DE1902538C3 - Federndes Aufhängeelement zur Befestigung einer Lochmaske im Kolben einer Farbfernsehbildröhre - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein federndes Aufhängeelement zur Befestigung einer Lochmaske im Kolben einer Farbfernsehbildröhre, wie es im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 beschrieben ist.

Das Aufhängeelement besteht teilweise aus einem Bimetall und ist derart angeordnet daß die Farbauswahlelektrode bei Erwärmung eine Bewegungskompomente in Richtung des Bildschirmes erhält Eine derartige Verschiebung der Lochmaske ist notwendig, um dafür zu sorgen, daß die Elektronensttahlen auch bei Ausdehnung der Maske durch Erwärmung dennoch auf die richtigen Farbelemente des Schirmes gelangen.

Bei den beispielsweise aus der FR-PS 14 86 675 liekannten Ausführungsformen, bei denen die Bimetallteile aus zwei aufeinander befestigten Metallschichten mit verschiedenen Ausdehnungskoeffizienten bestehen, tritt die Biegung immer in einer Richtung senkrecht auf der größten Oberfläche der Schichten auf, d. h. in der Richtung des kleinsten Widerstandsmoments des Bimetallteils.

Der Bimetallteil muß also immer derart angeordnet werden, daß diese Biegung unmittelbar oder mittelbar gemäß der Längsachse der Röhre auf die Farbauswahl- so elektrode übertragen wird. Umgekehrt wird jedoch eine Verschiebung der Farbauswahlelektrode gernäß der Röhrenachse infolge eines Stoßes immer in der Richtung des kleinsten Widerstandsmoments des Bimetallteils darauf übertragen werden. Es hat sich herausgestellt daß dadurch oft eine Überschreitung der Elastizitätsgrenze mindestens eines der Metalle des Bimetallteils stattfindet so daß dieser Teil eine bleibende Verformung erfährt. Dies hat zur Folge, daß bei einem heftigen Anprall gegen die Bildröhre oder bei einem Sturz von einer geringen Höhe die Farbauswahlelektrode eine bleibende in Richtung der Röhrenachse gerichtete Verschiebung erfahren kann, so daß die Farbwiedergabe stark beeinträchtigt wird.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Aufhängung der Lochmaske mit Hilfe federnder Aufhängeelemente aus einem Bimetall anzugeben, die jedoch einer mechanischen Belastung ausgesetzt werden können, ohne daß eine, erhebliche bleibende Verformung der Aufhängeelemehte infolge eines Stoßes oder Sturzes zurückbleibt „

Zur Lösung dieser Aufgabe werden bei einem federnden Aufhängeelement zur Befestigung einer Lochmaske im Kolben einer Farbfernsehbildröhre der eingangs genannten Art nach der Erfindung Maßnahmen ergriffen, wie sie im Kennzeichenteil des Patentanspruchs 1 beschrieben sind.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können Maßnahmen ergriffen werden, wie sie in den Kennzeichenteilen der Unteransprüche 2 und 3 näher ausgeführt sind

Bei Einsatz der Maßnahmen nach der Erfindung steht die Richtung der Biegung bei Erwärmung also nicht mehr senkrecht auf der größten Oberfläche des Bimetallstreifens, sondern läuft parallel zu dieser Oberfläche, also in der Richtung des größten Widerstandsmoments des Streifens. Die Aufhängefeder selbst hat somit außer der Aufgabe, die Farbauswahlelektrode aufzuhängen, zugleich die Funktion eines der zwei Einzelteile des Bimetalls. Dies ist dadurch möglich, daß die aus verschiedenen Metallen bestehenden Schichten des Bimetalls nicht mit den größten Flächen aufeinanderliegen. sondern mit den Kanten aneinander befestigt sind. Die Federwirkung der Schichten in einer Richtung senkrecht zu ihrer Oberfläche wird dadurch nicht beeinträchtigt

Es hat sich herausgestellt daß die Biegung in der Ebene des Streifens erfolgt, ohne daß ein Verdrillen des Streifens auftritt wenn die zwei mit einer Kante miteinander verbundenen Schichten des Bimetalls derart gebildet sind, daß die Verbindungsnaht nicht unterbrochen ist und sich über einen Teil oder vorzugsweise über die ganze freie Länge des Federstreifens erstreckt und wenn dieser freie Teil des Streifens außerdem eben ist Da die in den Metallschichten auftretenden Kräfte verhältnismäßig groß sind, ist es notwendig, daß für eine liehr gute Verbindung der Seiten der Schichten über die ganze Länge gesorgt wird, da sonst örtlich Biegung oder Verdrillen des Streifens auftreten kann. Die eine Schicht besteht vorzugsweise aus Invar, das einen sehr niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweist die andere aus rostfreiem Stahl mit einem viel höheren Wärmeausdehnungskoeffizienten.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht eines Aufhängeelements,

F i g. 2 eine Draufsicht eines Aufhängeelements,

F i g. 3 einen Schnitt durch ein Aufhängeelement gemäß der Linie U-H nach F i g. 1,

F i g. 4 eine schaubildliche Darstellung eines an einer Ecke einer Lochmaske befestigten Aufhängeelements,

F i g. 5 eine Ansicht von unten nach F i g. 4,

F i g. 6 eine Draufsicht auf eine Maske mit drei Aufhängeelementen,

F i g. 7, 8 und 9 andere Ausführungsformen des Aufhängeelements.

