NL8800657A - Werkwijze voor het vervaardigen van een kleurenbeeldbuis. - Google Patents

Description

* λ * ΡΗΝ 12.470 1 N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken te Eindhoven.

Werkwijze voor het vervaardigen van een kleurenbeeldbuis.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van een kleurenbeeldbuis, die voorzien is van een omhulling met een beeldvenster, en in de omhulling van een van een groot aantal openingen voorziene kleurselectie-elektrode en van ophangmiddelen voor 5 het ophangen van de kleurselectie-elektrode tegenover het beeldvenster, waarbij van ieder ophangmiddel een onderdeel althans gedeeltelijk in de omhulling wordt ingesmolten.

Een dergelijke werkwijze is bekend uit het Amerikaanse octrooischrift 4,271,345.

10 Daarin wordt een werkwijze beschreven waarin een penvormig onderdeel van ieder ophangmiddel in het beeldvenster ingesmolten wordt door middel van een verwarmingselement dat een primaire en een secundaire hoog frequente inductiespoel bevat. De secundaire inductiespoel bevat een uitstekende winding, waarin het 15 onderdeel gedeeltelijk geplaatst wordt. Het gedeelte van het onderdeel dat in de omhulling dient te worden ingesmolten steekt buiten de winding. Door het opwekken van een hoog frequent elektrisch veld in de primaire inductiespoel wordt een hoog frequent veld in de secundaire spoel en derhalve tevens in de buitenwinding van de secundaire spoel 20 opgewekt. Het hoog frequente veld in de buitenwinding warmt het in de buitenwinding stekende gedeelte van het onderdeel op, door middel van in het onderdeel opgewekte hoog frequente wervelstromen. Vervolgens wordt het onderdeel in de omhulling ingesmolten door het verwarmingselement te verplaatsen zodat het buiten de buitenwinding van de secundaire spoel 25 stekende gedeelte van het onderdeel in de omhulling dringt. Een nadeel van deze methode is dat het rendement van deze methode zeer gering is.

Slechts een zeer klein gedeelte van de energie wordt nuttig gebruikt.

Het is derhalve een doel van de uitvinding een methode te verschaffen waarvoor het rendement groter is.

30 Hiertoe wordt de werkwijze volgens de uitvinding gekenmerkt, doordat de genoemde onderdelen tijdens het insmelten door middel van een laserstraal verwarmd worden.

,8800657 'κ ΡΗΝ 12.470 2

Door het gebruik van een laserstraal voor het verhitten van de in te smelten onderdelen wordt de energie die nodig is om een onderdeel in de omhulling in te smelten nauwkeurig gelokaliseerd, namelijk in het in te smelten onderdeel, toegevoerd. De hoeveelheid 5 toegevoerde warmte is nauwkeuriger regelbaar, zodat niet meer energie gebruikt wordt dan noodzakelijk is. Hierdoor wordt tevens spreiding in de eigenschappen van de gemaakte verbindingen tussen ingesmolten onderdelen en de omhulling over verschillende buizen verminderd. Een ander voordeel van de werkwijze volgens de uitvinding is dat er geen 10 direct kontakt tussen een verwarmingselement en het in te smelten onderdeel van een ophangmiddel noodzakelijk is. Dit is met name voodelig als gebruik gemaakt wordt van relatief kleine onderdelen of onderdelen op relatief moeilijk bereikbare plaatsen ingesmolten worden. De werkwijze is tevens sneller. Een ander voordeel ten opzichte van de 15 bekende stand van de techniek is dat voedingsapparaten voor verwarmingselementen die gebruik maken van een hoog frequent elektrisch veld relatief veel ruimte innemen en dicht bij de insmeltopstelling geplaatst dienen te worden. Laserlicht daarentegen kan voor meerdere insmeltopstellingen door middel van één centrale laseropstelling 20 gegenereerd worden en door middel van reflectoren of optische fibers naar de insmeltopstellingen geleid worden, zodat de totale benodigde ruimte voor een insmeltopstelling kleiner is. Bij de bekende techniek dienen de vorm van het in te smelten onderdeel en de vorm van de uitstekende winding aan elkaar aangepast te worden omdat een gedeelte 25 van het in te smelten onderdeel uitstekende winding steekt. De werkwijze volgens de uitvinding stelt geen restricties aan de vorm van het in te smelten onderdeel. De bekende techniek is niet bruikbaar voor het insmelten van onderdelen die geheel of voor het gedeelte dat in de buitenwinding steekt uit een elektrisch niet-geleidend materiaal 30 bestaan, daar in zulke materialen niet of slechts zeer geringe wervelstromen opgewekt worden. De uitvinding maakt het mogelijk onderdelen die geheel of gedeeltelijk uit elektrisch niet-geleidende materialen bestaan in de omhulling in te smelten.

