EP0374572B1 - Kathoden/Steueranordnung für eine Flachbildröhre und Rahmen für eine solche Anordnung - Google Patents

Description

Technisches Gebiet
• Dei Erfindung betrifft den Aufbau von Flachbildröhren mit einer elektronen-emittierenden flächenhaften Kathode und mit einer Steuerscheibenanordnung. Eine derartige Steueranordnung dient dazu, um von der Kathodenanordnung emittierte Elektronen so zu beeinflussen, daß sie auf gewünschten Stellen auf dem Schirm der Röhre auftreffen.
Stand der Technik
• Flächenhafte Kathoden für Flachbildröhren sind seit Anfang der sechziger Jahre in vielen Ausführungsformen verwendet worden. Bewährt haben sich nur solche Anordnungen, bei denen eine Mehrzahl parallel laufender Heizdrahtbahnen vorhanden ist. Jedes Ende eines Heizdrahtes ist durch eine Halteeinrichtung gehaltert. Alle Halteeinrichtungen einer Seite sind an einer Halteanordnung angebracht. Diese wiederum ist entweder an der Innenwand der Umhüllung der Flachbildröhre oder an einem inneren Bauteil befestigt.
• Gemäß DE 3711391 A1 ist eine Flachbildröhre bekannt, bei der die Halteanordnungen für die Heizdrähte am Rahmen einer eine Mehrzahl von Drähten tragenden Konstruktion angebracht sind. Jede Halteanordnung besteht aus einem Glassteg, der mit aufgesetzten Kontaktstreifen versehen ist. Die Halteeinrichtungen sind mit der Halteanordnung verbunden, indem die festen Enden der Halteeinrichtungen mit den Kontaktstreifen verschweißt sind. Die freien Enden der Halteeinrichtungen halten die Enden der Heizdrähte.
• Die Heizdrähte sowie die anderen Drähte tragende Konstruktion ist mit der Wanne der Flachbildröhre verbunden. Ferner weist die bekannte Anordnung eine Steueranordnung auf, welche zwischen der Frontscheibe und der die Heizdrähte und anderen Drähte tragenden Konstruktion angeordnet ist. Die Steueranordnung wird von einer Mehrzahl von Drähten gebildet, welche mit einem Rahmen verbunden sind. Dieser Rahmen ist seitlich mit der Wanne der Flachbildröhre verbunden.
• Aus EP-A-266 772 ist eine Kathoden/Steueranordnung für Flachbildröhren bekannt, deren Steueranordnung von einer Mehrzahl übereinander und mit Abstand zueinander angeordneter Steuerscheiben gebildet ist. Das sogenannte Steuerscheibenpaket ist dabei im Inneren der Flachbildröhre so befestigt, daß dessen rückwärtiger Teil mit der Rückwand der Wanne verbunden ist und deren vorderer Teil mittels von Stiften auf der Innenseite der Frontscheibe abgestützt ist. Die Halteeinrichtungen für die Heizdrähte der flächenhaften Kathode sind mit der Steuerscheibenanordnung verbunden.
• Aus FR-A-793717 ist für sich ein Isolierstoffstreifen bekannt, in welchen Halteeinrichtungen zum Halten von Heizdrähten von Glühkathodenanordnungen eingesetzt sind.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Flachbildröhre anzugeben, deren Kathoden/Steueranordnung einfach aufgebaut ist.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
• Die Aufgabe ist mit den in Patentanspruch 1 angegebenen mitteln gelöst.
• Die Kathoden/Steueranordnung weist einen Rahmen auf, an dem eine Steuerscheibenanordnung befestigt ist. In diesem Rahmen sind unmittelbar Halteeinrichtungen zum Halten von Heizdrähten eingesetzt.
• Es ist von Vorteil, zumindest die Halteeinrichtung auf einer Seite jeden Drahtes so auszubilden, daß sie eine Spannfeder zum Spannen des von ihr gehaltenen Drahtes aufweist. Dadurch ist gewährleistet, daß der Draht auch bei Erwärmen auf seine Betriebstemperatur sicher gespannt bleibt.
• Aus Kostengründen und für gute Bearbeitbarkeit ist es von Vorteil, den Rahmen aus Metall herzustellen. In einen solchen Rahmen können leicht Stifte isoliert eingesetzt werden. Es ist daher von Vorteil, wenn jede Halteeinrichtung einen Stift aufweist, der in einen von zwei gegenüberliegenden Rahmenstegen isoliert eingesetzt ist.
• Für Schweißvorgänge besonders gut zugänglich sind die Halteeinrichtungen dann, wenn die eben genannten Stifte nach außen von den Rahmenstegen abstehen, also mit ihren Achsen parallel zur Rahmenebene in einen jeweiligen Steg eingesetzt sind. Ein stabilerer Aufbau mit weniger Bauteilen wird jedoch dann erhalten, wenn die Stifte so in die Rahmenstege eingesetzt sind, daß ihre Achsen rechtwinklig zur Rahmenebene stehen.
• Besonders einfach sind Rahmen mit eingesetzten geraden Stiften herstellbar. Bauteile für Halteeinrichtungen lassen sich jedoch dann einsparen, wenn Stifte verwendet werden, die so gebogen werden, daß Klemmplatten für die Heizdrähte unmittelbar an ihnen befestigt werden können.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1

perspektivische Darstellung eines Metallrahmens mit isoliert eingesetzten Haltestiften;

Fig. 2

Querschnitt durch eine Kathoden/Steueranordnung mit einem Rahmen gemäß Fig. 1, einer Steuerscheibenanordnung und Halteeinrichtungen, die einen Heizdraht spannen;

Fig. 3

perspektivische Darstellung einer nichtelastischen Halteeinrichtung;

Fig. 4

perspektivische Darstellung einer elastischen Halteeinrichtung;

Fig. 5

Querschnitt entsprechend dem von Fig. 2, jedoch nur durch einen Rahmensteg mit zugehörigen Bauteilen, insbesondere einer zweiten Ausführungsform einer elastischen Halteeinrichtung;

Fig. 6

perspektivische Darstellung einer weiteren Ausführungsform einer nichtelastischen Halteeinrichtung; und

Fig. 7

perspektivische Darstellung einer weiteren Ausführungsform einer elastischen Halteeinrichtung.

WEGE ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
• Der in den Fig. 1 und 2 dargestellte Rahmen 10 ist aus Metall. In seinen beiden Querstäben 11 sind Bohrungen vorhanden, deren Achsen parallel zur Rahmenebene stehen. In jede Bohrung ist ein Haltestift 12 eingefrittet. Jeder Stift 12 weist geringeren Durchmesser auf als die zugehörige Bohrung. Der Raum zwischen der Außenwand des Stiftes und der Innenwand der Bohrung ist durch eine isolierende Fritteschicht 13 ausgefüllt.
• Der in Fig. 1 dargestellte Rahmen 10 dient zum Herstellen der Kathoden/Steueranordnung 14 gemäß Fig. 2. Mit der Unterseite des Rahmens 10 ist über eine Frittnaht 15 eine Steuerscheibenanordnung 16 verbunden, auf deren konkreten Aufbau es im folgenden nicht ankommt. Steuerscheibenanordnungen sind in zahlreichen Ausführungsformen bekannt. An den in Fig. 2 links dargestellten Haltestift 12 ist eine nichtelastische Halterung 17.ne angesetzt, während am rechten Haltestift 12 eine elastische Halterung 17.e befestigt ist. Jede Halterung bildet zusammen mit dem zugehörigen Haltestift eine Halteeinrichtung. Die beiden Halterungen 17.ne und 17.e halten einen Heizdraht 18 und spannen diesen. Auf die beschriebene Art und Weise sind am Rahmen 10 zahlreiche Heizdrähte 18 befestigt, um eine flächenhafte Kathode zu schaffen. Die Heizdrähte bestehen aus üblichem Material, z. B. Wolfram-Rhenium, und sind mit einem üblichen elektronenemittierenden Material bedeckt. Es wird ihnen über Zuleitungen 19, die mit den Halterungen 17.ne bzw. 17.e verbunden sind, Spannung zugeführt, um sie auf einige 100 °C aufzuheizen.
• Die nichtelastische Halterung 17.ne ist in Fig. 3 genauer dargestellt. Sie besteht aus einem Z-förmigen Haltewinkel 20 und einer Klemmplatte 21. Das Dach des Z-förmigen Haltewinkels 20 ist auf den zugehörigen Haltestift 12 aufgelegt und mit diesem durch einen Laserstrahl von oben verschweißt. Ebenfalls durch einen von oben kommenden Laserstrahl ist eine Zuleitung 19 mit dem Dach des Haltewinkels 20 verschweißt. Unten an den Fuß des Haltewinkels 20 ist die Klemmplatte 21 angeschweißt. Sie ist umgebogen und zwischen sie ist das eine Ende eines Heizdrahtes 18 geklemmt. Außer durch die Klemmung wird der Heizdraht 18 noch durch einen Schweißpunkt 22 gehalten, der durch einen Laserstrahl gesetzt ist.
• In Fig. 4 ist die elastische Halterung 17.e genauer dargestellt. Sie verfügt über einen auf dem Kopf stehenden L-Haltewinkel 23, eine Winkeleinstellplatte 24, eine Feder 25, einen Klemmplatten-Haltewinkel 26 und eine Klemmplatte 21. Der L-förmige Haltewinkel 23 ist mit seiner kurzen Platte auf den zugehörigen Haltestift 12 aufgesetzt und mit diesem über Laserschweißpunkte 22 verbunden. An seinem ach unten zeigenden längeren Schenkel ist die Winkeleinstellplatte 24 eingeschweißt. Mit dem freien Schenkel der V-förmigen Winkeleinstellplatte 24 ist die Feder 25 verbunden. Der freie Schenkel der Winkeleinstellplatte 24 nimmt einen solchen Winkel ein, daß die mit ihm verbundene Feder 25 unter einem Winkel von etwa 20° zur Richtung der Querstege 11 verläuft. Am freien Ende der Feder 25 ist die Klemmplatten-Halteeinrichtung 26 angebracht. Sie ist L-förmig, und an ihre Unterseite ist die Klemmplatte 21 angeschweißt. Diese hält wiederum einen Heizdraht 18, wie anhand von Fig. 3 beschrieben. Die Feder ist dabei so gespannt, daß ihr freies Ende in etwa parallel zur Richtung der Querstege 11 verläuft. Die Querstege sind weder in Fig. 4 noch in Fig. 3 dargestellt. Die Befestigung der Haltestifte 12 in den Querstegen ist lediglich durch die Frontfläche einer jeweiligen Frittschicht 13 angedeutet.
• Eine zweite Ausführungsform eines Rahmens mit Haltestiften ist in Fig. 5 mit Hilfe eines Querschnittes durch einen Quersteg 11 dargestellt. Wie durch Vergleich von Fig. 5 mit dem rechten Quersteg gemäß Fig. 2 erkennbar, ist der Quersteg 11 nach außen verbreitert und in den verbreiterten Teil sind nun Haltestifte 12.2 eingesetzt, deren Achsen rechtwinklig zur Rahmenebene stehen. In Fig. 5 ist nur ein einziger Haltestift 12.2 eingezeichnet. Dieser Haltestift wird wiederum durch eine Fritteschicht 13 in einer Bohrung im Quersteg 11 gehalten. Die Halterung für den Heizdraht 18 ist entsprechend derjenigen, die anhand von Fig. 4 erläutert wurde, jedoch mit dem Unterschied, daß die Winkeleinstellplatte 24 direkt an das unten vorstehende Ende des Haltestiftes 12.2 angeschweißt ist statt an einen L-förmigen Haltewinkel. Dieser ist nun entfallen. Die Winkeleinstellplatte 24 ist in Fig. 5 nicht erkennbar, da sie durch die Feder 25 verdeckt ist.
• Der Vorteil der anhand von Fig. 5 erläuterten Ausführungsform besteht darin, daß der Rahmen gegenüber der Ausführungsform der Fig. 1 und 2 breiter und damit stabiler ist. Dennoch baut die Gesamtanordnung nicht breiter. Ein weiterer Vorteil ist, daß bei Halteeinrichtungen mindestens ein Bauteil eingespart werden kann. Nachteilig bei der Ausführungsform gemäß Fig. 5 im Vergleich zu der gemäß den Fig. 1 und 2 ist jedoch, daß für einen schweißenden Laserstrahl guter Zugang nur noch von zwei Seiten statt von drei Seiten besteht.
• Die Haltevorrichtungen lassen sich erheblich vereinfachen, wenn nicht gerade Haltestifte 12 bzw. 12.2 verwendet werden, sondern gebogene. Die Haltestifte übernehmen dann zugleich die Funktion von Haltewinkeln und/oder Halteplatten.
• Eine Ausführungsform von Halteeinrichtungen mit einem gebogenen Haltestift 12.3 wird anhand der Fig. 6 und 7 erläutert. Es handelt sich um Haltestifte, die in einen Rahmen 10 gemäß Fig. 1 eingesetzt sind, also in einen Rahmen mit Bohrungen, die in Richtung der Rahmenebene verlaufen. Der Rahmen und die Bohrungen sind in den Fig. 6 und 7 nicht dargestellt, sondern nur die Frontflächen von Fritteschichten 13, entsprechend den Darstellungen in den Fig. 3 und 4. Jeder Haltestift 12.3 verläuft zunächst in der Rahmenebene, ist dann rechtwinklig zu dieser zu derjenigen Rahmenseite hin abgebogen,an der die Kathoden/Steueranordnung 14 zu befestigen ist, und ist dann ein zweites Mal so gebogen, daß sein letztes Stück wieder parallel zur Rahmenebene verläuft, jedoch in einer Richtung, die einen Winkel von etwa 20° mit einem Quersteg 11 einschließt. An den in Rahmenebene verlaufenden eingesetzten Teil jedes Haltestiftes 12.3 ist eine Zuleitung 19 angeschweißt. An den freien Schenkel eines Haltestiftes 12.3 ist entweder unten eine verlängerte Klemmplatte 27 angeschweißt, um die nichtelastische Halterung gemäß Fig. 6 zu erzielen, oder von außen, rechtwinklig zur Rahmenebene, eine Feder 25 angebracht, um eine elastische Halterung 17.e gemäß Fig. 7 bereitzustellen. Das freie Ende der Feder 25 trägt einen Klemmplattenwinkel 28, dessen einer Schenkel am freien Ende der Feder 25 befestigt ist und dessen anderer Schenkel zu einer Klemmplatte umgebogen ist, die entsprechend der anhand von Fig. 3 erläuterten Klemmplatte 21 wirkt.
• Die dargestellten Ausführungsbeispiele betreffen Fälle, bei denen alle Haltestifte 12, 12.2 bzw. 12.3 jeweils gleich ausgebildet und jeweils gleich angebracht sind. Es ist jedoch auch möglich, für elastische und nichtelastische Halterungen unterschiedlich ausgebildete Haltestifte und/oder unterschiedliche Anbringungsrichtungen zu wählen. Wesentlich ist, daß die Stifte unmittelbar in demjenigen Rahmen befestigt sind, der ohnehin vorhanden ist, um eine Kathoden/Steueranordnung zu halten. Gemäß den beschriebenen Ausführungsbeispielen besteht dieser Rahmen aus Metall. Für große Stückzahlen werden auch gegossene oder gepreßte Rahmen aus Glas preisgünstig. In diese werden vorteilhafterweise die Haltestifte beim Herstellvorgang eingebracht.

Claims (7)

1. Flachbildröhre mit

   - einem Rahmen (10), an dem eine Steueranordnung befestigt ist, und

   - einer flächenhaften Kathode mit Heizdrähten (18), die mit einer elektronen-emittierenden Schicht bedeckt sind, und

   - Halteeinrichtungen aus Metall zum Halten der jeweiligen Enden der Heizdrähte (18),

   dadurch gekennzeichnet,
   daß die Steueranordnung aus Steuerscheiben gebildet ist und daß die Halteeinrichtungen (12) an zwei gegenüberliegenden Stegen (14) des Rahmens (10) und isoliert voneinander in diesen eingesetzt sind.
2. Flachbildröhre nach Anspruch 1,
   dadurch gekennzeichnet,
   daß der Rahmen (10) aus Metall gebildet ist und daß die Halteeinrichtungen (12) in dem Rahmen (10) eingefrittet sind.
3. Flachbildröhre nach Anspruch 1,
   dadurch gekennzeichnet,
   daß der Rahmen (10) aus Glas besteht und die Halteeinrichtungen (12) direkt bei seiner Herstellung in ihm eingesetzt sind.
4. Flachbildröhre nach Anspruch 1,
   dadurch gekennzeichnet,
   daß mindestens ein Ende jedes Heizdrahtes (18) durch eine Drehspannfeder (25) aufweisende Halteeinrichtung (12, 23, 24, 25, 26, 21) mit dem Rahmen (10) verbunden ist.
5. Flachbildröhre nach Anspruch 1,
   dadurch gekennzeichnet,
   daß die Halteeinrichtungen Stifte (12) aufweisen, die mit ihren Achsen parallel zur Rahmenebene in dem jeweiligen Rahmensteg (11) eingesetzt sind.
6. Flachbildröhre nach Anspruch 5,
   dadurch gekennzeichnet,
   daß die Stifte (12.3) im wesentlichen rechtwinklig zur Rahmenebene abgebogen sind.
7. Flachbildröhre nach Anspruch 1,
   dadurch gekennzeichnet,
   daß die Halteeinrichtungen Stifte (12.2) aufweisen, die mit ihren Achsen rechtwinklig zur Rahmenebene in den jeweiligen Rahmensteg eingesetzt sind.

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