DE750228C - Spule zur Erzeugung von zwei aufeinander senkrecht stehenden Ablenkfeldern fuer Kathodenstrahlroehren - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AM

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REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

ΛΙ 750228 KLASSE 21g GRUPPE 1323

E 50205 VIII chi g

Alan Dower Blumlein in London

ist als Erfinder genannt worden

für Kathodenstrahlröhren

Patentiert im Deutschen Reich vom 22. September 1937 an Patenterteilung bekanntgemacht am 18. Mai 1944

ist in Anspruch genommen

Die Erfindung bezieht sich auf eine Spulenanordnung zur Ablenkung eines Kathodenstrahls etwa einer Kathodenstrahlröhre für Fernsehzwecke oder einer Kathodenstrahloszillographenröhre.

Es ist bekannt, solche Ablenkspulen wie die Formspulen einer in Nuten einer elektrischen Maschine eingelegten Wicklung mit geraden, zueinander parallelen Wicklungsstäbeii und abgekröpften Stirnverbindungen auszubilden und an das Entladungsgefäß anzuschmiegen. Für eine Ablenkung in zwei zueinander senkrechten Richtungen hat man solche Spulen um 90⁰ längs des Gefäßumfangs versetzt übereinandergeJegt und an getrennte Ablenkstromkreise angeschlossen.

Ferner ist bereits vorgeschlagen worden, eine Eisenkernspule für die Ablenkung eines Kathodenstrahls in zwei zueinander senkrech-

ao ten Richtungen so auszubilden, daß ein die Röhre umgebendes geschlossenes Eisenjoch wenigstens acht symmetrisch angeordnete, mit Wicklungen versehene Polkerne trägt und von den Wicklungen die eine Hälfte von den Erregerströmen jeder Ablenkrichtung gleichsinnig und die diametral gegenüberliegende andere Hälfte in entgegengesetztem Sinn durchflossen wird.

Das Ziel der Erfindung ist die Erzeugung der beiden Abtenkfelder mittels einer einzigen Spule. Erfindungsgemäß besteht die Spule zur Erzeugung von zwei am gleichen Ort einer Kathodenstrahlröhre aufeinander senkrecht stehenden magnetischen Ablenkfeldern aus mehreren, z. B. acht oder zwölf, zu einer geschlossenen Strombahn hintereinandergeschalteten Windungen, deren in Richtung des Kathodenstrahls verlaufende Längsleiter über den Umfang der Röhre gleichmäßig verteilt und an den Enden durch um die Röhre herumführende Stirnleiter verbunden sind; es sind ferner vier um je 90° gegeneinander versetzte

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Anschlüsse vorgesehen., von denen je -zwei dia metral. gegenüberliegende Anschlüsse zur Zu- und Ableitung des je eine Hälfte der Längsleiter in entgegengesetzten Richtungen durchfließenden Erregerstroms für eine Ablenkrichtung bestimmt sind. An Stelle von einzelnen Windungen können auch aus mehreren Windungen bestehende Windungspakete verwendet werden.

to Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.

Die dargestellte Spulenanordnung besteht aus acht gleichen Windungen, die in ähnlicher Weise zusammengeschaltet sind wie die Meh rphasenwicklung eines Elektromotors. Die Kreise ι und i' stellen Querschnitte durch die Lungsleiter einer Windung dar. Die ßlick-' richtung stimmt dabei mit der Achsenrichtung der Kathodenstrahlröhre überein. Die Yerbindungslinie von ι und i' stellt eine Stirnseite der Spule dar. Sie ist der Einfachheit halber als gerade Linie eingezeichnet. In Wirklichkeit müssen die Stirnseiten außerhalb der Glashülle um den Hals der Röhre herum verlaufen. Ein Längsleiter der Windung ist kürzer als der andere, so daß die Windung, wenn sie in eine Ebene ausgebreitet wird, Trapezform hat.

