ITMI981126A1

ITMI981126A1 - TUBE WITH COLOR CATHODE BEAMS PROVIDING A PERFECTED SUPPORT FOR A SHADOW MASK-FRAME COMPLEX

Info

Publication number: ITMI981126A1
Application number: IT98MI001126A
Authority: IT
Inventors: Marino Massimo De; Paolo Ginesti
Original assignee: Videocolor Spa
Priority date: 1998-05-21
Filing date: 1998-05-21
Publication date: 1999-11-21

Description

"Tubo a raggi catodici, a colori, comportante un supporto perfezionato per un complesso a maschera d 'ombra-telaio" "Color cathode ray tube incorporating an improved support for a shadow mask-frame assembly"

La presente invenzione si riferisce ad un tubo a raggi catodici a colori, comportante una maschera d'ombra unita ad un telaio periferico che risulta sospeso in relazione ad uno schermo catodoluminescente e riguarda, in particolare, un supporto angolare perfezionato per un complesso a maschera-telaio in tale tubo. The present invention relates to a color cathode ray tube, comprising a shadow mask joined to a peripheral frame which is suspended in relation to a cathodoluminescent screen and relates, in particular, to an improved angular support for a mask assembly. frame in such a tube.

Nella maggior parte dei tubi per la riproduzione di immagini a colori, un telaio periferico, supportante una maschera d'ombra, risulta sospeso in un pannello a lastra frontale, per mezzo di molle che sono saldate direttamente al telaio, oppure alle piastre le quali, a loro volta, sono saldate al telaio. In tubi di grandi dimensioni, è comune l'utilizzo di quattro molle per il supporto di un complesso a maschera-telaio, entro un pannello a lastra frontale rettangolare di un tubo. Le molle sono collocate in corrispondenza dei quattro angoli del telaio, allo scopo di minimizzare lo svergolamento e lo spostamento del complesso entro il pannello. Una apertura, in ogni molla, impegna una colonnetta metallica annegata in un angolo interno di un pannello di vetro. Una versione che consente l'ottenimento di questo supporto angolare, è stata descritta nel brevetto US 4.723.088, rilasciato a nome Sone et al. il 2 Febbraio 1988. Questo brevetto illustra un telaio per la maschera, comportante degli angoli tronchi, con supporti in corrispondenza di ogni angolo. Negli esempi designati come esempi della "tecnica anteriore", i supporti del complesso maschera-telaio sono rappresentati da placche metalliche piegate le quali risultano saldate al telaio in corrispondenza di una estremità e includono una apertura in corrispondenza dell'altra estremità. L'apertura impegna una colonnetta metallica ché risulta annegata nella parete laterale del pannello. Il brevetto di Sone et al. si scosta dalla soluzione comportante l'utilizzo di questi supporti piegati della placca di metallo e afferma che si verifica una deformazione indesiderabile in una tale soluzione quando un complesso a mascheratelaio viene inserito e rimosso dal pannello a lastra frontale, durante la fabbricazione dello schermo di visualizzazione. Per impedire una deformazione di questo tipo, il brevetto suggerisce la formazione di ogni supporto partendo da due membri che vengono saldati fra loro. Un primo membro, comportante la sagoma di una placca piatta, viene saldato, in corrispondenza di vari punti separati, ad un telaio della maschera. Il secondo membro viene saldato, al primo membro, in corrispondenza di una estremità e include una apertura, nell'altra estremità, la quale impegna una colonnetta di supporto nella parete laterale del pannello. In most tubes for the reproduction of color images, a peripheral frame, supporting a shadow mask, is suspended in a front plate panel, by means of springs which are welded directly to the frame, or to the plates which, in turn, they are welded to the frame. In large pipes, it is common to use four springs to support a mask-frame assembly within a rectangular front plate panel of a pipe. The springs are located at the four corners of the frame, in order to minimize twisting and displacement of the assembly within the panel. An opening in each spring engages a metal column embedded in an internal corner of a glass panel. A version that allows obtaining this angular support has been described in US patent 4,723,088, issued in the name of Sone et al. February 2, 1988. This patent discloses a mask frame, comprising truncated corners, with supports at each corner. In the examples designated as "prior art" examples, the supports of the mask-frame assembly are represented by bent metal plates which are welded to the frame at one end and include an opening at the other end. The opening engages a metal column which is embedded in the side wall of the panel. The patent of Sone et al. deviates from the solution involving the use of these folded metal plate supports and states that undesirable deformation occurs in such a solution when a frame mask assembly is inserted and removed from the front plate panel, during the manufacture of the display screen . To prevent a deformation of this type, the patent suggests the formation of each support starting from two members that are welded together. A first member, comprising the shape of a flat plate, is welded, at various separate points, to a frame of the mask. The second member is welded to the first member at one end and includes an opening at the other end which engages a support post in the side wall of the panel.