Een voorkeursuitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de 35 uitvinding wordt gekenmerkt doordat onderdelen gebruikt worden die voorzien zijn van aan één zijde gesloten boringen, waarbij de laserstraal aan de open zijde ingezonden wordt.

.8 80 0657 Λ ΡΗΝ 12.470 3

Door de in te smelten onderdelen te voorzien van boringen en de laserstraal hier in te zenden wordt de energie binnenin de genoemde onderdelen toegevoerd. Dit verminderd verlies van energie, zodat de onderdelen sneller en meer gecontroleerd opgewarmd worden.

5 Een verdere uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding wordt gekenmerkt doordat onderdelen gebruikt worden met een voet en dat de boringen tot in de voet doorlopen.

De energie wordt in de voet toegevoerd. Daar dit het gedeelte van de onderdelen is dat ingesmolten wordt, wordt op deze wijze 10 de snelheid waarmee ingesmolten kan worden verhoogd.

Nog een verdere uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding wordt gekenmerkt doordat onderdelen gebruikt worden waarvan de boringen van de open zijde naar binnen toe taps toelopen.

Hierdoor wordt de energie van de laserstraal in de punt van de boring 15 geconcentreerd hetgeen de efficiëntie waarmee de onderdelen verwarmd worden verhoogd.

Nog weer een verdere uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding wordt gekenmerkt doordat onderdelen gebruikt worden waarvan de boringen aan de binnenzijde gezwart zijn.

20 Dit verhoogt de absorptie van de laserstraal in de boring.

Nog weer een andere uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding wordt gekenmerkt, doordat de laserstraal door de omhulling heen gezonden wordt.

Dit kan voordelig zijn indien de onderdelen op moeilijk 25 toegankelijke plaatsen ingesmolten worden.

Nog weer een verdere uitvoeringsvorm wordt gekenmerkt, doordat meer dan één van de onderdelen althans nagenoeg gelijktijdig wordt ingesmolten. Dit versnelt het insmeltproces.

Enige uitvoeringsvormen van de werkwijze volgens de 30 uitvinding worden nader beschreven aan de hand van de tekening.

Hierin toont:

Figuur 1 schematisch een kleurenbeeldbuis vervaardigd volgens de uitvinding in doorsnede;

Figuur 2 een detail van een kleurenbeeldbuis vervaardigd 35 volgens de uitvinding, welk detail onder meer de ophangmiddelen toont, in doorsnede;

Figuren 3a en 3b illustreren de werkwijze bekend uit de 8800657

V

Λ PHN 12.470 4 stand van de techniek;

Figuren 4a en 4b illustreren de werkwijze volgens de uitvinding;

Figuur 5 toont een voor de werkwijze volgens de 5 uitvinding geschikte opstelling.

De figuren zijn schematisch en niet op schaal getekend, waarbij in de verschillende uitvoeringsvormen overeenkomstige delen als regel met dezelfde verwijzingscijfers zijn aangeduid.

Figuur 1 toont een kleurenbeeldbuis vervaardigd volgens 10 de uitvinding in doorsnede. De kleurenbeeldbuis is voorzien van een omhulling 1 met een in dit voorbeeld nagenoeg rechthoekig, van een opstaande rand 3 voorzien beeldvenster 2. De omhulling bevat voorts een konus 4 en een hals 5. Op het beeldvenster 2 is een patroon van in de kleuren rood, groen en blauw luminescerende fosforen 6 aangebracht.

15 In de hals 5 van de kleurenbeeldbuis is een elektronenkanon 9 gemonteerd voor het opwekken van drie elektronenbundels 10, 11 en 12. Deze bundels worden afgebogen door spoelenstelsel 13 en snijden elkaar nagenoeg ter plaatse van de kleursedectie-elektrode 7, waarna elk van de elektronenbundels één 20 van de drie op het scherm aangebrachte fosforen treft.