Auf einer Seite jeder Windung werden ihre Enden herausgeführt,· diese Seiten sind durch die Kreise 1 bis 8 angedeutet. Den anderen Seiten der Spulen, die durch die Kreise i' bis 8' dargestellt sind, wird durch die Stirnseiten Strom zugeführt. Der Draht, der in der Mitte eines die Windung darstellenden Kreises eintritt, verläuft zunächst senkrecht zu der Zeichenebene, biegt dann am Ende der Windung um die Röhre herum und kehrt dann, senkrecht zu der Zeichenebene "verJaufend, zu dem entsprechenden Kreis auf der anderen Seite der Windung zurück.

Aus der Zeichnung ist zu erkennen, daß die zueinander gehörenden Längsleiter einer Windung auf den Schenkeln eines Zentriwinkels von weniger als iSo³.liegen; bei dem dargestellten Beispiel beträgt er 157,5°. An diametral gegenüberliegenden Punkten des Systems sind die Anschlüsse TL vorgesehen, welche den Strom für die eine Ablenkrichtung zuführen, und ferner die Anschlüsse TF, die den Strom für die Ablenkung in der anderen Richtung zuführen. Wenn angenommen wird, daß der durch die Anschlüsse TL fließende Strom die durch Pfeile angedeutete Richtung hat, ist die Stromrichtung in den einzelnen Windungen durch Kreuze und Punkte angedeutet. Die Kreuze deuten in üblicher Weise an, daß der Strom vom Beschauer wegfließt, und die Punkte, daß der Strom auf den Beschauer zukommt. Man sieht aus der Zeichnung-, daß in den Längsleitern. 4 und 5' und allen rechts davon liegenden Längsleitern der Strom vom Beschauer wegfließt, während er in den anderen acht Windungen auf den Beschauer zufließt. Auf diese Weise wird von dem über TL fließenden Strom längs der Richtung des zwischen den Längsseiten 1' und 4 auf der einen Seite und S und 5' auf der anderen Seite verlaufenden Durchmessers ein Magnetfeld erzeugt. In der gleichen Weise wird durch den über die beiden anderen Zuleitungen TF zugeführten Strom ein zu dem erstgenannten senkrecht verlaufendes Magnetfeld erzeugt.

Die Spule kann noch mit einem Eisenmantel versehen werden, der die Feldverteilung beeinflußt und so geformt ist, daß die magnetische Feldstärke in dem achsennahen Bereich des Feldes vermindert wird, um ein homogeneres Feld zu erhalten. Der Eisenmantel ist in der Zeichnung nicht dargestellt. Er besteht aus Eisendraht, der um die Spule in Form eines Zylinders herumgewickelt ist. Wenn der Eisenmantel die Spule überall in gleichem Abstand umgibt, ist der Feldverlauf in dem gewünschten Bereich nicht homogen; bei der vorstehend angegebenen Stromverteilung in der Spule würde in der Nähe der Achse ein zu starkes Feld erzeugt werden. Um dies zu verhindern, wird der Eisenkern so geformt, daß er von den Längsleitern S, 5', 4 und 1' weiter entfernt ist als von den anderen Längsleitern. Auf diese Weise läßt sich eine Verminderung des Flusses in der Nähe der Achse erreichen. Ebenso muß für die Ablenkung in der anderen Richtung der Eisenmantel aus der Nähe der Längsleiter 2, 7', 3' und 6 entfernt werden. Diese Maßnahme würde den Fluß für den in der Zeichnung dargestellten. Stromverlauf nicht wesentlich beeinflussen. Die angegebene Gestaltung des Eisenmantels würde bedeuten, daß er ungefähr quadratische Form erhält. Dies könnte dadurch erreicht werden, daß geeignete Füllstücke über die Spule gelegt werden, bevor der Eisendraht daraufgewickelt wird.

