DE60029631T2 - Verfahren zum befestigen einer gespannten maske an einem rahmen - Google Patents

Description

• Diese Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren der Herstellung eines Typs der gespannten Maske einer Farbfernsehröhre und besonders auf ein Verfahren der Anwendung von Druck auf einen Spannungsmaskenrahmen, um eine gewünschte Spannungsverteilung in der Maske zu erhalten, wenn sie mit dieser verbunden ist. Eine Farbfernsehröhre umfasst eine Elektronenkanone zu dem Erzeugen und Ausrichten von drei Elektronenstrahlen auf den Bildschirm der Röhre. Der Bildschirm liegt auf der inneren Oberfläche einer Frontplatte der Röhre und besteht aus einer Matrix mit drei verschiedenen farb-emittierenden Phosphorelementen. Eine farbselektierende Elektrode, die entweder eine Schattenmaske oder eine Fokusmaske sein kann, wird zwischen die Kanone und den Bildschirm gestellt, so dass jeder Elektronenstrahl nur auf die diesem Strahl zugeordneten Phosphorelemente treffen kann.
• Ein Typ einer Farbbildröhre hat eine Spannungsmaske, die innerhalb eines Einsatzes der Frontplatte montiert ist. Um die Spannung auf der Maske aufrechtzuerhalten, muss die Maske mit einem Stützrahmen verbunden werden. Bei der Herstellung einer Spannungsmaskenrahmen-Baugruppe wird die Maske mit dem Rahmen verbunden, während der Rahmen in einem Spannungszustand gehalten wird. Nach der Verbindung der Maske mit dem Rahmen, wie zum Beispiel durch Schweißen, wird der Druck auf den Rahmen entfernt, so dass der Rahmen nach außen springt, um die Maske zu spannen. Das herkömmliche Verfahren zur Kompression des Rahmens besteht darin, auf die Rahmenbestandteile mit ausgeformten Stützen zu drücken, um die richtige Auslenkung des Rahmens für die gewünschte Maskenspannungsverteilung zu erzeugen. Leichte Verzerrungen des Rahmens, besonders in Rahmen, die aus relativ dünnem Material bestehen, können zu unerwünschter, ungleichmäßiger Spannung der Maske führen. Derartige unerwünschte Spannungsabweichungen entstehen, weil das herkömmliche Verfahren auf fixierten Einleitungen der Verschiebung auf den Rahmen beruht, um eine Spannungsverteilung zu erzeugen.
• US 4, 745, 328 macht eine Farbkathodenstrahlröhre bekannt, die eine Spannungsfolienschattenmaske umfasst, die durch Stützmittel unterstützt wird, die an die innere Oberfläche der Röhrenfrontplatte angeschlossen sind. Der Rahmen wird vor und während der Befestigung der Maske an ihm zusammengedrückt.
• Die vorliegende Erfindung liefert ein Verfahren eine Spannungsmaske mit einem Rahmen zu verbinden, um gewünschte Spannung an einer Mehrzahl von Stellen auf der Maske zu bekommen, wobei der Rahmen zwei gegenüber liegende Seiten hat, zwischen welchen die Maske befestigt werden muss. In dem Verfahren werden spezifische Kräfte von jedem einer Mehrzahl separater Aktuatoren an Stellen entlang jeder der zwei gegenüberliegenden Seiten angelegt, welche die Maskenspannungen an der Mehrzahl der Stellen auf der Maske entsprechend beeinflussen. Jeder der Aktuatoren wird einzeln gesteuert, um eine spezifische Kraft an eine Rahmenseite anzulegen, welche direkt mit der gewünschten Maskenspannung an einer bestimmten Stelle der Maske in Beziehung steht. Während durch die Aktuatoren spezifische Kräfte angelegt werden, wird eine Maske mit den zwei gegenüberliegenden Seiten eines Rahmens verbunden.
