DE68904843T2

DE68904843T2 - Farbkathodenstrahlroehre und roehrenkolben fuer farbkathodenstrahlroehren.

Info

Publication number: DE68904843T2
Application number: DE8989115200T
Authority: DE
Inventors: Takashi Intellectual Nishimura; Shigeo Intellectual P Takenaka
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1988-08-30
Filing date: 1989-08-17
Publication date: 1993-05-27
Anticipated expiration: 2009-08-18
Also published as: EP0356823B1; CN1040706A; EP0356823A1; KR900003955A; US5032756A; CN1013818B; KR910007804B1; DE68904843D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Farbkathodenstrahlröhre und insbesondere den Aufbau eines Röhren- Kolbens mit mehreren Halsteilen sowie eine mit diesem Kolben ausgestattete Farbkathodenstrahlröhre. Der Kolben gemäß dem ersten Teil von Anspruch 1 ist aus EP-A-0 201 098 bekannt, welche der unten genannten JP-A-61-256 551 entspricht. Die EP-A-0 201 098 offenbart auch eine Farbkathodenstrahlröhre mit einem solchen Kolben und ferner umfassend: einen an der Innenfläche des Schirmträgers angeordneten Leuchtstoffschirm, eine in der Nähe des Leuchtstoffschirms angeordnete Lochmaske und eine Anzahl von Elektronenrohr- oder -kanonenanordnungen, die jeweils in den (betreffenden) Halsteilen angeordnet sind.
Die mit mehreren Halsteilen versehene herkömmliche Farbkathodenstrahlröhre ist in Fig. 1 dargestellt. Wie in der JP-Patentveröffentlichung Nr. Sho 61-256551 offenbart, umfaßt diese Farbkathodenstrahlröhre 1 einen Kolben 2 mit einem Frontplattenteil 2, der mit einem im wesentlichen rechteckigen Schirmträger 4 und einem vom Umfangsrand des Schirmträgers 4 abgehenden Kragen 6 versehen ist, einen mit dem Frontplattenteil 2 verbundenen Trichterteil 8 und mehrere kontinuierlich oder ununterbrochen vom Trichterteil 8 abgehende Halsteile 10. Das Innere der Farbkathodenstrahlröhre 1 ist durch Frontplatten-, Trichter- und Halsteile 2, 8 bzw. 10 unter einem Vakuum gehalten. In jedem der mehreren Halsteile 10 ist (je) eine Elektronenkanonenanordnung 12 zum Ausstrahlen von drei Elektronenstrahlen untergebracht.
Trichter- und Halsteile 8 bzw. 10 sind an ihrer Außenfläche mit Ablenkeinheiten 14 für die Erzeugung eines Magnetfelds zum Ablenken der Elektronenstrahlen in Horizontal- und Vertikalrichtung versehen. Ein Leuchtstoffschirm 16 ist auf der Innenfläche des Schirmträgers 4 am Frontplattenteil 2 geformt. Im Inneren der Röhre ist eine im wesentlichen rechteckige Lochmaske 18 angeordnet, welche dem Leuchtstoffschirin 16 mit einem gewissen gegenseitigen Abstand gegenübersteht. Die Lochmaske 18 besteht aus einem dünnen Metallblech und ist mit einer Vielzahl von Schlitzöffnungen 20 versehen. Am Umfangsrand der Lochmaske 18 ist ein Rahmen 22 angebracht.
Drei von jeder der Elektronenkanonen 12 ausgestrahlte Elektronenstrahlen werden durch die Ablenkeinheiten 14 abgelenkt. Fig. 1 zeigt nur die Bereiche, in denen die drei Elektronenstrahlen abgelenkt werden. Die so abgelenkten Elektronenstrahlen werden auf den Leuchtstoffschirm 16 konvergiert. Die so konvergierten Elektronenstrahlen werden auf den Leuchtstoffschirm 16 geworfen, um diesen in drei Farben Rot, Grün und Blau emittieren zu lassen. Der Leuchtstoffschirm 16, der mit den von den Elektronenkanonen 12 ausgestrahlten Elektronenstrahlen abgetastet wird, ist entsprechend jeder der Elektronenkanonen 12 unterteilt.
Bei dem als Farbkathodenstrahlröhre zu benutzenden Kolben mit dem beschriebenen Aufbau kann die Strecke vom Schirmträger zum Hals(teil) im Vergleich zu einem anderen Kolben gleicher Größe, der jedoch nur einen Halszeil aufweist, kürzer gehalten werden. Dies ist deshalb der Fall, weil der durch die im Halsteil untergebrachte Elektronenkanone abgetastete Bereich des Leuchtstoffscnirms kleiner ausgebildet sein kann, so daß damit die Strecke zwischen der Elektronenkanone und dem Leuchtstoffschirm verkürzt sein kann. Mit zunehmender Größe des Kolbens kann die Auswirkung der Verkürzung dieser Strecke (dieses Abstands) zunehmend besser zum Tragen kommen. Falls jedoch die Frontplatten-, Trichter- und Halsteile sämtlich aus Glas hergestellt sind, können sie nicht mit einer so scharfen oder starken Krümmung ausgelegt werden, daß die Strecke zwischen der Elektronenkanone und dem Leuchtstoffschirm verkürzt wird, weil der Werkstoff, aus dem sie bestehen, Glas ist. Der vollständig aus Glas bestehende Kolben ist daher einer Einschränkung bezüglich einer Verkürzung dieser Strecke unterworfen.
Der als Farbkathodenstrahlröhre zu verwendende Kolben mit der beschriebenen Anordnung weist im Vergleich zu anderen Kolben, die für gewöhnliche Farbkathodenstrahlrohren vorgesehen sind, eine außerordentlich kompliziertere Form oder Gestalt auf. Dieser Kolben besteht aus Glas. Es ist dabei ziemlich schwierig, Glas in die komplizierte Form dieses Kolbens zu verarbeiten. Dies macht es schwierig, diesen Kolben auf einer Massen- oder Serienfertigungsstraße zu formen.
Der Kolben ist ausgelegt, um dem Atmosphärendruck zu widerstehen und in seinem Inneren ein Vakuum aufrechtzuerhalten. Wenn er große Abmessungen besitzt, wirkt auf ihn aufgrund des Atmosphärendrucks eine ziemlich große Kraft ein. Es ist daher nötig, daß der Glas-Trichterteil praktisch die gleiche Dicke wie der Glas-Frontplattenteil aufweist. Ein(e) Verziehen oder Verformung des Glas-Halsteils unter dem Druck ist allerdings vergleichsweise gering. Es ist demzufolge unnötig, den Glas-Halsteil mit großer Dicke auszubilden, doch kann der Glas-Halsteil z.B. etwa 1 mm dick sein. Die Dicke des Glases ändert sich mithin sprungartig vom Trichterzum Halsteil, wodurch die Wärmekapazität sich an diesem Abschnitt stark ändert und sich vom Trichter- zum Halsteil verlagert. Der Kolben, der in mehreren Arbeitsgängen im Laufe der Fertigung mit Wärme beaufschlagt wird, erfährt daher einen vergrößerten Wärmeverzug. Aufgrund dieses Wärmeverzugs kann der Kolben möglicherweise brechen, wodurch es schwierig wird, den Kolben auf einer Serienfertigungsstraße zu fertigen. Weiterhin ist die Dicke des Trichterteils praktisch auf die gleiche Dicke wie beim Frontplattenteil eingestellt. Wenn der Kolben große Abmessungen besitzt, wird er daher ziemlich schwer. Bei hohem Gewicht erhöht er das Gewicht der Farbkathodenstrahlröhre, für welche er vorgesehen ist.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Kolbens mit mehreren Halsteilen und einer diesen Kolben verwendenden Farbkathodenstrahlröhre, wobei der Kolben eine Verkleinerung der Tiefe ermöglicht und bei der Farbkathodenstrahlröhre die Strecke oder der Abstand zwischen der Elektronenkanone und dem Leuchtstoffschirm verkleinert, ihr Gewicht verringert und ihre Massen- oder Serienfertigung vereinfacht sein können.