Die Homogenität des Feldes kann aber auch durch besondere Verteilung der Windungen herbeigeführt werden, etwa in der Weise, daß der in einem Längsleiter fließende Strom j für die eine Ablenkrichtung entgegengesetzt gerichtet ist zu dem entsprechenden Strom in den benachbarten Längsleitern. Man kann hierzu die Zentriwinkel der Windungen ändern, indem man z.B. den Zentriwinkel von 157,5 auf Ii2,5° herabsetzt. Das würde die nachstehende Aufeinanderfolge der Stromrichtnngen zur Folge haben:

(Die Punkte [.] und Kreuze [-{-] bedeuten hierbei in gleicher Weise wie in der Zeichnung die

Stromrichtung in den verschiedenen Längsleitern, vom Beschauer aus gesehen.)

Eine derartige Anordnung erzeugt ein homogeneres Feld als die in der Zeichnung dargestellte Anordnung. Dagegen würde der Wirkungsgrad etwas niedriger sein. Andererseits tritt bei der zuletzt beschriebenen Anordnung gegenüber der in der Zeichnung dargestellten Anordnung eine geringe Überkorrektion auf. Wenn zwölf Spulen an Stelle von acht Spulen verwendet werden, beträgt der Zentriwinkel einer Anordnung, die der in der Zeichnung dargestellten Anordnung entspricht, 165⁰. Der Zentriwinkel bei einer der an zweiter Stelle beschriebenen Anordnung entsprechenden Anordnung würde dann 135° betragen. Das beschriebene Verfahren kann auch für andere Spulenzahlen angewendet werden. Bei dem beschriebenen Beispiel hatten die Windungen kreisbogenförmige Stirnseiten. D;ie Windungen können auch andere Formen haben und z. B. so geformt sein, daß sie zu konischen oder andersgeformten Kathodenstrahlröhren passen.

Claims (8)

1. Patentansprüche:

   i. Spule zur Erzeugung von zwei am gleichen Ort einer l^thodenstrahlröhre. aufeinander senkrecht stehenden Ablenkfeldern, dadurch gekennzeichnet, daß die. Spule aus mehreren, z. B. acht oder zwölf, zu einer geschlossenen Strombahn hintereinandergeschalteten Windungen besteht, deren in Richtung des Kathodenstrahls verlaufende Längsleiter (1 bis 8 und 1' bis 8') gleichmäßig über den Umfang der Röhre verteilt und an den Enden durch um die Röhre herumgeführte Stirnleiter verbunden sind und daß vier um je 90⁰ gegeneinander versetzte Anschlüsse (TL, TF) vorgesehen sind, von denen je zwei diametral gegenüberliegende Anschlüsse zur Zu- und Ableitung des je eine Hälfte der Längsleiter in entgegengesetzten Riehtungen durchfließenden Erregerstromes für eine Ablenkrichtung bestimmt sind.
2. 2. Spule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie einer von der Zylinderform abweichenden, z. B. konischen Form der Röhre angepaßt ist.
3. 3. Spule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle von dem Erregerstrom für eine Abierikrichtung gleichsinnig durchfLossenen Längsleiter sämtlich nebeneinanderliegen.
4. 4. Spule nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus acht bzw. zwölf Windungen besteht und daß die Längsleiter jeder Windung auf den Schenkeln eines Zentriwinkels von 157,5 bzw. 165° liegen.
5. 5. Spule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß. die Windungen so verteilt angeordnet sind, daß die Längsleiter einer Windung in entgegengesetzter Richtung vom Ablenkstrom durchflossen werden wie ihre beiderseits benachbarten Längsleiter von anderen Windungen.
6. 6. Spule nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus acht bzw. zwölf Windungen besteht und daß die Längsleiter jeder Windung auf den Schenkeln eines Zentriwinkels von 112,5 bzw. !35° liegen.
7. 7. Spule nach Anspruch' 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einem Eisenmantel umgeben ist, der aus um die Spule herumgewickelten Drähten besteht.
8. 8. Spule nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Eisenmantel im Querschnitt senkrecht zur Röhrenachse etwa quadratisch geformt ist.

   Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden:

   französische Patentschrift... Nr. 782219; USA.- - ...- 1981322.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen