EP0453979B1 - Gitter für Elektronenstrahl-Erzeugungssysteme - Google Patents

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EP0453979B1
EP0453979B1 EP91106299A EP91106299A EP0453979B1 EP 0453979 B1 EP0453979 B1 EP 0453979B1 EP 91106299 A EP91106299 A EP 91106299A EP 91106299 A EP91106299 A EP 91106299A EP 0453979 B1 EP0453979 B1 EP 0453979B1
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EP
European Patent Office
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grid
openings
tubes
opening
diameter
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EP91106299A
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EP0453979A3 (en
EP0453979A2 (de
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Manfred Marggraf
Kurt-Manfred Tischer
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Nokia Deutschland GmbH
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J29/00Details of cathode-ray tubes or of electron-beam tubes of the types covered by group H01J31/00
    • H01J29/46Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the ray or beam, e.g. electron-optical arrangement
    • H01J29/48Electron guns
    • H01J29/50Electron guns two or more guns in a single vacuum space, e.g. for plural-ray tube
    • H01J29/503Three or more guns, the axes of which lay in a common plane
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J29/00Details of cathode-ray tubes or of electron-beam tubes of the types covered by group H01J31/00
    • H01J29/46Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the ray or beam, e.g. electron-optical arrangement
    • H01J29/48Electron guns
    • H01J29/485Construction of the gun or of parts thereof
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J9/00Apparatus or processes specially adapted for the manufacture, installation, removal, maintenance of electric discharge tubes, discharge lamps, or parts thereof; Recovery of material from discharge tubes or lamps
    • H01J9/02Manufacture of electrodes or electrode systems
    • H01J9/14Manufacture of electrodes or electrode systems of non-emitting electrodes

Definitions

  • the invention relates to grids of electron beam generation systems, such as those used in picture tubes of television sets.
  • Such grids which together with other components form the electron beam generation system of picture tubes in a defined number, have in common that they are shaped sheet metal stampings and that they have an opening for each electron beam source - the so-called cathode - through which those emitted by the cathode Electrons can pass through.
  • the size, shape and spacing of the openings from one another - the so-called s-spacing - can be chosen differently from grid to grid.
  • the openings of the grids are conventionally produced using stamping technology. Since the dimensional accuracy of the openings generally, but especially in the area in which the electrons enter the lattice, In addition to other criteria, which determine the sharpness of the future electron beam generation system, precision punching machines are used to manufacture the grids. In addition, since grids are manufactured in large numbers and accordingly the punching tools are subject to great wear and tear, conventional punching technology is an extremely expensive process for producing grids.
  • lattice openings are also known (DE-A-2412541), the lattice opening cross-section of which have so-called lugs (also called passages) which are formed when the openings are punched and which have the opening cross-section tubular over the thickness of the lattice bottom extend out towards the axis of the electron beams. It is known from such grid openings that it is very difficult to make the height of the lugs uniformly large. For this reason, a so-called auxiliary electrode is proposed in DE-A-2412541, which is essentially tubular.
  • auxiliary electrode is arranged at each grid opening in such a way that it overlaps the respective attachment and is aligned coaxially with it.
  • Such auxiliary electrodes significantly increase the manufacturing outlay, since on the one hand they require an auxiliary electrode and, on the other hand, the opening cross section of the grid openings or projections must be formed with the same precision as without using the auxiliary electrodes.
  • DE-A-2538436 discloses a Wehnelt electrode in which an insert is inserted into the opening in the electrode base. This insert, which has the electrode passage opening, is thinner than the bottom of the electrode itself. Since this insert also runs in the plane of the bottom, this measure improves the resolving power of the tube.
  • the invention has for its object to provide a grid that easily meets the highest dimensional accuracy requirements.
  • tubes are particularly advantageous because such tubes can be produced particularly inexpensively and with extremely high dimensional accuracy in the areas in which the electrons enter the tube inserted into the opening.
  • the length (L) of the tube exceeds the thickness of the grid in the region of the opening, it is ensured that the electrons are guided particularly well on their way through the tube.
  • Such tubes can also be used to produce the approaches known from DE-A-2412521.
  • the tubes can be easily pushed into the grids and, moreover, very easily aligned with one another.
  • the tubes are designed as hollow rivets, the respective collars of which have a head diameter which is larger than the opening diameter, and if their transitions are rounded off from the tubular shaft and collar as well as the top of the head facing away from the bottom of the grid, the electron beam guidance is further improved.
  • connection of pipe and grid is particularly simple if the collar of the hollow rivet is used.
  • the pipes or hollow rivets are welded to the grids using laser technology, the extraordinarily good dimensional stability of the pipes or hollow rivets is not impaired.
  • the grid constructed according to the invention not only meets the highest dimensional accuracy requirements, but also, due to the possibility of aligning the pipe or hollow rivets in the openings of the grid, changes in the s-spacing can be adapted without great effort if the openings according to claim 3 are formed.
  • FIG. 1 shows a grid 10 of an electron beam generation system using in-line technology.
  • the elongated sheet metal stamping body 11 of the grating 10 which takes up a hat shape in plan view, has three circular openings 13.1, 13.2, 13.3 with a diameter D ö on its base 12. Hollow rivets 14.2, 14.3 are inserted into two of these openings 13.2, 13.3. The outer diameters D E of the shafts of the hollow rivets 14.1, 14.2, 14.3 just undercut the diameters D ⁇ of the openings 13.2, 13.3. While the hollow rivet 14.2 is still unsecured in the opening 13.2 of the sheet metal stamping body 11, the hollow rivet 14.3 is already connected to the bottom 12 of the sheet metal stamping body 11 via the laser welding points 15.
  • FIG. 2 shows a hollow rivet 14.1 in detail.
  • An outwardly curved collar 17 is arranged on the shaft 16, which has an overall length L that exceeds the thickness D of the stamped sheet metal body 11 in the region of the base 12. In the installed state of the hollow rivets 14.1, this collar 17 covers the diameter D O of the opening 13.1 in the base 12. The transition from the collar 17 to the shaft 16 as well as the collar top 18 are rounded.
  • the openings 13.1, 13.2, 13.3 in the base 12 of the sheet metal punching body 11 can also be oval and the overall length L of the Shank 16 can correspond to the thickness D of the stamped sheet metal body 11 in the region of the openings 13.1, 13.2, 13.3.
  • the connection between the hollow rivet 14.1, 14.2, 14.3 and the base 12 of the sheet metal stamping body 11 can also take place on the side of the base 12 which faces away from the collar 17 of the hollow rivet 14.1, 14.2, 14.3.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Electrodes For Cathode-Ray Tubes (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Insertion Pins And Rivets (AREA)

Description

    Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft Gitter von Elektronenstrahl-Erzeugungssystemen, wie sie in Bildröhren von Fernsehgeräten Anwendung finden.
  • Technischer Hintergrund
  • Derartigen Gittern, welche in definierter Anzahl zusammen mit anderen Bauteilen das Elektronenstrahl-Erzeugungssystem von Bildröhren bilden, ist gemein, daß es sich um geformte Blechstanzteile handelt und daß sie je Elektronenstrahlquelle - der sogenannten Kathode - eine Öffnung aufweisen, durch die die von der Kathode emmittierten Elektronen hindurchtreten können. Größe, Formgebung sowie der Abstand der Öffnungen zueinander - der sogenannte s-Abstand - können von Gitter zu Gitter unterschiedlich gewählt sein. Herkömmlich werden die Öffnungen der Gitter in Stanztechnik hergestellt. Da die Maßhaltigkeit der Öffnungen allgemein, insbesondere aber in dem Bereich, in dem die Elektronen in das Gitter eintreten,
    neben anderen Kriterien die Schärfe des späteren Elektronenstrahl-Erzeugungssystems maßgeblich bestimmen, werden zur Herstellung der Gitter Präzisionsstanzmaschinen eingesetzt. Da überdies Gitter in großen Stückzahlen gefertigt werden und demgemäß die Stanzwerkzeuge einem großen Verschleiß unterliegen, ist die herkömmliche Stanztechnologie ein außerordentlich teueres Verfahren zur Gitterherstellung.
  • Neben den rein in Stanztechnik im Gitterboden ausgebildeten Gitteröffnungen sind auch solche Gitteröffnungen bekannt (DE-A-2412541), deren Gitteröffnungsquerschnitt sogenannte Ansätze (auch Durchzüge genannt) aufweisen, welche beim Stanzen der Öffnungen gebildet werden und welche den Öffnungsquerschnitt rohrförmig über die Dicke des Gitterbodens hinaus in Richtung der Achse der Elektronenstrahlen verlängern. Von derartigen Gitteröffnungen ist bekannt, daß es sehr schwierig ist, die Höhe der Ansätze einheitlich groß auszubilden. Aus diesem Grund wird in DE-A-2412541 eine sogenannte Hilfselektrode vorgeschlagen, welche im wesentlichen rohrförmig ausgebildet ist.
  • Diese Hilfselektrode ist an jeder Gitteröffnung derart angeordnet, daß sie den jeweiligen Ansatz überlappt und koaxial zu diesem ausgerichtet ist. Derartige Hilfselektroden erhöhen jedoch den Herstellungsaufwand erheblich, da sie zum einen eine Hilfselektrode benötigen und zum weiteren der Öffnungsquerschnitt der Gitteröffnungen bzw. Ansätze mit der gleichen Präzision gebildet werden muß, wie ohne Verwendung der Hilfselektroden. Neben der aus DE-A-2412541 bekannten und den Ausgangspunkt für die vorliegende Erfindung bildenden Anordnung ist aus DE-A-2538436 eine Wehnelt-Elektrode bekannt, bei der in die Öffnung im Elektrodenboden ein Einsatz eingesetzt ist. Dieser Einsatz, welcher die Elektroden-Durchtrittsöffnung aufweist, ist dünner ausgebildet als der Boden der Elektrode selbst. Da im übrigen dieser Einsatz in der Ebene des Bodens verläuft, bewirkt diese Maßnahme eine Verbesserung des Auflösungsvermögens der Röhre.
  • Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Gitter zu schaffen, welches auf einfache Weise höchste Maßhaltigkeitsanforderungen erfüllt.
  • Darstellung der Erfindung
  • Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in die Öffnungen der Gitter Rohre eingeschoben und mit dem Gitter verbunden sind.
  • Die Verwendung von Rohren ist deshalb besonders vorteilhaft, weil sich derartige Rohre besonders kostengünstig und mit außerordentlich großer Maßhaltigkeit in den Bereichen herstellen lassen, in denen die Elektronen in das in die Öffnung eingesetzte Rohr eintreten.
  • Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen der Erfindung sind den Ansprüchen 2 bis 6 zu entnehmen.