E' desiderabile semplificare la struttura dei supporti del complesso angolare a maschera-telaio, allo scopo di ridurre sia il tempo di assemblaggio, sia i costi. La presente invenzione utilizza il concetto di un supporto a placca piegata, scartato nel brevetto di Sone et al. e introduce, in aggiunta, altre caratteristiche ai supporti, in grado di eliminare gli svantaggi delle strutture a placca piegata precedenti. It is desirable to simplify the structure of the supports of the corner mask-frame assembly, in order to reduce both the assembly time and the costs. The present invention uses the concept of a folded plate support, discarded in the Sone et al patent. and introduces, in addition, other characteristics to the supports, capable of eliminating the disadvantages of the previous folded plate structures.

In conformità con i principi della presente invenzione, un tubo per la riproduzione di immagini a colori, include un bulbo evacuato, comportante un pannello a lastra frontale rettangolare comprendente una lastra frontale ed una parete periferica laterale. Il pannello include un complesso a maschera d'ombra, montato nello stesso, con l'ausilio di complessi a molla posizionati in corrispondenza dei quattro angoli del pannello. I complessi a molle impegnano delle colonnette posizionate sulla parete laterale periferica. Ciascuno dei complessi a molle include una porzione principale ed una porzione di rinforzo. La porzione principale comprende una sezione frontale ed una sezione posteriore, le quali sono collegate per mezzo di una parte curva nella porzione principale. La sezione posteriore include due estensioni sui corrispondenti lati opposti. Le estensioni sono collegate a due lati adiacenti del complesso a maschera d'ombra. La sezione frontale include una apertura, nella stessa, la quale si impegna su una delle colonnette mentre la porzione di rinforzo comprende una placca collegata alla sezione posteriore. In accordance with the principles of the present invention, a tube for reproducing color images includes an evacuated bulb, comprising a rectangular front plate panel comprising a front plate and a lateral peripheral wall. The panel includes a shadow mask assembly, mounted therein, with the aid of spring assemblies positioned at the four corners of the panel. The spring assemblies engage studs positioned on the peripheral side wall. Each of the spring assemblies includes a main portion and a reinforcing portion. The main portion comprises a front section and a rear section, which are connected by means of a curved portion in the main portion. The rear section includes two extensions on the corresponding opposite sides. Extents are connected to two adjacent sides of the shadow mask complex. The front section includes an opening therein which engages on one of the studs while the reinforcing portion comprises a plate connected to the rear section.

Nei disegni: In the drawings:

la figura 1 è una vista laterale sezionata assialmente, di un tubo per la riproduzione di immagini a colori, incorporante la presente invenzione; Figure 1 is an axially sectioned side view of a color imaging tube embodying the present invention;

la figura 2 è una vista in pianta di un telaio della maschera d'ombra e di molle di supporto del tubo schematizzato nella figura 1; Figure 2 is a plan view of a frame of the shadow mask and tube support springs shown in Figure 1;

la figura 3 è una vista frontale di una molla di supporto; Figure 3 is a front view of a support spring;

la figura 4 è una vista dal basso della molla di supporto della figura 3; Figure 4 is a bottom view of the support spring of Figure 3;

la figura 5 è una vista laterale della molla di supporto della figura 3; Figure 5 is a side view of the support spring of Figure 3;

la figura 6 è una vista in pianta della molla di supporto della figura 3, prima che la stessa venga piegata; Figure 6 is a plan view of the support spring of Figure 3, before it is folded;

la figura 7 è una vista in pianta della placca di rinforzo della molla di supporto della figura 3; e Figure 7 is a plan view of the support spring reinforcement plate of Figure 3; And

la figura 8 è una vista frontale di un'altra molla di supporto. Figure 8 is a front view of another support spring.