Mit der im Anspruch 1 definierten vorliegenden Erfindung wird ein Vakuumkolben für eine Farbkathodenstrahlröhre geschaffen, umfassend:
eine Anzahl von Trichterteilen mit jeweils einer Vorder- und einer Rückseite, eine Anzahl von Halsteilen, wobei je ein Halsteil an jeder Rückseite der Trichterteile angeordnet ist, einen Frontplattenteil mit einem Schirmträger, der eine Innenfläche aufweist, und einem von einer Umfangskante des Schirmträgers abgehenden Kragen, sowie ein Metallverbindungsmittel zum Verbinden jeder Vorderseite der Trichterteile mit dem Kragen des Frontplattenteils, wobei das Metallverbindungsmittel eine im wesentlichen parallel zur Innenfläche des Schirmträgers liegende Hauptfläche, eine Außenfläche und eine Anzahl von Öffnungen an (in) der Hauptfläche entsprechend den Vorderseiten der Trichterteile aufweist.
Die abhängigen Ansprüche 2 bis 9 betreffen spezielle Ausführungsformen der Erfindung.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist der Kolben mit einem Metallverbindungsmittel (einer aus Metall bestehenden Rückplatte) versehen. Der Abstand zwischen dem Leuchtstoffschirm und der Elektronenkanone im Kolben kann damit verkürzt sein. Außerdem kann der Kolben mit geringerem Gewicht hergestellt werden. Darüber hinaus kann sich der Kolben besser für Serienfertigung eignen.
Ein besseres Verständnis dieser Erfindung ergibt sich aus der folgenden genauen Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen, in denen zeigen:
Fig. 1 eine Schnittansicht der mit mehreren Halsteilen versehenen herkömmlichen Farbkathodenstrahlröhre,
Fig. 2 eine perspektivische Darstellung eines ersten Beispiels eines Kolbens gemäß der vorliegenden Erfindung,
Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie A-A in Fig. 2 zur Veranschaulichung des Kolbens nach Fig. 2,
Fig. 4 eine in vergrößertem Maßstab gehaltene Schnittansicht zur Darstellung eines Teils des Kolbens nach Fig. 3,
Fig. 5 eine Schnittansicht zur Darstellung einer Abwandlung der ersten Ausführungsform,
Fig. 6 eine Schnittansicht einer Farbkathodenstrahlröhre, bei welcher das erste (Ausführungs-)Beispiel des Kolbens verwendet wird,
Fig. 7 eine in vergrößertem Maßstab gehaltene Schnittansicht zur Darstellung eines Abschnitts der Röhre nach Fig. 6,
Fig. 8 eine Schnittansicht eines Kolbens gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 9 eine in vergrößertem Maßstab gehaltene Schnittansicht zur Darstellung eines Abschnitts des Kolbens nach Fig. 8,
Fig. 10A eine in vergrößertem Maßstab gehaltene Schnittansicht eines Abschnitts I in Fig. 9,
Fig. 10B eine in vergrößertem Maßstab gehaltene Schnittansicht eines Abschnitts II in Fig. 9,
Fig. 11 eine perspektivische Darstellung einer ersten Abwandlung der ersten Einsetzelemente,
Fig. 12 eine Schnittansicht der ersten Abwandlung der ersten Einsetzelemente,
Fig. 13 eine perspektivische Darstellung einer zweiten Abwandlung der ersten Einsetzelemente,
Fig. 14 eine Schnittansicht der zweiten Abwandlung der ersten Einsetzelemente,
Fig. 15 eine perspektivische Darstellung einer dritten Abwandlung der ersten Einsetzelemente,
Fig. 16 eine Schnittansicht der dritten Abwandlung der ersten Einsetzelemente,
Fig. 17 eine Schnittansicht einer Farbkathodenstrahlröhre, bei welcher der Kolben gemäß der zweiten Ausführungsform verwendet wird,
Fig. 18 eine in vergrößertem Maßstab gehaltene Schnittansicht eines Abschnitts der Röhre nach Fig. 17,
Fig. 19A eine in vergrößertem Maßstab gehaltene Schnittansicht eines Abschnitts III in Fig. 18 und
Fig. 19B eine in vergrößertem Maßstab gehaltene Schnittansicht eines Abschnitts IV in Fig. 18.
Nachstehend sind einige Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Ein erstes Beispiel des Kolbens gemäß der vorliegenden Erfindung mit einer Anzahl von Halsteilen ist in den Fig. 2 und 3 dargestellt. Dieser Kolben wird für die Farbkathodenstrahlröhre benutzt. Der Kolben 40 umfaßt einen Frontplattenteil 42, der mit einem im wesentlichen rechteckigen Schirmträger 44 und einem von dessen Umfangskante abgehenden Kragen 46 versehen ist, eine Rückplatte 48 (Metallverbindungsmittel), die im wesentlichen parallel zum Schirmträger 44 angeordnet und mit dem Kragen 46 des Frontplattenteils 42 verbunden ist, mehrere mit der Rückplatte 48 verbundene Trichterteile 50 sowie mehrere kontinuierlich oder ununterbrochen von den Trichterteilen 50 abgehende Halsteile 52. Das Innere des Kolbens 40 wird durch den Frontplattenteil 42, die Rückplatte 48, die Trichterteile 50 und die Halsteile 52 unter einem Vakuum gehalten. Jeder der mehreren Halteteile 52 ist mit mehreren Röhren-Fußstiften 54 versehen. An der Außenfläche der Rückplatte 50 bzw. 48 sind mehrere Verstärkungsplatten 56 angebracht, damit die Rückplatte 50 bzw. 48 dem Atmosphärendruck zu widerstehen vermag.