• Die Bilder:
• 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Baugruppe einer Spannungsmaske. 2 ist eine perspektivische Ansicht eines Rahmens einer Spannungsmaske, der Zylinder hat, die entlang seiner Längsseiten liegen. 1 zeigt eine Baugruppe eines Spannungsmaskenrahmens 10, wobei eine Spannungsmaske 12 mit einem peripherem Rahmen 14 verbunden ist, welche zwei lange Seiten 16 und 18 und zwei kurze Seiten 20 und 22 umfasst, und wobei die zwei langen Seiten 16 und 18 parallel einer zentralen Hauptachse X, und die zwei kurzen Seiten 20 und 22 parallel einer zentralen Nebenachse Y der Baugruppe 10 liegen. Die Spannungsmaske 12 umfasst einen durchlöcherten Bereich, welcher eine Mehrzahl von Metallstreifen 24 enthält, die dazwischen eine Vielzahl länglicher Schlitze 26 parallel zu der Nebenachse Y haben. Alle der Schlitze 26 erstrecken sich zwischen den zwei langen Seiten 16 und 18 des Rahmens 14. Alternativ könnten die Streifen 24 durch eine Mehrzahl von Verbindungsschienen verbunden werden, welche die Kontinuität der Schlitze 26 unterbrechen würden. Jede der zwei langen Seiten 16 und 18 des Rahmens 14 umfasst zwei Flansche, einen ersten Flansch 28 in der X-Y Ebene und einen zweiten Flansch 30, der sich senkrecht zu dem ersten Flansch 28 erstreckt. Die Spannungsmaske 12 wird mit den entfernten Ecken der zwei zweiten Flansche 30 durch Schweißen verbunden. Während des Vorgangs der Verbindung der Spannungsmaske mit dem Rahmen muss der Rahmen zusammengepresst werden. Ein verbessertes Verfahren zum Zusammenpressen des Rahmens der Spannungsmaske umfasst die Verwendung verteilter Aktuatoren, wie mit Gas oder Flüssigkeit betriebener Aktuatoren, oder jede andere Art von Druckvorrichtungen, die spezifische Kräfte an verschiedenen Stellen auf dem Rahmen erzeugen können. Diese getrennten spezifischen Kräfte drücken den Rahmen zusammen, um eine gewünschte Spannungsverteilung innerhalb der Spannungsmaske zu erreichen, wenn sie mit dem Rahmen verbunden wird. 2 zeigt den peripheren Rahmen 14 vor der Verbindung mit einer Spannungsmaske mit diesem. Eine Mehrzahl der Zylinder 32 sind positioniert, und sie pressen mit ihren Kolbenstangen 34 gegen die zweiten Flansche 30 der Längsseiten 16 und 18 des Rahmens 14. Obwohl nur zehn Zylinder 32 in 2 gezeigt werden, können an jeder gegenüberliegenden Längsseite 16 und 18 des Rahmens fünf zusätzliche Zylinder an jeder der mit Pluszeichen + bezeichneten Stellen 36 verwendet werden. In einer bevorzugten Lösung, zum Beispiel für einen Maskenrahmen einer Röhre, die eine Diagonale von 68 cm (27 Zoll) hat, werden zwei Zylinder (32) entlang jeder der Längsseiten des Rahmens verwendet, um die zwei Flansche 30 der Längsseiten gegeneinander zusammen zu pressen.
• Jeder der Zylinder 32 wird vorzugsweise individuell gesteuert, um eine gewünschte Kraft an einer bestimmten Aktuatorstelle auszuüben. Die Verwendung einer Mehrzahl von Aktuatoren an einer gleichen Mehrzahl von Stellen entlang jeder Längsseite 16 und 18 des Rahmens gestattet die Programmierung unterschiedlicher Kräfte entlang der Rahmenseiten. Durch Verwendung einer Mehrzahl von Aktuatoren sind die erzielbaren Spannungsverteilungen im Grunde genommen unbegrenzt. Weil die Kräfteverteilung programmiert werden kann, ist es möglich, symmetrische, unsymmetrische Kräfteverteilungen zu erzielen oder unregelmäßigere Variationen zu haben.