La figura 1 illustra un tubo rettangolare 8, per la riproduzione di immagini, comportante un bulbo di vetro 10 comprendente un pannello a lastra frontale rettangolare 12 e una sezione a collo 14, tali parti essendo collegate per mezzo di un imbuto rettangolare 16. Il pannello 12 comprende una piastra frontale di visualizzazione 18 ed una flangia periferica, o parete laterale 20 che risulta sigillata alla parte ad imbuto 16. Il pannello frontale 12 comprende una piastra frontale di visualizzazione 18 ed una flangia periferica, o parete laterale 12 sigillata alla parte ad imbuto 16. Il pannello a piastra frontale 12 include due assi ortogonali rappresentati da un asse principale X, parallelo alla corrispondente dimensione più larga (normalmente orizzontale) ed un asse secondario Y, parallelo alla propria dimensione più stretta (usualmente verticale). Gli assi principale e secondario risultano perpendicolari all'asse longitudinale centrale Z del tubo, passante attraverso il centro della sezione a collo 14 e attraverso il centro del pannello frontale 12. Uno schermo a mosaico, di materiali fosforici, a tre colori 22, è supportato dalla superficie interna della piastra frontale 18. Lo schermo è preferibilmente costituito da uno schermo a strisce, con le strisce di materiale fosforico che si estendono in direzione sostanzialmente parallela all'asse secondario Y. Alternativamente, lo schermo può essere costituito da uno schermo a punti. Un elettrodo, o maschera d'ombra 24, di selezione dei colori, dotato di più aperture, è montato, con possibilità di rimozione, su colonnine di supporto 25 annegate nel pannello 12, secondo una relazione di distanziamento prestabilita rispetto allo schermo 22. Un cannone elettronico 26 è montato, centralmente, all'interno della sezione a collo 14 e lo stesso è in grado di generare e di indirizzare tre fasci elettronici lungo percorsi convergenti, attraverso la maschera d'ombra 24, verso lo schermo 22. Figure 1 illustrates a rectangular tube 8, for the reproduction of images, comprising a glass bulb 10 comprising a rectangular front plate panel 12 and a neck section 14, these parts being connected by means of a rectangular funnel 16. The panel 12 comprises a front display plate 18 and a peripheral flange, or side wall 20 which is sealed to the funnel part 16. The front panel 12 comprises a front display plate 18 and a peripheral flange, or side wall 12 sealed to the ad part. funnel 16. The front plate panel 12 includes two orthogonal axes represented by a main axis X, parallel to the corresponding widest dimension (normally horizontal) and a secondary axis Y, parallel to its narrowest dimension (usually vertical). The main and secondary axes are perpendicular to the central longitudinal axis Z of the tube, passing through the center of the neck section 14 and through the center of the front panel 12. A mosaic screen, of phosphoric materials, with three colors 22, is supported from the inner surface of the front plate 18. The screen is preferably made up of a striped screen, with the strips of phosphor material extending in a direction substantially parallel to the secondary Y axis. Alternatively, the screen may consist of a dot screen . A color selection electrode, or shadow mask 24, equipped with several openings, is mounted, with the possibility of removal, on support columns 25 embedded in the panel 12, according to a predetermined spacing relationship with respect to the screen 22. A electron gun 26 is mounted centrally inside the neck section 14 and is capable of generating and directing three electron beams along converging paths, through the shadow mask 24, towards the screen 22.