Der Kolben 40, von dem ein Abschnitt auch in Fig. 4 dargestellt ist, wird für die Farbkathodenstrahlröhre von z.B. 20 Zoll (508,0 mm) verwendet. Auf der Innenfläche des Schirmträgers 44 im Kolben 40 kann ein 304,8 mm langer und 406,4 mm breiter Leuchtstoffschirm geformt sein. Die Länge des Kragens 46 beträgt 85 mm. Die Rückplatte 48 besteht aus einer 50% Nickel enthaltenden Abdichtlegierung, und sie ist als eine 2 mm dicke Platte geformt. Sie liegt senkrecht zur Röhrenachse, ist in Anpassung an den Außenumfang des Kragens 46 geformt und mit mehreren Öffnungen 58 versehen, die jeweils mit einem zugeordneten der Trichterteile 50 in Verbindung stehen. Der Kragen 46 und die Rückplatte 48 sind mit dazwischen eingefügter Glasfritte (z.B. kristallines Bleiboratgias) 49 miteinander verbunden. An der Oberfläche der Rückplatte 48, an welcher die Glasfritte 49 die Bindung herstellt, ist eine Oxidationsschicht geformt, um damit die Bindefestigkeit der Glasfritte 49 zu verbessern. Der Wärmeausdehnungskoeffizient der Legierung, aus welher die Rückplatte 48 hergestellt ist, beträgt 99,0 (10&supmin;&sup7;/ºC) . Zwölf Trichterteile 50, die in einem bestimmten Abstand von benachbarten Trichterteilen angeordnet sind, sind mit der Rückplatte 48 verbunden. Jede der zwölf Öffnungen der Rückplatte 48, mit denen jede der Vorder- oder Stirnseiten der Trichterteile 50 verbunden ist, ist im wesentlichen als Rechteck einer Breite von 30 mm und einer Länge von 25 mm ausgebildet. Der einen Außendurchmesser von 22,5 mm besitzenden Halsteil 52 geht jeweils von der betreffenden Rückseite des jeweiligen Trichterteils 50 ab. Dabei sind vier Halsteile 52 in der Längsrichtung der Frontplatte angeordnet, während drei Halsteile 52 in deren Querrichtung angeordnet sind, so daß sich insgesamt zwölf Halsteile ergeben. Die Rückplatte 48 und die jeweiligen Trichterteile 50 sind mittels zwischengefügter Glasfritte 51 miteinander verbunden. Der Wärmeausdehnungskoeffizient des Glases, aus dem die Trichter- und Halsteile 50 bzw. 52 hergestellt sind, beträgt 100,0 (10&supmin;&sup7;/ºc). Vom Ende jedes Halsteils 52 stehen acht Fußstifte 54 nach außen ab. Jede der mehreren, an der Außenfläche der Rückplatte 48 angebrachten Verstärkungsplatten 56 besteht aus einem L-förmig geformten unlegierten Stahl. Jede Verstärkungsplatte 56 ist 2,0 mm dick und 20 mm hoch. Diese Verstärkungsplatten 56 sind durch Punktschweißen an der Rückplatte 48 angebracht.
Der Kolben mit der oben beschriebenen Anordnung ermöglicht eine sichere Verbindung des Kragens und der Trichterteile mit der Rückplatte mit Hilfe von Glasfritte. Der Wärmeausdehnungskoeffizient der Legierung, aus welcher die Rückplatte hergestellt ist, entspricht im wesentlichen demjenigen des Glases, aus welchem die Trichterteile bestehen, so daß ein Verziehen oder eine Verformung unter Wärmeeinfluß vermieden wird. Die aus Metall bestehende Rückplatte ist im Fall dieses Kolbens zwischen die Frontplatte und die Trichterteile eingefügt, so daß es unnötig wird, Glas zur fortlaufenden Verbindung der Frontplatte mit den Trichterteilen zu verwenden. Während Glas aufgrund seiner charakteristischen Eigenschaften nicht scharf gekrümmt werden könnte, kann der Kolben bei Verwendung von Metall mit scharf gekrümmten Abschnitten geformt werden. Der Kolben kann daher in Richtung der Röhrenachse kürzer ausgelegt sein. Infolgedessen kann die Strecke oder der Abstand zwischen dem Schirmträger und den Halsteilen (oder die Tiefe des Kolbens) im Vergleich zum herkömmlichen Kolben, der vollständig aus Glas besteht, verkürzt sein. Die Glasdicke des Abschnitts, der von der Frontplatte auf die Trichterteile übergeht, ist herkömmlicherweise etwa die gleiche wie bei der Frontplatte und damit ziemlich groß. Der von der Frontplatte zu den Trichterteilen übergehende Abschnitt ist dagegen (vorliegend) aus Metall anstelle von Glas geformt. Der Kolben kann daher ein niedrigeres Gewicht besitzen. Weiterhin weisen die Trichterteile keinen dicken Abschnitt auf. Hierdurch kann ein im Fertigungsverlauf herbeigeführter thermischer oder Wärmeverzug des Kolbens verringert werden. Außerdem können die Frontplatte, die Rückplatte, die Trichterteile und die Halsteile unabhängig von den jeweils anderen Teilen gefertigt werden. Dies ermoglicht eine Senkung der Fertigungskosten und macht den Kolben für Serienfertigung besser geeignet.
Die Rückplatte bei dieser Ausführungsform besteht aus der oben erwähnten Abdichtlegierung, die 50% Nickel enthält. Außerdem kann sie auch aus einer Abdichtlegierung bestehen, die 52% Nickel und 6% Chrom enthält. Sie ist als ebene bzw. planparallele Platte geformt, kann jedoch auch eine der Krümmung des Schirmträgers angepaßte Form aufweisen. Die durch Punktschweißen an der Außenfläche der Rückplatte angebrachte Verstärkungsplatte ist L-förmig, doch brauchen die Verstärkungsplatten nicht L-förmig zu sein, wenn eine andere Schweißmethode, wie Lichtbogen- und Plasmaschweißen, angewandt wird. Wenn die Rückplatte beispielsweise 5 mm dick ist, vermag der Kolben dem Atmosphärendruck zu widerstehen bzw. diesen auszuhalten, so daß in diesem Fall die Verwendung der Verstärkungsplatten unnötig ist.
Fig. 5 veranschaulicht eine Abwandlung des Kolbens, bei welcher die Rückplatte eine von der bei der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendeten Form unterschiedliche Form besitzt. Mit Ausnahme der Form dieser Rückplatte sind die anderen Bauelemente des Kolbens dieselben wie vorher. Eine Beschreibung dieser gleichen Bauelemente kann daher entfallen. Zwischen dem mit dem Kragen 46 verbundenen Umfangsrandabschnitt der Rückplatte 58 und ihrem mit den Trichterteilen 50 verbundenen Abschnitt ist eine Stufe 59 geformt. Diese Stufe 59 dient zur weiteren Trennung der Trichterteile 50 vom Schirmträger 44. Wenn die Rückplatte 58 mit dieser Stufe 59 versehen ist, kann sie im Vergleich zu dem Fall, in welchem sie plattenförmig ausgebildet ist, ausreichend stärker oder fester geformt sein, um dem Atmosphaendruck widerstehen zu können. Mit dieser Abwandlung werden die gleichen Vorteile wie beim ersten Beispiel des Kolbens erzielt. Dieses erste Beispiel des Kolbens und seine Abwandlung sind auf verschiedene Arten von Kathodenstrahlröhren anwendbar.
Eine Farbkathodenstrahlröhre, bei welcher der oben beschriebene Kolben verwendet wird, ist in den Fig. 6 und 7 dargestellt. Der Kolben 40 für diese Farbkathodenstrahlröhre 60 umfaßt einen Frontplattenteil 42 mit einem im wesentlichen rechteckigen Schirmträger 44 und einem von dessen Umfangskante abgehenden Kragen 46, eine im wesentlichen parallel zum Schirmträger 44 angeordnete und mit dem Kragen 46 des Frontplattenteils 42 verbundene Rückplatte 48, mehrere mit der Rückplatte 48 verbundene Trichterteile 50 sowie eine Anzahl von Halsteilen 52, die jeweils fortlaufend vom zugeordneten der Trichterteile 50 abgehen. Das Innere des Kolbens 40 wird durch den Frontplattenteil 42, die Rückplatte 48 sowie die Trichter- und Halsteile 50 bzw. 52 unter einem Vakuum gehalten. Jeder der mehreren Halsteile 42 ist mit einer Anzahl von Röhren-Fußstiften 54 versehen. An der Außenfläche der Rückplatte 48 sind mehrere Verstärkungsplatten 56 angebracht.
Bei dieser Farbkathodenstrahlröhre 60 sind zwölf Elektronenkanonen 62 in den mehreren Halsteilen 52 untergebracht. Die Fußstifte 54 sind mit jeder der Elektronenkanonen 62 verbunden. Auf der Innenfläche des Schirmträgers 44 ist ein Leuchtstoffschirm 64 geformt. Drei von jeder der Elektronenkanonen 62 ausgestrahlte Elektronenstrahlen treffen auf die Leuchtstoffschicht 64 auf, um dabei die drei Farben Rot, Grün und Blau zu emittieren. Im Kolben 40 ist eine mit einer Vielzahl von Öffnungen versehene Lochmaske 66 dem Leuchtstoffschirm 64 zugewandt angeordnet. Ein am Umfangsrand der Lochmaske 66 angebrachter Maskenrahmen 68 ist im Frontplattenteil 42 gehaltert.
Bei der Farbkathodenstrahlröhre von z.B. 20 Zoll (508,0 mm) ist der 304,8 mm lange und 406,4 mm breite Leuchtstoffschirm 64 auf der Innenfläche des Schirmträgers 44 geformt. Der Kragen 46 besitzt eine Länge von 85 mm. Die Rückplatte 48 besteht aus einer 50% Nickel enthaltenden Abdichtlegierung und ist plattenartig mit einer Dicke von 2 mm geformt. Sie liegt senkrecht zur Röhrenachse, ist in Anpassung an die Umfangskontur des Kragens 46 geformt und mit einer Anzahl von Öffnungen (Bohrungen) 58 versehen, die jeweils mit einem zugeordneten der Trichterteile 50 in Verbindung stehen. Der Kragen 46 und die Rückplatte 48 sind mit Hilfe von zwischen beide eingefügter Glasfritte (z.B. kristallines Bieiboratglas) miteinander verbunden. Die Oberfläche der Rückplatte 48, mit welcher die Glasfritte 49 verbunden ist oder wird, weist eine darauf erzeugte 0xidationsschicht zur Verbesserung der Bindungsfestigkeit der Glasfritte 49 auf. Der Wärmeausdehnungskoeffizient der Legierung, aus welcher die Rückplatte 48 besteht, beträgt 99,0 (10&supmin;&sup7;/ºC). Jede der Vorderseiten der Trichterteile 50, die mit der Rückplatte 48 verbunden sind, ist im wesentlichen als Rechteck einer Länge von 30 mm und einer Breite von 25 mm ausgebildet. Jede der Rückseiten der einen Außendurchmesser von 22,5 mm aufweisenden Halsteile 52 geht fortlaufend bzw. übergangslos von seinem zugeordneten der Trichterteile 50 ab. Vier Halsteile 52 sind in Längsrichtung des Frontplattenteils angeordnet, während drei Halsteile 52 in dessen Querrichtung angeordnet sind, so daß sich insgesamt zwölf Halsteile 52 ergeben. Die Rückplatte 58 und jeder der Trichterteile 50 sind mittels dazwischen eingefügter Glasfritte 51 miteinander verbunden. Der Wärmeausdehnungskoeffizient des Glases, aus dem Trichter- und Halsteile 50 bzw. 52 geformt sind, beträgt 100,0 (10&supmin;&sup7;/ºC). Vom Ende jedes der Halsteile 52 stehen jeweils acht Röhren-Fußstifte nach außen ab. Jede der an der Außenfläche der Rückplatte 48 angebrachten Verstärkungsplatten 56 besitzt eine L-Form und besteht aus unlegiertem Stahlblech. Die Verstärkungsplatte 56 besitzt eine Dicke von 2,0 mm und eine Höhe von 20 mm. Die Verstärkungsplatten 56 sind durch Punktschweißen an der Rückplatte 48 befestigt.
Die Farbkathodenstrahlröhre 60 mit dem beschriebenen Aufbau weist zwölf Elektronenkanonen 62 auf. Diese Elektronenkanonen 62 strahlen Elektronenstrahlen relativ zu ihren betreffenden Bereichen auf dem Leuchtstoffschirm ab. Der Leuchtstoffschirm ist nämlich in zwölf Bereiche unterteilt, von denen jeder durch seine zugeordnete Elektronenkanone "beschossen" bzw. bestrahlt wird. In Abhängigkeit von den durch die Elektronenkanonen aufgestrahlten Elektronenstrahlen emittiert der Leuchtstoffschirm an seinen betreffenden Bereichen die drei Farben Rot, Grün und Blau.
Bei der oben beschriebenen Farbkathodenstrahlröhre ist der Bereich (oder die Fläche) auf dem Leuchtstoffschirm, der (die) durch eine Elektronenkanone abgetastet wird, wesentlich kleiner als bei den herkömmlichen Farbkathodenstrahlröhren. Die von den Elektronenkanonen abgestrahlten Elektronenstrahlen können sich somit über eine kürzere Strecke bis zum Erreichen des Leuchtstoffschirms bewegen, so daß sich die Wahrscheinlichkeit verringert, daß die Elektronenstrahlen an falscher Stelle auf den Leuchtstoffschirm auftreffen. Aus diesem Grund kann diese Farbkathodenstrahlröhre eine außerordentlich hohe Bildgüte aufweisen. Bei der Farbkathodenstrahlröhre gemäß der vorliegenden Erfindung können der Kragen und die Trichterabschnitte mittel Glasfritte zuverlässig mit der Rückplatte verbunden sein. Außerdem ist der Wärmeausdehnungskoeffizient der Legierung, aus welcher die Rückplatte geformt ist, im wesentlichen der gleiche wie der des Glases, aus dem die Trichterteile hergestellt sind. Hierdurch wird ein Verziehen oder Verformen des Kolbens unter Wärmeeinfluß vermieden. Im Fall der oben beschriebenen Farbkathodenstrahlröhre gemäß der vorliegenden Erfindung ist die aus Metall bestehende Rückplatte zwischen dem Frontplattenteil und den Trichterteilen angeordnet. Es ist daher nicht nötig, daß zur Herstellung der Verbindung zwischen diesen Teilen Glas benutzt wird. Aufgrund seiner charakteristischen Eigenschaften könnte Glas nicht sehr stark oder scharf gekrümmt werden. Bei Verwendung von Metall kann jedoch der Kolben mit scharf gekrümmten Abschnitten ausgebildet sein. Die Länge der Farbkathodenstrahlröhre kann daher in Richtung ihrer Röhrenachse verkürzt sein. Demzufolge kann die Strecke oder der Abstand zwischen dem Schirmträger und den Halsteilen (oder die Tiefe der Farbkathodenstrahlröhre) im Vergleich zum herkömmlichen Kolben, der vollständig aus Glas besteht, verkürzt sein. Der vom Frontplattenteil zu den Trichterteilen übergehende Abschnitt des Glases besaß im wesentlichen die gleiche Dicke wie der Frontplattenteil und war im Fall des herkömmlichen Kolbens ziemlich dick. Dieser Glasabschnitt kann durch eine dünne Metallplatte ersetzt werden, so daß die Farbkathodenstrahlröhre geringeres Gewicht erhält. Außerdem ist es nicht nötig, den Trichterteil an irgendeinem Abschnitt dick auszubilden, so daß damit der im Fertigungsverlauf herbeigeführte Wärmeverzug des Kolbens vermindert wird. Darüber hinaus können Frontplattenteil, Rückplatte sowie Trichter- und Halsteile unabhängig voneinander gefertigt und dann zur Farbkathodenstrahlröhre zusammengesetzt werden. Dies führt zu einer Senkung der Fertigungskosten. Weiterhin kann die Farbkathodenstrahlröhre sich besser für Serienfertigung eignen.