• Verbiegung des Rahmens (nach Freisetzen der Kompression) liefert schließlich die Kraft, um die Maske zu spannen, wobei in dem vorliegenden Verfahren die Verbiegung des Rahmens nicht fixiert werden muss, aber die in verschiedenen Richtungen unterschiedlich sein kann, die Unregelmäßigkeiten in der Form des Rahmens ausgleichen wird. Weil die Kraft, die von jedem Zylinder erzeugt wird, individuell gesteuert werden kann, kann leicht ein weiter Bereich von Kraftverteilungen erreicht werden. Die Zylinder können auch aus derselben Quelle paarweise oder in anderer Kombination mit Druck versorgt werden, um Symmetrie der Kraftverteilung zu gewährleisten. Die Zahl und Folge der Kraftanwendung kann auch programmiert werden. Darüber hinaus können, wenn erforderlich, Zylinder innerhalb des Rahmens angebracht werden, um an einigen Stellen auswärts gerichtet zu drücken, um die Spannungsverteilung in der Maske zu verbessern.
• Der Rahmen verhält sich wie eine Feder, dessen Federkonstante sich entlang der Länge seiner Seiten verändert, welche die Verbiegung in Kraft umwandelt. Das elastische Verhalten des Rahmens, das heißt seine Tendenz, in einen ungespannten Zustand zurückzukehren, bewirkt die Spannungskraft, welche für die Maske erforderlich ist. Das vorliegende Verfahren einen Stützrahmen zusammenzudrücken, passt sich sowohl auf Form als auch auf strukturelle Differenzen in dem Rahmen an. Der Rahmen stemmt sich gegen jede Kraft, die an ihn gelegt wird. Umgekehrt wird der Rahmen diese gleiche Kraft auf die mit ihr verbundene Maske ausüben, nachdem eine Aktuatorkraft entfernt wurde. Das Ergebnis ist, dass die Maskenspannungsverteilung die Aktuatorkraftverteilung, ein geringer Rückfederungseffekt ausgenommen, nachbildet. Tatsächlich ist unter Verwendung des vorliegenden Verfahrens eine korrekte Maskenspannung zu erreichen, die im Wesentlichen gegenüber der Rahmenstruktur und Geometrie unempfindlich ist.
• Obwohl eine bevorzugte Lösung zur Ausführung der vorliegenden Erfindung durch Flüssigkeit aktivierte Zylinder umfasst, sollte es anerkannt werden, dass die Erfindung auch mit anderen Typen von Kraft ausübenden Quellen, solche wie Schraubantrieben, Magneten, Vakuum usw., ausgeführt werden könnte.

Claims (6)

1. Ein Verfahren zum Befestigen einer gespannten Maske (12) an einem Rahmen (14), um gewünschte Spannungen an einer Mehrzahl von Stellen auf der Maske zu erreichen, wobei der Rahmen zwei gegenüber liegende Seiten (16, 18) besitzt, zwischen welchen die Maske befestigt werden soll, dadurch gekennzeichnet, dass spezifische Kräfte von jedem einer Mehrzahl von separaten Aktuatoren (32) an Positionen entlang der zwei gegenüber liegenden Seiten des Rahmens angewendet werden, welche die Maskenspannungen, beziehungsweise die Spannungen an der Mehrzahl der Stellen auf der Maske, beeinflussen, jeder der Aktuatoren individuell gesteuert wird, um eine spezifische Kraft an eine Rahmenseite anzulegen, die direkt mit der gewünschten Maskenspannung in Beziehung steht, die an einer bestimmten Stelle der Maske erforderlich ist, und welche die Maske an den zwei gegenüber liegenden Seiten befestigen.
2. Das Verfahren nach Anspruch 1, wobei Kräfte an jeder der gegenüber liegenden Seiten (16, 18) des Rahmens (14) durch Aktuatoren (32) an wenigstens fünf Stellen entlang jeder Seite angelegt werden.
3. Das Verfahren nach Anspruch 1, wobei die separaten Aktuatoren mit Flüssigkeit betriebene Zylinder (32) sind.
4. Das Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Zylinder (32) mit Gas betriebene Kolbenstangen (34) einschließen, welche die an die Zylinder gelegten Kräfte liefern.
5. Das Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Zylinder (32) mit Flüssigkeit betriebene Kolbenstangen (34) einschließen, die die an die Zylinder gelegten Kräfte liefern.
6. Ein Verfahren zum Befestigen einer gespannten Maske (12) an einem Rahmen (14) nach Anspruch 1, wobei jeder der Aktuatoren individuell programmiert wird, um eine spezifische Kraft an den Rahmen zu legen, die direkt mit der gewünschten Maskenspannung verbunden ist, die an einer bestimmten Stelle der Maske erforderlich ist.