La maschera d'ombra 24 rappresenta parte del complesso a maschera-telaio 30 il quale include pure un telaio periferico 32. Il complesso a maschera-telaio 30 è stato rappresentato come posizionato entro il pannello a piastra frontale 12, nella figura 1 e separato dal pannello nella figura 2. Il complesso a maschera-telaio 30 è montato su colonnine 25 del pannello, con l'ausilio di quattro complessi perfezionati a molla di supporto 34 e 35. Due complessi elastici, di tipo identico, indicati in 34, sono posizionati in corrispondenza delle estremità opposte di una prima diagonale, mentre due altri complessi elastici identici 35 sono posizionati in corrispondenza delle estremità opposte di una seconda diagonale. Le coppie di complessi elastici 34 e 35 sono identiche, salvo il fatto che gli stessi sono stati progettati per angoli differenti rispetto al telaio 32 e, come verrà in seguito descritto, gli stessi comportano sagome differenti di aperture negli stessi. Il telaio 32 include due flange sostanzialmente perpendicolari, rappresentate da una prima flangia 36 e da una seconda flangia 38, nella configurazione a sezione trasversale, sagomata a L. La prima flangia 36 si estende dalla seconda flangia 38, in una direzione verso lo schermo 22. La seconda flangia 38 si estende dalla prima flangia 36 in una direzione verso l'asse centrale longitudinale Z del tubo 8. I quattro angoli del telaio 32 sono tronchi e disposti approssimativamente in direzione perpendicolare rispetto alle direzioni diagonali del telaio. The shadow mask 24 represents part of the mask-frame assembly 30 which also includes a peripheral frame 32. The mask-frame assembly 30 has been shown as positioned within the faceplate panel 12, in FIG. 1 and separated from the panel in Figure 2. The mask-frame assembly 30 is mounted on pillars 25 of the panel, with the aid of four improved support spring assemblies 34 and 35. Two elastic assemblies, of identical type, indicated at 34, are positioned at the opposite ends of a first diagonal, while two other identical elastic assemblies 35 are positioned at the opposite ends of a second diagonal. The pairs of elastic assemblies 34 and 35 are identical, except that they have been designed for different angles with respect to the frame 32 and, as will be described hereinafter, they involve different shapes of openings therein. The frame 32 includes two substantially perpendicular flanges, represented by a first flange 36 and a second flange 38, in the L-shaped, cross-sectional configuration. The first flange 36 extends from the second flange 38, in a direction towards the shield 22 The second flange 38 extends from the first flange 36 in a direction towards the central longitudinal axis Z of the tube 8. The four corners of the frame 32 are truncated and arranged approximately perpendicular to the diagonal directions of the frame.

Secondo quanto rappresentato nelle figure 3, 4, 5, 6 e 7, ogni complesso a molle 34 include una porzione principale 46 ed una porzione di rinforzo 48. La porzione principale 46 è rappresentata da un elemento unitario che comprende le sezioni frontale 50 e posteriore 52, rispettivamente, le quali sono collegate per mezzo di una piegatura più ampia 54 di circa 143 gradi, nella porzione principale. La sezione posteriore 52 comporta una piegatura inferiore 55, di circa 15 gradi, approssimativamente in prossimità del punto di mezzo della lunghezza di questa sezione. Questa parte curva 55 separa la parte della sezione posteriore 52 in prossimità della parte curva ampia 54, dal telaio 32 della maschera. Due prolungamenti 56 e 58 sporgono lateralmente dai lati opposti dell'estremità distale della sezione posteriore 52. La sezione frontale 50 include un'altra piegatura inferiore 60 di circa 15 gradi, approssimativamente nelle vicinanze della parte intermedia della lunghezza di questa sezione. Questa parte curva 60 allinea una parte della sezione frontale 50 approssimativamente perpendicolarmente al piano delle colonnine di supporto nel pannello. Una apertura 62 risulta posizionata nella sezione frontale 50. Due linguette 64 e 66 si estendono dalla parte terminale della sezione frontale 50 e favoriscono gli inserimenti e le rimozioni nelle fasi di impegno con il complesso elastico. Poiché gli angoli del telaio sono disposti perpendicolarmente alle diagonali del telaio, i prolungamenti 56 e 58 presentano angolazioni differenti pari, ad esempio, a 26,4° e 59,4°, rispettivamente, nei confronti del piano della parte inferiore della sezione posteriore 52. La porzione di rinforzo 48 è rettangolare, con una curvatura 68, nel senso della lunghezza, pari, approssimativamente, a 15 gradi in prossimità di una parte terminale lunga. La porzione di rinforzo 48 viene disposta contro la sezione posteriore e saldata a tale sezione 52, in corrispondenza delle posizioni di saldatura 70, con la parte piegata 68 posizionata in corrispondenza della piega 55 sulla sezione posteriore 52. As shown in Figures 3, 4, 5, 6 and 7, each spring assembly 34 includes a main portion 46 and a reinforcing portion 48. The main portion 46 is represented by a unitary element which includes the front 50 and rear sections 52, respectively, which are connected by means of a wider fold 54 of about 143 degrees, in the main portion. The rear section 52 has a lower bend 55, approximately 15 degrees, approximately near the midpoint of the length of this section. This curved portion 55 separates the portion of the rear section 52 near the broad curved portion 54 from the mask frame 32. Two extensions 56 and 58 project laterally from opposite sides of the distal end of the posterior section 52. The front section 50 includes another lower bend 60 of approximately 15 degrees, approximately in the vicinity of the mid-length portion of this section. This curved portion 60 aligns a portion of the front section 50 approximately perpendicular to the plane of the support posts in the panel. An opening 62 is positioned in the front section 50. Two tabs 64 and 66 extend from the terminal part of the front section 50 and facilitate insertions and removals in the steps of engagement with the elastic assembly. Since the corners of the frame are arranged perpendicular to the diagonals of the frame, the extensions 56 and 58 have different angles of, for example, 26.4 ° and 59.4 °, respectively, towards the plane of the lower part of the rear section 52 The reinforcement portion 48 is rectangular, with a curvature 68, lengthwise, approximately equal to 15 degrees in the vicinity of a long end portion. The reinforcing portion 48 is placed against the rear section and welded to this section 52, at the welding positions 70, with the folded part 68 positioned at the fold 55 on the rear section 52.