In Fig. 1, 2 und 3 ist 1 das federnde Aufhängeelement, das aus einer Schicht 2 aus rostfreiem Stahl (Chromnickelstahl) mit ungefähr 18 Gewichtsprozent Chrom und 8 Gewichtsprozent Nickel mit einem Wärmeausdehnungskoeffizienten von etwa 170 · 10~⁷, und einer Schicht 3 aus Invar (64 Gewichtsprozent Fe, 36 Gewichtsprozent Ni) mit einem Ausdehnungskoeffizienten von etwa 0 besteht. Die Schichten 2 und 3 sind an je einer Kante bei 6 zusammengeschweißt, wobei

sich die Schweißnaht über die ganze Länge des Federstreifens 1 erstreckt. Der Streifen 1 ist mit einer öffnung 7 versehen, die um einen Vorsprung in der Wand des Kolbens greifen kann. Das bre'ue Ende, das an die Farbauswahlelektrode geschweißt wird, ist mit zwei 5 Lappen 4 und 5 versehen.

Wie aus F i g. 4 hervorgeht, kann das Element 1 um eine Ecke des Tragrahmens 9, der einen einwärts gerichteten Flansch 10 enthält und eine Lochmaske 8 trägt, angeordnet, und an den Stellen 11 festgeschweißt werden. Die Lappen 4 und 5 werden um den Rand des Rahmens 9 gebogen und an der Unterseite des Flansches 10 festgeschweißt.

Bei Erwärmung dehnt sich die Schicht 2 mehr als die Schicht 3, so daß sich die Feder nach F i g. 1 mit der «5 hohlen Seite an der Unterseite, wie durch die gestrichelte Linie dargestellt ist, krümmt D« der Vorsprung 12 (F i g. 5) im Kolben 13, auf dem die Feder mit der öffnung 7 ruht feststeht, wird die Krümmung der Feder eine Aufwärtsbewegung des breiten Endes und des daran befestigten Rahmens 9 und der Maske 8 verursachen, so daß die Maske 8 in Richtung des Bildschirmes bewegt wird.

Im allgemeinen werden drei Federn 1, angeordnet wie in F i g. 6 dargestellt, verwendet.

Es zeigt sich, daß sich der Federstreifen in seiner größten Fläche biegt Weil dabei große Kräfte in der Schweißnaht der Metallschichten 2 und 3 auftreten, werden an diese Schweißnaht hohe Anforderungen gestellt. Es hat sich herausgestellt, daß bei den Ausführungsformen nach den F i g. 7, 8 und 9 die Biegung infolge von Temperaturerhöhung kleiner ist, als die bei der Ausführungsform nach den F i g. 1, 2 und 3. Diese Ausführungsformen eignen sich daher weniger. Es ist notwendig, daß die Schweißnaht 6 homogen ist, ohne örtliche Unterbrechungen. Vorzugsweise wird die Naht elektronisch geschweißt, da dabei eine sehr homogene Naht ohne Rippen erhalten werden kann.

Die Befestigung des breiten Endes des Streifens 1 am Rahmen 9 muß sehr solide sein, d.i sonst beim Auftreten heftiger Stöße (Fallversuchen) Verformung an den Schweißstellen auftreten kann. Der Streifen 1, also das Bimetall selber, ist in diesem Fall äußerst stark in Richtungen parallel zur Röhrenachse. Die langen Seiten des Bimetallstreifens brauchen nicht gerade, sondern können auch gebogen sein, so daß ein sichelförmiger Streifen entsteht

Aus Fallversuchen hat sich ergeben, daß die bleibende Verschiebung der Maske 8 etwa '/2 bis '/3 derjenigen Verschiebung ist, die bei der bekannten Konstruktion auftritt bei denen einzelne mit einem Federstreifen verbundene Bimetallteile verwendet werden. Die Güte der Schweißnaht 6 spielt dabei auch eine wichtige Rolle, da es von dieser Naht abhängt ob sich der Streifen 1 als ein Ganzes verhält, oder ob eine nicht elastische Verschiebung zwischen den Schichten 2 und 3 auftreten kann.

Der freistehende Teil des Streifens 1 soll vorzugsweise gänzlich in einer Ebene liegen, damit die Krümmung in der Ebene des Streifens erfolgt. Die Dicke der Schichten 2 und 3 bei einer Lochmaske mit einem Gewicht von 900 g beträgt beispielsweise Umm. Aus Fallversuchen hat sich ergeben, daß die bleibende Verschiebung der Maske 8 nach einem Stoß von 60 g etwa 10 bis 20 μηι sein kann. Bei den bekannten Konstruktionen ist diese Verschiebung 30 bis 70 μητί.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   L Federndes Aufhängeelement zur Befestigung einer Lochmaske im Kolben einer Farbfernsehbildröhre, das mindestens in dem zwischen den Befestigungsstellen mit der Lochmaske und dem Kolben liegenden Teil aus einem Bimetallstreifen besteht dadurch gekennzeichnet, daß die zwei den Bimetallstreifen bildenden Metallstreifen an je einer ihrer Längskanten miteinander verbunden sind und daß sich die.^Verbindungsnaht mindestens über einen Teil der Länge des Streifens erstreckt
2. 2. Federndes Aufhängeelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß der Streifen aus einem Chromnickelstahlstreifen mit 18 Gewichtsprozent Chrom, 8 Gewichtsprozent Nickel und einem aus Invar bestehenden Streifen besteht
3. 3. Federndes Aufhängeelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß der zwischen den Befestigungsstellen mit der Lochmaske und dem Kolben liegende Teil des Federstreifens eben ist