Elk ophangmiddel 8 omvat een onderdeel , dat met een voet in de omhulling is ingesmolten, in dit voorbeeld nabij de hoek van de opstaande rand 3 van het beeldvenster 2 en een tweede aan de kleurselektie-elektrode verbonden onderdeel, dat in dit voorbeeld een 25 plaatvormig verend element is en dwars staat op de naar de betreffende hoek afgebogen elektronenbundels 10, 11 en 12.

Figuur 2 toont een detail van een kleurenbeeldbuis vervaardigd volgens de uitvinding als getoond in figuur 1 in doorsnede. Het onderdeel 13 van een ophangmiddel is in de opstaande rand 3 van het 30 beeldvenster 2 ingesmolten met voet 14 en strekt zich in dit voorbeeld dwars op de rand 3 van het beeldvenster 2 uit. De kleurselectie-elektrode 7 wordt gevormd door een dun, van een groot aantal openingen 15 voorzien maskerblad 16, dat van een opstaande rand 17 is voorzien.

Aan de opstaande rand 17 is een maskerrand 18 bevestigd. Aan de hoek van 35 de maskerrand 18 is een steunstrip 19 bevestigd. Aan deze steunstrip 19 is het tweede onderdeel van het ophangmiddel, een plat verende element 20 bevestigd. Het plat verende element 20 maakt een zodanige hoek met de .8800657 * s> PHN 12.470 5 lengte-as van van de kleurenbeeldbuis, dat het. nagenoeg loodrecht staat op de naar de betreffende hoek van het beeldvenster 2 afgebogen elektronenbundels 10, 11 en 12. Het plat verend element bevat in dit voorbeeld een gedeeltelijk als holle conus gevormd gedeelte 21, 5 bevestigd aan een in hoofdzaak plat gedeelte 22. Gedeelte 21 omvat opening 23, waarin kop 24 van het onderdeel 13 valt. De vorm van de hier getoonde onderdelen dient niet als beperkend te worden beschouwd.

Figuren 3a en 3b illustreren de werkwijze bekend uit de stand van de techniek. Het verwarmingselement 25 bevat een primaire 10 spoel 26 gewikkeld om een huls 27 gemaakt van niet geleidend materiaal.

Het verwarmingselement bevat ook een secundaire spoel 28 met centrale winding 29 en een buitenwinding 30 met oog 31. De primaire winding kan worden aangesloten op een, hier niet getoonde, hoog frequente wisselspanningsbron. Buitenwinding 30 is verbonden aan een houder 32 15 waarin een buis 33 geplaatst; is die uitmondt in oog 31. Het in te smelten onderdeel van een vasthoudmiddel, in dit voorbeeld pin 34, wordt met gedeelte 35 in buis 33 geplaatst deze wordt vervolgens vacuum gezogen zodat pin 34 in buis 33 vastzit. In gebruik wordt de wisselspanningsbron aangesloten, dit wekt een wisselspanning op in de 20 secundaire spoel en dus een hoog frequent elektromagnetische veld in oog 31 van buitenwinding 30. Dit laatste hoogfrequente veld wekt wervelstromen in pin 34, voornamelijk in gedeelte 35 op zodat dit warmer wordt. Vervolgens wordt, als pin 34 voldoende opgewarmd is, de voet van deze pin 34 in opstaande rand 3 van het beeldvenster 2 ingesmolten. Het 25 nadeel van deze methode is dat slechts een zeer klein gedeelte van de voor deze werkwijze gebruikte energie gebruikt wordt voor het verwarmen van het in te smelten onderdeel; grote en veel plaats innemende voedingsapparaten zijn nodig om de benodigde energie te leveren.

Maatregelen dienen te worden genomen teneinde de niet in het eerste 30 element doch elders (in voedingsapparaten en/of primaire winding) ontwikkeld warmte af te voeren. Het in te smelten onderdeel dient een aan het oog aangepaste vorm te bezitten; dit onderdeel dient tevens althans voor zover het in het oog steekt van een geleidend materiaal gemaakt te zijn; problemen kunnen optreden indien dit onderdeel op een 35 moeilijk bereikbare plaats of schuin op de omhulling dient te worden ingesmolten. In het kort saraengevat is een gecompliceerde installatie nodig en worden restricties gesteld aan de vorm van en het materiaal van . 880 0657 ΡΗΝ 12.470 6 * Λ het in te smelten onderdeel teneinde de benodigde warmte naar het in de omhulling in te smelten gedeelte van het onderdeel toe te voeren.

Figuur 4 illustreert de werkwijze volgens de uitvinding.