Ein zweites Beispiel des Kolbens gemäß der vorliegenden Erfindung ist in Fig. 8 dargestellt. Dieser Kolben 80 ist für Kathodenstrahlröhren vorgesehen. Der Kolben 80 umfaßt einen Frontplattenteil 82 mit einem im wesentlichen rechteckigen Schirmträger 84 und einem von dessen Umfangsrand abstehenden Kragen 86, eine im wesentlichen parallel zum Schirmträger 84 angeordnete und mit dem Kragen 86 des Frontplattenteils 82 verbundene Rückplatte 88, mehrere mit der Rückplatte 88 verbundene Trichterteile 90 sowie mehrere Halsteile 92, die jeweils fortlaufend von ihren betreffenden Trichterteilen 90 abgehen. Die Innenseite des Kolbens 80 wird durch den Frontplattenteil 82, die Rückplatte 88 sowie die Trichter- und Halsteile 90 bzw. 92 unter einem Vakuum gehalten. Jeder der mehreren Halsteile 92 ist mit mehreren Röhren-Fußstiften 94 versehen. An der Außenfläche der Rückplatte 88 sind mehrere Verstärkungsplatten 96 angebracht. Zwischen die Rückplatte 88 und jeden Trichterteil 90 ist eine erste dünne Metallplatte 98 als erstes Einsetzmittel oder -element eingefügt. Eine zweite dünne Metallplatte 100 als zweites Einsetzmittel oder -element ist zwischen die Rückplatte 88 und den Kragen 86 eingefügt.
Dieser Kolben ist für Kathodenstrahlröhren von z.B. 20 Zoll (508,0 mm) vorgesehen. Auf der Innenfläche des Schirmträgers 84 kann im Fall des Kolbens 80 ein 304,8 mm langer und 406,4 mm breiter Leuchtstoffschirm geformt sein. Der Kragen 86 ist 85 mm lang. Die Rückplatte 88 besteht aus einem unlegierten Stahl und ist plattenartig mit einer Dicke von 2 mm geformt. Der Wärmeausdehnungskoeffizient des unlegierten Stahls, aus dem die Rückplatte 88 besteht, beträgt 140 (10&supmin;&sup7;/ºC). Die Rückplatte liegt senkrecht zur Röhrenachse, ist an die Umfangskontur des Kragens 86 angepaßt und mit einer Anzahl von Öffnungen 99 versehen, die jeweils mit einem zugeordneten Trichterteil 90 in Verbindung stehen. Gemäß den Fig. 9 und 10B ist eine 0,3 mm dicke, 20 mm breite, aus einer 50%-Nickellegierung bestehende und als hohle Scheibe geformte zweite dünne Metallplatte 100 zwischen den Kragen 86 und die Rückplatte 88 eingefügt und mit der Rückplatte 88 verbunden. Zwischen die zweite dünne Metallplatte 100 und den Kragen 86 ist Glasfritte (z.B. kristallines Bleiboratglas) 104 eingefügt. Zur Verbesserung der Bindungsfestigkeit der Glasfritte 104 ist auf der Oberfläche der zweiten dünnen Metallplatte 100 eine Oxidationsschicht erzeugt. Der Wärmeausdehnungskoeffizient der Legierung, aus welcher das zweite Einsetzelement hergestellt ist, beträgt 99,0 (10&supmin;&sup7;/ºC). Mit der Rückplatte 88 sind über die Einsetzelemente zwölf Trichterteile 90 verbunden. Jede der Vorderseiten der Rückplatte 88 ist im wesentlichen als Rechteck mit einer Diagonale von etwa 40 mm geformt. Jede der Rückseiten der Halsteile 92, die einen Außendurchmesser von 22,5 mm aufweisen, geht fortlaufend bzw. übergangslos von dem betreffenden der Trichterteile 90 ab. Gemäß Fig. 10A ist eine erste, 0,3 mm dicke und 5 mm breite, aus einer 50%-Nickellegierung bestehende und als hohle Scheibe ausgebildete erste dünne Metallplatte 98 zwischen die Rückplatte 88 und jeden der Trichterteile 90 eingefügt und mit der Rückplatte 88 verbunden. Zwischen die erste dünne Metallplatte 98 und jeden Trichterteil 90 ist Glasfritte 102 eingefügt. Der Wärmeausdehnungskoeffizient des Glases, aus dem die Trichter- und Halsteile 90 bzw. 92 gefertigt sind, beträgt 100,0 (10&supmin;&sup7;/ºC). Vom Ende jedes der Halsteile 92 stehen jeweils acht Fußstifte 94 nach außen ab. Vier Halsteile sind in Längsrichtung des Frontplattenteils 82 angeordnet, während drei Halsteile in seiner Querrichtung angeordnet sind, so daß sich insgesamt zwölf Halsteile ergeben. Jede an der Außenfläche der Rückplatte 88 angebrachte Verstärkungsplatte 96 besteht aus einer L-förmigen Platte aus unlegiertem Stahl. Sie besitzt eine Dicke von 2,0 mm und eine Höhe von 200 mm und ist durch Punktschweißen an der Rückplatte 88 angebracht.
Im folgenden ist die Art und Weise beschrieben, auf welche die oben angegebenen Bauelemente miteinander verbunden werden. Die (klebende) Verbindung zwischen den als erste und zweite Einsetzelemente dienenden dünnen Metallplatten und den aus Glas bestehenden Trichterteilen erfolgt mit Hilfe von Glasfritte. Glasfritte wird eine Stunde lang bei etwa 450ºC gebrannt, um die Metallplatten und das Glas sich miteinander verbinden zu lassen. Die Wärmeausdehnungskoeffizienten der Metallplatten und des Glases, die so miteinander verbunden sind, betragen 99,0 (10&supmin;&sup7;/ºC) für die Einsetzelemente und 100,0 (10&supmin;&sup7;/ºC) für das Glas, aus dem die Trichterteile bestehen. In den miteinander verbundenen Metallplatten und Glaselementen bleibt daher nahezu kein Verzug bzw. keine Verformung zurück. Für die Herstellung der Verbindung zwischen Metall und Metall wird ein Nahtschweißen angewandt. Die Verbindung zwischen der aus Metall bestehenden Rückplatte und den als Einsetzelemente dienenden dünnen Metallplatten erfolgt durch Nahtschweißen. Die Schweißstellen werden möglichst weit von den mit Hilfe von Glasfritte hergestellten Verbindungsabschnitten entfernt angeordnet. Dies ist deshalb der Fall, weil diese Verbindungsabschnitte durch die Wärme beim Schweißvorgang verformt werden, so daß die Glasversiegelungen von den verbundenen Abschnitten abplatzen können.
