innenseite 22 angeordnet ist, befindet sich in Blickrichtung auf die Figur oberhalb der Ebene des Masken-Rahmens 10, so daß die Laserstrahlen 24 frei, das heißt ohne Behinderung durch den Rahmen 10 auf die dem Rahmen 10 zugewandte Seite der Feder 18 auftreffen können. Damit eine gute Verbindung unter Verwendung der Laserschweißtechnik zwischen der Feder 18 und der Zentrierscheibe 20 gegeben ist, weist die Feder 18 Schweißkanäle 25 auf. Diese Schweißkanäle 25 sind an den Punkten ausgebildet, an denen die Laserstrahlen 24 auf die Feder 18 auftreffen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Schweißkanäle 25 sternförmig um die Öffnung 19 angeordnet. Treffen die Laserstrahlen 24 in die Schweißkanäle 25 werden die Ränder 26 der Schweißkanäle 25 mit der Zentrierscheibe 20 verbunden, ohne daß Spannungen in der Feder 18 oder der Zentrierscheibe 20 aufgebaut werden. Aus diesen Gründen sind auch nachfolgende mechanische oder thermische Beanspruchungen der Masken-Rahmen-Kombination 10 unkritisch ausführbar, da bei diesen Vorgängen keine Entspannung der sonst beim Schweißen auftretenden Spannungen zu verzeichnen ist.

Bezugszeichen

10

Masken-Rahmen-Kombination

11

Feder

12

Bimetallhalter

13

freies Ende

14

Öffnung

15

Schirmwanne

16

Pin

17

Tasche

18

Feder, vierte

19

Öffnung

20

Zentrierscheibe

21

Öffnung

22

Masken-Innenseite

23

Laseranordnung

24

Laserstrahlen

25

Schweißkanäle

26

Ränder

Claims (3)

1. Verfahren zur Herstellung einer Farbbildröhre mit einer Frontplatte und einer Masken- Rahmen-Kombination, wobei die Frontplatte auf der Innenseite der Seitenwände eine Mehrzahl von Pins zur Befestigung der Masken-Rahmen-Kombination aufweist, und an der Masken-Rahmen-Kombination an der Lage der Pins entsprechenden Stellen Federn vorgesehen sind, die an ihrem freien Ende zur Aufnahme des entsprechend angeordneten Pins jeweils eine Öffnung aufweisen, wobei insgesamt vier abgewinkelte, aber im wesentlichen parallel zum Rahmen verlaufende Federn vorgesehen sind, deren feste Enden über Halter mit dem Rahmen verschweißt sind, und wobei das Verfahren den Schritt des Einsetzens der Masken-Rahmen-Kombination mit den Öffnungen der Federn in die Pins der Schirmwanne umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass
die Masken-Rahmen-Kombination (10) so in die Schirmwanne (15) eingesetzt wird, dass Pins (16) in entsprechend bemessene Öffnungen (14, 19) in drei der vier Federn (11, 18) eingreifen, so dass,
wenn die Federn (11) gegen die im Rand der Schirmwanne (15) eingesetzten Pins (16) drücken, diese Öffnungen (14) an Stellen der Außenkontur des Pins aufliegen, die vom Rand der Schirmwanne (15) beabstandet sind und die vierte Feder (18) eine gegenüber den Öffnungen (14) der anderen Federn (11) vergrößerte Öffnung (19) aufweist, und
dass das Verfahren die weiteren Schritte umfasst:
Einsetzen einer Zentrierscheibe (20) zwischen die vierte Feder (18) und den entsprechenden Pin (16), um den lichten Durchmesser der Öffnung (19) der vierten Feder (18) einzustellen, und
Verbinden der Zentrierscheibe (20) mit der vierten Feder (18) durch Laserschweißen, wobei das Verschweißen der Zentrierscheibe (20) mit der Feder (18) über in der Feder (18) gebildete Schweißkanäle (25) erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschweißen über sternförmig angeordnete Schweißkanäle (25) erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schweißkanäle (25) eine an die Laserstrahlen zum Verschweißen angepasste Neigung aufweisen.