Met behulp van een laserstraal 37 wordt onderdeel 38 verwarmd. Onderdeel 5 38 is voorzien van boring 39. Onderdeel 38, hier verder "pen" genoemd, wordt vervolgens door middel van aandruksysteem 40 in de omhulling 36 gedrukt. Daar er geen gecompliceerde installatie nodig is, kan dit op elke plaats en onder elke gewenste hoek gebeuren. In dit voorbeeld is de pen 38 voorzien van een taps toelopende boring 39 die tot in het in te 10 smelten gedeelte doorloopt. Hierdoor wordt daar energie toegevoerd waar het nodig is. Zomin mogelijk energie gaat verloren. In dit voorbeeld bevinden laserstraal 37 en pen 38 zich aan dezelfde kant van de omhulling. De boringen kunnen teneinde de absorptie van de laserstraal te vergroten gezwart zijn, dat wil zeggen van een stof voorzien zijn of 15 zodanig behandeld zijn dat aan het binnenoppervlak van de boringen een zeer hoge absorptie van de laserstraal optreedt. Het is ook mogelijk pen 38 te verwarmen door middel van een laserstraal die door de omhulling valt, zoals in figuur 4b aangegeven. Dit kan voordelen bieden bijvoorbeeld als het moeilijk of zelfs onmogelijk is, vanwege zich 20 rondom de pennen bevindende objecten, de pennen rechtstreeks met de laserstraal aan te stralen.

Figuur 5 toont een voor de werkwijze volgens de uitvinding geschikte opstelling. Voor iedere insmeltopstelling kan één laser gebruikt worden. Het is echter ook mogelijk voor een 25 verzameling van smeltopstellingen één gemeenschappelijke laser te gebruiken. Hierdoor wordt de totaal benodigde ruimte voor de verzameling smeltopstellingen kleiner. Een dergelijke opstelling is schematisch in figuur 5 aangegeven. Laser 40 wekt een laserstraal op. Deze laserstraal wordt in het optisch verdeelstation 41 verdeeld in een n-tal, in dit 30 voorbeeld een viertal substralen, 42 tot en met 45. Deze substralen worden naar opstellingen 46 tot en met 49 toegevoerd. In een opstelling kunnen deze substralen nog verder verdeeld worden, bijvoorbeeld zoals getoond in figuur 5, waarin substraal 45 in insmeltopstelling 49 nog weer in een viertal stralen 50 tot 53 wordt onderverdeeld, met welke 35 stralen 50 tot en met 53 bijvoorbeeld vier onderdelen gelijktijdig kunnen worden ingesmolten. Deze laatste verdeling heeft als voordeel dat de vier onderdelen tegelijkertijd ingesmolten worden, hetgeen sneller is .8800657 PHN 12.470 7 »1 en de mogelijkheid van fouten in de onderlinge positionering kleiner maakt.

Het zal duidelijk zijn dat binnen het raam van de uitvinding voor de ookman vele variaties mogelijk zijn.

.8800657

Claims (8)

1. Werkwijze voor het vervaardigen van een kleurenbeeldbuis, die voorzien is van een omhulling met een beeldvenster, en in de omhulling van een groot aantal openingen voorziene kleurselectie-elektrode en van ophangmiddelen voor het ophangen van de kleurselectie- 5 elektrode tegenover het beeldvenster, waarbij van ieder ophangmiddel een onderdeel althans gedeeltelijk in de omhulling wordt ingesmolten, met het kenmerk, dat de genoemde .onderdelen tijdens het insmelten door middel van een laserstraal verwarmd worden.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat 10 onderdelen gebruikt worden die voorzien zijn van aan één zijde gesloten boringen, waarbij de laserstraal aan de open zijde ingezonden wordt.

3. Werkwijze volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat onderdelen gebruikt worden met een voet en dat de boringen tot in de in 15 de voet. doorlopen.

4. Werkwijze volgens conclusie 2 of 3, met het kenmerk, dat onderdelen gebruikt worden waarvan de boringen van de open zijde naar binnen toe taps toelopen.

5. Werkwijze volgens conclusie 2, 3 of 4, met het kenmerk, 20 dat onderdelen gebruikt worden waarvan de boringen aan de binnenzijde gezwart zijn,

6. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de laserstraal door de omhulling heen gezonden wordt.

7. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, met 25 het kenmerk, dat meer dan één onderdeel althans nagenoeg gelijktijdig wordt ingesmolten.

8. Kleurenbeeldbuis vervaardigd volgens de uitvinding. .8800657