Beim Kolben mit dem oben beschriebenen Aufbau können die Rückplatte und der Kragen sowie die Rückplatte und die Trichterteile mit Hilfe von Glasfritte und dünner Metallplatten zuverlässig miteinander verbunden werden oder sein. Der Wärmeausdehnungskoeffizient der Legierung, aus welcher die ersten und zweiten dünnen Metallplatten hergestellt sind, ist praktisch gleich dem des Glases, aus dem die Trichterteile geformt sind, so daß dadurch ein Wärmeverzug des Kolbens vermieden wird. Mit dieser Ausführungsform können die gleichen Vorteile wie bei der ersten Ausführungsform erzielt werden. Da außerdem die ersten und zweiten Einsetzelemente aus einer Abdichtlegierung und die Rückplatte aus unlegiertem Stahl hergestellt sind, können das Glas, die Abdichtlegierung, der unlegierte Stahl, die Abdichtlegierung sowie das Glas jeweils in dieser Reihenfolge miteinander verbunden werden. Die kostenaufwendige Abdichtlegierung braucht daher nur in möglichst geringer Menge verwendet zu werden. Da die Rückplatte aus unlegiertem Stahl hergestellt sein kann, läßt sich der Kolben einfach zusammensetzen.
Obgleich für das Verschweißen von Metall gegen Metall das Nahtschweißen angewandt worden ist, sind auch andere Schweißverfahren, wie Plasma-, Laser- und Ultraschallschweißen, anwendbar.
Die Fig. 11 bis 16 veranschaulichen andere erste Einsetzmittel oder -elemente verschiedenartiger Formen. Eine erste Abwandlung des ersten Einsetzelements ist in den Fig. 11 und 12 dargestellt. Dieses erste Einsetzelement 106 besteht aus einer 50% Nickel enthaltenden Abdichtlegierung. Das Einsetzelement 106 weist einen im wesentlichen zylindrischen Abschnitt und zwei Scheibenoder Flanschabschnitte auf, die waagerecht von den beiden Enden des zylindrischen Abschnitts nach außen abstehen. Die Außenflächen dieser Scheibenabschnitte werden mit Glasfritte 102 und der Rückplatte 88 verbunden.
Eine zweite Abwandlung des ersten Einsetzelements ist in den Fig. 13 und 14 dargestellt. Dieses Einsetzelement 108 besteht aus einer 50% Nickel enthaltenden Abdichtlegierung. Das Einsetzelement 108 umfaßt einen im wesentlichen zylindrischen Abschnitt und zwei Scheiben- oder Flanschabschnitte, die waagerecht von beiden Enden des zylindrischen Abschnitts nach innen abstehen. Die Außenflächen dieser Scheibenabschnitte sind mit Glasfritte 102 bzw. der Rückplatte 88 verbunden.
Etne dritte Abwandlung des ersten Einsetzelements ist in den Fig. 15 und 16 dargestellt. Dieses Einsetzelement 110 besteht aus einer 50% Nickel enthaltenden Abdichtlegierung. Das Einsetzelement 110 umfaßt einen im wesentlichen zylindrischen Abschnitt und zwei Scheiben- oder Flanschabschnitte, von denen der eine waagerecht vom einen Ende des zylindrischen Abschnitts nach innen absteht, während der andere waagerecht vom anderen Ende desselben nach außen ragt. Die Außenfläche des nach innen ragenden Scheibenabschnitts ist mit Glasfritte 102 verbunden, während diejenige des nach außen ragenden Scheibenabschnitts mit der Rückplatte 88 verbunden ist.
Bei Verwendung der ersten bis dritten Abwandlungen des ersten Einsetzelements kann die Rückplatte im Vergleich zu dem Fall, in welchem die Metallplatte 98 verwendet wird, weiter von den Trichterteilen beabstandet sein. Die mittels Glasfritte verbundenen Bereiche können daher besser gegen die Wärme geschützt sein, die beim Anschweißen der Rückplatte an den Einsetzelementen auftritt.
Die ersten und zweiten Einsetzelemente sind aus einer 50% Nickel enthaltenden Legierung hergestellt worden, doch können sie auch aus einer anderen Legierung bestehen, die 52% Nickel und 6% Chrom enthält.
Diese Rückplatte ist als ebene Platte geformt worden, doch kann sie auch eine Krümmung entsprechend der Krümmung des Schirmträgers aufweisen.
Eine den oben beschriebenen Kolben verwendende Farbkathodenstrahlröhre ist in den Fig. 17 bis 19 dargestellt. Der Kolben 80 dieser Farbkathodenstrahlröhre 120 umfaßt den Frontplattenteil 82 mit dem im wesentlichen rechteckigen Schirmträger 84 und dem von dessen Umfangsrand abgehenden Kragen 86, die praktisch parallel zum Schirmträger 84 angeordnete und mit dem Kragen 86 des Frontplattenteils 82 verbundene Rückplatte 88, eine Anzahl von mit der Rückplatte 88 verbundenen Trichterteilen 90 sowie eine Anzahl von Halsteilen 92, die jeweils fortlaufend vom zugeordneten Trichterteil 90 abgehen. Das Innere des Kolbens 80 wird durch den Frontplattenteil 82, die Rückplatte 88 sowie die Trichter- und Halsteile 90 bzw. 92 unter einem Vakuum gehalten. Jeder der mehreren Halsteile 92 ist mit mehreren Fußstiften 94 versehen. An der Außenfläche der Rückplatte 88 sind mehrere Verstärkungsplatten 96 angebracht. Eine als erstes Einsetzelement dienende erste dünne Metallplatte 98 ist zwischen die Rückplatte 88 und jeden der Trichterteile 90 eingesetzt um eine Verbindung zwischen ihnen herzustellen. Eine als zweites Einsetzelement dienende zweite dünne Metallplatte 100 ist zwischen die Rückplatte 88 und den Kragen 86 zur Herstellung einer Verbindung zwischen ihnen eingefügt.
Bei dieser Farbkathodenstrahlröhre 120 ist in jedem der mehreren Halsteile 92 eine Elektronenkanone 122 untergebracht. Die Fußstifte 94 sind jeweils mit jeder Elektronenkanone 122 verbunden. Auf der Innenfläche des Schirmträgers 84 ist ein Leuchtstoffschirm 124 geformt. Der Leuchtstoffschirm 124 wird mit von jeder Elektronenkanone 122 abgestrahlten Elektronenstrahlen beaufschlagt, um die drei Farben Rot, Grün und Blau zu emittieren. Im Kolben 80 ist eine Lochmaske 126 dem Leuchtstoffschirm 124 gegenüberstehend angeordnet. Die Lochmaske 126 ist mit einer Vielzahl von Öffnungen versehen. Ein Maskenrahmen 128 umschließt die Lochmaske 126. Der Maskenrahmen 128 ist im Frontplattenteil 82 gehaltert.
Im Fall einer Farbkathodenstrahlröhre von z.B. 20 Zoll (508,0 mm) ist der 304,8 lange und 406,4 mm breite Leuchtstoffschirm auf der Innenfläche des Schirmträgers 124 erzeugt. Der Kragen 86 besitzt eine Länge von 85 mm. Die aus unlegiertem Stahl bestehende Rückplatte 88 ist als (flache) Platte einer Dicke von 2 mm geformt. Der Wärmeausdehnungskoeffizient des unlegierten Stahls, aus dem die Rückplatte 88 hergestellt ist, beträgt 140 (10&supmin;&sup7;/ºC). Die Rückplatte liegt senkrecht zur Röhrenachse, ist der Umfangskontur des Kragens 86 angepaßt und ist mit einer Anzahl von Öffnungen 98 versehen, die jeweils mit einem zugeordneten der Trichterteile 90 in Verbindung stehen. Die 0,3 mm dicke, 200 mm breite, als hohle Scheibe aus einer 50%-Nickellegierung geformte zweite dünne Metallplatte 100 ist zwischen den Kragen 86 und die Rückplatte 88 eingefügt und mit der Rückplatte 88 verbunden. Zwischen die zweite dünne Metallplatte 100 und den Kragen 