Secondo quanto rappresentato nella figura 8, il complesso elastico 35 è simile al complesso elastico 34, salvo il fatto che il complesso elastico 35 comporta una apertura 72 sagomata a goccia, mentre gli angoli delle due estensioni sono invertiti. Quando il complesso a maschera-telaio risulta appropriatamente posizionato entro il pannello a lastra frontale, due rondelle spaccate (non rappresentate), vengono saldate al di sopra delle aperture allargate 72 dei complessi a molla 35, in modo tale da garantire l'impegno con le colonnette nel pannello. As shown in Figure 8, the elastic assembly 35 is similar to the elastic assembly 34, except that the elastic assembly 35 has a drop-shaped opening 72, while the angles of the two extensions are inverted. When the mask-frame assembly is properly positioned within the front plate panel, two split washers (not shown) are welded over the enlarged openings 72 of the spring assemblies 35, so as to ensure engagement with the studs in the panel.

Ciascuno dei complessi elastici 34 e 35 viene realizzato con l'impiego di un singolo elemento di acciaio del tipo Carpenter, con una porzione di rinforzo saldata alla porzione principale, prima della piegatura della porzione principale secondo una configurazione ad U o una configurazione a V. La sagoma dei complessi elastici 34 e 35 è tale da garantire l'elasticità richiesta durante l'inserimento e la rimozione della maschera d'ombra, senza che si verifichino concentrazioni di sollecitazioni in aree specifiche della molla. La pressione esercitata su ogni complesso a molla viene distribuita entro l'intero complesso elastico, anche sulla parte superiore della sezione posteriore. I complessi elastici mantengono la loro elasticità anche quando il tubo per la riproduzione di immagini viene assoggettato ad accelerazioni, che risultano tipiche durante le prove di caduta. Per contrastare le forze inerziali che vengono prodotte durante una caduta, i complessi elastici vengono progettati in modo tale da cedere, alla pressione, soltanto in una direzione. Pertanto, quando un complesso elastico viene assoggettato a movimenti che risultano tipici durante l'inserimento e la rimozione di una maschera d'ombra, il complesso elastico risponde mediante piegatura nella porzione a singolo spessore del complesso elastico. Tuttavia, quando il complesso elastico viene assoggettato a forze di inerzia, che risultano tipiche, durante una prova di caduta, la porzione di rinforzo contribuisce nell'opporsi alle forze inerziali. Deve essere rilevato che nel complesso a molle della tecnologia anteriore, in accordo con quanto si verifica nel brevetto di Sone et al., precedentemente citato, la porzione principale del secondo membro elastico 32 risulta saldata in corrispondenza di vari punti, al telaio 19, mentre nell'invenzione in oggetto, soltanto le estensioni 56 e 58 dei nuovi complessi elastici 34 e 35 risultano saldate al telaio. Queste connessioni limitate consentono una maggior flessibilità delle sezioni posteriori dei complessi elastici, in modo tale da favorire il contributo degli stessi alla distribuzione della pressione entro i complessi elastici o a molla. Each of the elastic assemblies 34 and 35 is made with the use of a single steel element of the Carpenter type, with a reinforcement portion welded to the main portion, prior to the bending of the main portion into a U or V configuration. The shape of the elastic assemblies 34 and 35 is such as to ensure the elasticity required during insertion and removal of the shadow mask, without stress concentrations occurring in specific areas of the spring. The pressure exerted on each spring assembly is distributed throughout the entire spring assembly, including over the top of the rear section. The elastic assemblies maintain their elasticity even when the imaging tube is subjected to accelerations, which are typical during drop tests. To counteract the inertial forces that are produced during a fall, the elastic assemblies are designed in such a way that they yield, under pressure, only in one direction. Thus, when an elastic assembly is subjected to movements that are typical during insertion and removal of a shadow mask, the elastic assembly responds by bending in the single thickness portion of the elastic assembly. However, when the elastic assembly is subjected to forces of inertia, which are typical, during a drop test, the reinforcement portion contributes in opposing the inertial forces. It should be noted that in the spring assembly of the prior art, in accordance with what occurs in the Sone et al. Patent, previously cited, the main portion of the second elastic member 32 is welded at various points to the frame 19, while in the present invention, only the extensions 56 and 58 of the new elastic assemblies 34 and 35 are welded to the frame. These limited connections allow greater flexibility of the rear sections of the elastic assemblies, in such a way as to favor their contribution to the distribution of the pressure within the elastic or spring assemblies.

In una versione preferita, sia la porzione principale, sia la porzione di rinforzo dei complessi a molla sono di acciaio inossidabile comportante uno spessore di 0,635 mm. In una condizione di appiattimento, prima della piegatura, la porzione principale del complesso elastico comporta una lunghezza di 63 mm, il corpo principale della sezione posteriore presenta una larghezza di 25,4 mm, il corpo principale della sezione posteriore con i due prolungamenti comporta una larghezza di 45,4 mm, mentre la larghezza minima della sezione frontale del complesso elastico è di 20,5 mm. La parte curva larga 54 presenta un raggio di 1,8 mm, mentre l'angolo formato dalla parte curva larga, nel complesso elastico è pari a 37°. La porzione di rinforzo 48 è rappresentata da una placca comportante, una sagoma rettangolare da 15,2 mm per 25,4 mm. In a preferred embodiment, both the main portion and the reinforcing portion of the spring assemblies are of stainless steel having a thickness of 0.635 mm. In a flattened condition, before bending, the main portion of the elastic assembly has a length of 63 mm, the main body of the rear section has a width of 25.4 mm, the main body of the rear section with the two extensions involves a width of 45.4 mm, while the minimum width of the front section of the elastic assembly is 20.5 mm. The wide curved part 54 has a radius of 1.8 mm, while the angle formed by the wide curved part, overall elastic, is equal to 37 °. The reinforcing portion 48 is represented by a plate comprising a rectangular shape of 15.2 mm by 25.4 mm.

Claims

CLAIMS 1. A tube (8) for reproducing color images, including an evacuated bulb (10) comprising a rectangular front screen panel (12) comprising a screen (18) and a peripheral side wall (20), said panel including a shadow mask assembly (30) mounted therein, by means of spring assemblies (34, 35) positioned at the four corners of said panel, said spring assemblies engaging the projections (25) positioned on said side wall peripheral, characterized by the fact that: each of said elastic assemblies (34, 35) includes a main portion (46) and a reinforcing portion (48), said main portion comprising front and rear sections (50, 52) which are connected by means of a wider fold ( 54) in said main portion, said rear section including two extensions (56, 58) on opposite sides thereof, said extensions being joined to two adjacent sides of said shadow mask assembly, said front section including an opening (62, 72) therein, in engagement with one of said protrusions (25) while said reinforcing portion comprises a plate joined to said rear section.

2. The tube as defined in claim I, characterized in that said rear section (52) includes a minor bend (55) therein, which distances a portion of said rear section in proximity to said broader bend (54) from said complex.

The tube as defined in claim 2, characterized in that said front section (50) includes another lower bend (60) therein, which aligns a part of said front section approximately perpendicular to said support projection (25) .