  • Übersteigt gemäß Anspruch 2 die Länge (L) des Rohres die Dicke des Gitters im Bereich der Öffnung, ist gewährleistet, daß die Elektronen auf ihrem Weg durch das Rohr besonders gut geführt werden. Auch lassen sich derartige Rohre zur Herstellung der aus DE-A-2412521 bekannten Ansätze nutzen.
  • Sind - wie in Anspruch 3 angegeben - die Durchmesser der Öffnungen in den Gittern größer als die Außendurchmesser der Rohre ausgebildet, lassen sich die Rohre leicht in die Gitter einschieben und außerdem sehr einfach zueinander ausrichten.
  • Sind die Rohre als Hohlnieten ausgebildet, deren jeweilige Kragen einen Kopfdurchmesser haben, welcher größer ist als der Öffnungsdurchmesser, und sind deren Übergänge vom rohrförmigen Schaft und Kragen ebenso wie die vom Boden des Gitters abgewandte Kopfoberseite abgerundet ausgestaltet, ist die Elektronenstrahlführung weiter verbessert.
  • Wie in Anspruch 5 angegeben, ist die Verbindung von Rohr und Gitter dann besonders einfach, wenn dazu der Kragen der Hohlniet verwendet wird.
  • Sind nach Anspruch 5 die Rohre bzw. Hohlnieten mit den Gittern in Lasertechnik verschweißt, wird die außerordentlich gute Maßhaltigkeit der Rohre bzw. Hohlnieten nicht beeinträchtigt.
  • Ergänzend sei darauf hingewiesen, daß das erfindungsgemäß aufgebaute Gitter nicht nur höchsten Maßhaltigkeitsansprüchen genügt, sondern auch durch die Möglichkeit der Ausrichtung der Rohr bzw. Hohlnieten in den Öffnungen des Gitters ohne großen Aufwand Änderungen im s-Abstand angepaßt werden kann, wenn die Öffnungen gemäß Anspruch 3 ausgebildet sind.
  • Kurze Beschreibung der Figuren
    • Figur 1 zeigt eine Schnittdarstellung durch ein Gitter in Seitenansicht, wobei bereits zwei Gitteröffnungen mit Hohlnieten versehen sind;
    • Figur 2 zeigt eine Schnittdarstellung einer Hohlniete in Seitenansicht.
    Wege zum Ausführen der Erfindung
  • Figur 1 zeigt ein Gitter 10 eines Elektronenstrahl-Erzeugungssystems in in-line-Technologie. Der länglich ausgebildete und in Draufsicht eine Hutform einnehmende Blechstanzkörper 11 des Gitters 10 weist an seinem Boden 12 drei kreisrunde Öffnungen 13.1, 13.2, 13.3 mit einem Durchmesser Dö auf. In zwei dieser Öffnungen 13.2, 13.3 sind Hohlnieten 14.2, 14.3 eingeschoben. Die Außendurchmesser DE der Schäfte der Hohlnieten 14.1, 14.2, 14.3 unterschreiten die Durchmesser DÖ der Öffnungen 13.2, 13.3 knapp. Während die Hohlniete 14.2 noch unbefestigt der Öffnung 13.2 des Blechstanzkörpers 11 eingesteckt ist, ist bereits die Hohlniete 14.3 mit dem Boden 12 des Blechstanzkörpers 11 über die Laserschweißpunkte 15 verbunden.
  • Figur 2 zeigt eine Hohlniete 14.1 im Detail. An den Schaft 16, welcher mit seiner Baulänge L die Dicke D des Blechstanzkörpers 11 im Bereich des Bodens 12 übersteigt, ist ein nach außen gewölbter Kragen 17 angeordnet. Dieser Kragen 17 überdeckt in eingebautem Zustand der Hohlniete 14.1 den Durchmesser DÖ der Öffnung 13.1 im Boden 12. Der Übergang vom Kragen 17 zum Schaft 16 ebenso wie die Kragenoberseite 18 sind abgerundet ausgebildet.
  • Es wird darauf hingewiesen, daß in einem anderen - nicht dargestellten Ausführungsbeispiel - die Öffnungen 13.1, 13.2, 13.3 im Boden 12 des Blechstanzkörpers 11 auch oval ausgebildet sein können und die Baulänge L des Schaftes 16 der Dicke D des Blechstanzkörpers 11 im Bereich der Öffnungen 13.1, 13.2, 13.3 entsprechen kann. Auch kann die Verbindung von Hohlniet 14.1, 14.2, 14.3 mit dem Boden 12 des Blechstanzkörpers 11 an der Seite des Bodens 12 erfolgen, die dem Kragen 17 der Hohlniete 14.1, 14.2, 14.3 abgewandt ist.

Claims (6)

  1. Gitter für ein Elektronenstrahl-Erzeugersystem einer Bildröhre, das aus einem geformten Blechstanzteil gebildet ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß in die Öffnungen (13.1 - 13.3) des Gitters (10) Rohre (14.1 - 14.3) eingeschoben und mit dem Gitter verbunden sind.
  2. Gitter nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Länge (L) des Rohres (14.1 - 14.3) größer gleich der Dicke (D) des Gitters (10) im Bereich der Öffnungen (13.1 - 13.3) ist.
  3. Gitter nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Durchmesser (DÖ) der Öffnung (13.1 - 13.3) des Gitters (10) größer als der Außendurchmesser (DE) des Rohres (14.1 - 14.3) ist.
  4. Gitter nach einem der Ansprüche 1 - 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Rohre (14.1 - 14.3) als Hohlnieten ausgebildet sind, deren jeweiliger Kragen (17) einen Kopfdurchmesser aufweist, welcher größer ist als der Öffnungsdurchmesser (DÖ).
  5. Gitter nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Kragen (17) mit dem Boden (12) des Gitters (10) verbunden ist.
  6. Gitter nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Rohre (14.1 - 14.3) mit dem Gitter (10) durch Laserschweißung verbunden sind.
EP91106299A 1990-04-23 1991-04-19 Gitter für Elektronenstrahl-Erzeugungssysteme Expired - Lifetime EP0453979B1 (de)

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EP0453979A2 EP0453979A2 (de) 1991-10-30
EP0453979A3 EP0453979A3 (en) 1993-01-20
EP0453979B1 true EP0453979B1 (de) 1995-06-28

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