86 ist Glasfritte (z.B. kristallines Bleiboratglas) 104 eingefügt. Auf der Oberfläche der zweiten dünnen Metallplatte 100, mit welcher die Glasfritte 104 verbunden wird oder ist, ist eine Oxidationsschicht zur Verbesserung der Bindungsfähigkeit der Glasfritte 104 erzeugt. Der Wärmeausdehnungskoeffizient der Legierung, aus welcher die zweite dünne Metallplatte 100 besteht, beträgt 99,0 (10&supmin;&sup7;/ºC). Jede der Vorderseiten der Trichterteile 90, die über die Einsetzelemente mit der Rückplatte 88 verbunden werden sollen, ist im wesentlichen als Rechteck mit einer Diagonale von etwa 40 mm ausgebildet. Jede Rückseite der Halsteile 92, die einen Außendurchmesser von 22,5 mm aufweisen, ist fortlaufend bzw. übergangslos an betreffenden Trichterteilen 90 angeformt. Die 0,3 mm dicke, 5 mm breite, als hohle Scheibe aus einer 50% Nickel enthaltenden Legierung hergestellte erste dünne Metallplatte 98 ist zwischen die Rückplatte 88 und jeden der Trichterteile eingefügt und mit der Rückplatte 88 verbunden. Zwischen die erste dünne Metallplatte 98 und jeden Trichterteil 90 ist Glasfritte 102 eingefügt. An der Oberfläche der ersten dünnen Metallplatte 98, mit welcher die Glasfritte 102 verbunden werden soll, ist eine Oxidationsschicht zur Verbesserung der Bindungsfähigkeit der Glasfritte 102 erzeugt. Der Wärmeausdehnungskoeffizient des Glases, aus dem die Trichter- und Halsteile 90 bzw. 92 geformt sind, beträgt 100,0 (10&supmin;&sup7;/ºC) . Vom Ende jedes Halsteils 92 stehen jeweils acht Fußstifte 94 nach außen ab. Jede Verstärkungsplatte 96 ist aus unlegierter Stahlplatte bzw. unlegiertem Stahlblech L-förmig ausgebildet. Sie besitzt eine Dicke von 2,0 mm und eine Höhe von 20 mm und ist durch Punktschweißen an der Rückplatte 88 angebracht.
Die Farbkathodenstrahlröhre mit dem oben beschriebenen Aufbau enthält zwölf Elektronenkanonen 122. Jede dieser Elektronenkanonen 122 strahlt Elektronenstrahlen ab, um auf dem betreffenden Bereich des Leuchtstoffschirms die drei Farben Rot, Grün und Blau zu emittieren. Insbesondere ist der Leuchtstoffschirm in zwölf Bereiche oder Flächen unterteilt, welche den zwölf Elektronenkanonen entsprechen. In Abhängigkeit von den Elektronenstrahlen, die von jeder Elektronenkanone abgestrahlt werden, emittiert der Leuchtstoffschirm in den drei Farben Rot, Grün und Blau.
Bei der oben beschriebenen Farbkathodenstrahlröhre ist der mittels einer Elektronenkanone abgetastete Bereich des Leuchtstoffschirms wesentlich kleiner als bei der herkömmlichen Farbkathodenstrahlröhre. Die von jeder Elektronenkanone abgestrahlten Elektronenstrahlen brauchen daher nur eine kürzere Strecke bis zum Erreichen des Leuchtstoffschirms zurückzulegen, wodurch die Wahrscheinlichkeit vermindert wird, daß die Elektronenstrahlen an falscher Stelle auf den Leuchtstoffschirm auftreffen. Infolgedessen kann die Bildgüte der Farbkathodenstrahlröhre deutlich verbessert sein.
Im folgenden ist die Art und Weise der Verbindung der oben beschriebenen Bauelemente miteinander erläutert. Für die Herstellung der Verbindung zwischen den als erste und zweite Einsetzelemente dienenden ersten bzw. zweiten dünnen Metallplatten und dem Glas, aus dem die Trichterteile bestehen, wird Glasfritte benutzt. Die Glasfritte wird eine Stunde lang bei etwa 450ºC gebrannt, um die Verbindung bzw. Bindung zwischen den dünnen Metallplatten und dem Glas herzustellen. Die Wärmeausdehnungskoeffizienten der so verbundenen dünnen Metallplatten und des Glases betragen 99,0 (10&supmin;&sup7;/ºC) für die Einsetzelemente und 100,0 (10&supmin;&sup7;/ºC) für das Glas, aus dem die Trichterteile bestehen. Demzufolge verbleibt kein Verzug oder keine Verformung in den dünnen Metallplatten und dem Glas, die miteinander verbunden sind, zurück. Auf den Flächen der dünnen Metallplatten, mit denen mittels Glasfritte eine Verbindung hergestellt werden soll, ist oder wird jeweils eine Oxidationsschicht erzeugt, um damit die Bindefähigkeit der Giasfritte zu verbessern. Bei der Metall-Metall-Verbindung wird Nahtschweißen angewandt. Für die Verbindung zwischen der Rückplatte aus Metall und den als Einsetzelemente dienenden dünnen Metallplatten wird ein Widerstandsnahtschweißen angewandt. Die Schweißstellen sind dabei möglichst weit von den Bereichen entfernt, die mittels Glasfritte gebunden sind. Dies ist vorgesehen, um die mittels Glasfritte gebundenen Bereiche an einer Verformung durch die Wärme zu hindern, die beim Schweißvorgang auftritt, und die Glasfritteversiegelung vor einem Abplatzen von diesen Verbindungsabschnitten zu schützen.
Bei der oben beschriebenen Farbkathodenstrahlröhre können die Rückplatte und der Kragen sowie die Rückplatte und die Trichterabschnitte mittels der Glasfritte und der dünnen Metallplatten zuverlässig miteinander verbunden werden. Der Wärmeausdehnungskoeffizient der Legierung, aus der die Einsetzelemente bestehen, entspricht im wesentlichen demjenigen des Glases, aus dem die Trichterteile hergestellt sind, wodurch ein Wärmeverzug des Kolbens vermieden wird.
Obgleich für das Verschweißen von Metall mit Metall ein Nahtschweißen angewandt wurde, können auch andere Schweißverfahren, wie Plasma-, Laser- und Ultraschallschweißen, angewandt werden.
Obgleich die ersten und zweiten Einsetzelemente aus einer 50%-Nickellegierung hergestellt sind, können sie auch aus einer anderen, 52% Nickel und 6% Chrom enthaltenden Legierung gefertigt werden. Verschiedene, bei der Beschreibung der Kolben gemäß der vorliegenden Erfindung für die ersten Einsetzelemente angegebene Variationen oder Abwandlungen können benutzt werden.
Sie (die Rückplatte) ist als flache Platte geformt; sie kann jedoch auch die gleiche Krümmung wie der Schirmträger aufweisen. Die Verstärkungselemente besitzen jeweils eine L-förmige Gestalt; bei Anwendung anderer Schweißverfahren, wie Lichtbogen- und Plasmaschweißen, ist es jedoch unnötig, die Verstärkungselemente L-förmig zu gestalten. Wenn die Rückplatte eine Dicke von 5 mm besitzt, ist kein Verstärkungselement nötig. Dies bedeutet, daß kein Verstärkungselement nötig ist, wenn die Rückplatte ausreichend dick ist, um dem Atmosphärendruck widerstehen zu können.

Claims

1. Vakuumkolben für eine Kathodenstrahlröhre, umfassend:

eine Anzahl von Trichterteilen (50) mit jweils einer Vorder- und einer Rückseite,

eine Anzahl von Halsteilen (52), wobei je ein Halsteil an jeder Rückseite der Trichterteile angeordnet ist,

einen Frontplattenteil (42) mit einem Schirmträger (44), der eine Innenfläche aufweist, und einem von einer Umfangskante des Schirmträgers abgehenden Kragen (46),

gekennzeichnet durch

ein Metallverbindungsmittel (48) zum Verbinden jeder Vorderseite der Trichterteile mit dem Kragen des Frontplattenteils, wobei das Metallverbindungsmittel eine im wesentlichen Parallel zur Innenfläche des Schirmträgers liegende Hauptfläche, eine Außenfläche und eine Anzahl von Öffnungen (58) an (in) der Hauptfläche entsprechend der Vorderseite der Trichterteile aufweist.

2. Kolben nach Anspruch 1, ferner umfassend:

eine Anzahl von ersten Einsetzmitteln (98) zum Einsetzen zwischen jeden der Trichterteile und das Metallverbindungsmittel, wobei die mehreren ersten Einsetzmittel einen Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen, der niedriger ist als ein Wärmeausdehnungskoeffizient des Metallverbindungsmittels, und

eine Anzahl von zweiten Einsetzmitteln (100) zum Einsetzen zwischen den Kragen des Frontplattenteils und das Metallverbindungsmittel, wobei die mehreren zweiten Einsetzmittel einen niedrigeren Wärmeausdehnungskoeffizienten als der des Metallverbindungsmittels aufweisen.

3. Kolben nach Anspruch 1 oder 2, wobei eine Anzahl von Versteifungselementen (56) an der Außenfläche des Metallverbindungsmittels angebracht sind und die mehreren Versteifungselemente dazu dienen, dem Atmosphärendruck zu widerstehen.

4. Kolben nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Metallverbindungsmittel eine Krümmung aufweist, welche die gleiche ist wie eine Krümmung des Schirmträgers, und das Metallverbindungsmittel in einem bestimmten Abstand vom Schirmträger getrennt und senkrecht zur Röhrenachse angeordnet ist.

5. Kolben nach Anspruch 1, wobei das Metallverbindungsmittel eine Stufe (59) zwischen einem ersten Abschnitt des Metallverbindungsmittels, der mit dem Kragen (klebend) verbunden ist, und einem zweiten Abschnitt des Verbindungsmittels, der mit den Trichterteilen (klebend) verbunden ist, aufweist und der mit den Trichterteilen verbundene zweite Abschnitt weiter vom Schirmträger beabstandet ist als der mit dem Kragen verbundene erste Abschnitt.

6. Kolben nach Anspruch 2, wobei jedes der ersten Einsetzmittel einen zylindrischen Abschnitt mit zwei Enden desselben und einen von jedem Ende des zylindrischen Abschnitts auswärts und waagerecht abstehenden Scheibenabschnitt aufweist

7. Kolben nach Anspruch 2, wobei jedes der ersten Einsetzmittel einen zylindrischen Abschnitt mit zwei Enden desselben und einen von jedem Ende des zylindrischen Abschnitts einwärts und waagerecht abstehenden Scheibenabschnitt aufweist.

8. Kolben nach Anspruch 2, wobei jedes der ersten Einsetzmittel einen zylindrischen und einen Scheibenabschnitt, der vom einen Ende des zylindrischen Abschnitts waagerecht einwärts ragt, aufweist, während ein zweiter Scheibenabschnitt von einem zweiten Ende des zylindrischen Abschnitts auswärts und waagerecht absteht.

9. Farbkathodenstrahlröhre mit einem Vakuumkolben nach einem der vorangehenden Ansprüche, fener umfassend:

einen an der Innenfläche des Schirmträgers angeordneten Leuchtstoffschirm (64),

eine in der Nähe des Leuchtstoffschirms angeordnete Lochmaske (66) und

eine Anzahl von Elektronenkanonen- oder Elektronenerzeugeranordnungen (62) , die jeweils in den betreffenden Halsteilen angeordnet sind.