DE2324811C3 - Lochmaskenanordnung für Farbbildröhren - Google Patents
Lochmaskenanordnung für FarbbildröhrenInfo
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Description
bilden, daß sie einfacher und anpassungsfähiger bei wird. Eine solche Verschiebung kann verschiedene
4er Herstellung ist Diese Aufgabe wird erfindungs- Ursachen haben, insbesondere kann sie durch Verjemäß
dadurch gelöst, daß ebene Endabschnitte ein- zerrung des Maskenrahmens infolge von Wärme-Inder
benachbarter Rahmenteile sich übirlappen und ausdehnung und mechanischen Stoßen entstehen. Um
aneinander befestigt sind und daß di?se Endabschnitte 5 die Stabilität der Maske sicherzustellen, sollten daher
Jn einer zur Lochmaske etwa parallelen Ebene liegen. Verzerrungen des Maskenrahmens vermieden werden,
Durch Verwendung von vier miteinander verbünde- wenn dieser den verschiedenen Betriebsbedingungen
pen Rahmenteilen, die sich in Ebenen parallel zum ausgesetzt ist.
Schirm überlappen, kann eine ideale Passung zwischen Der rechteckige Metallrahmen 24 der hier beschrie-
Maske und Rahmen erhalten werden, indem jeder io benen Ausführungsform der Erfindung hält die Ver-Rahmenteil
vor seiner Verbindung mit den anderen Zerrungen während des normalen Röhrenbetriebs ge-Rahmenteilen
in der parallelen Ebene richtig ausge- ring, wenn er mit der Maske 26 verbunden ist. Der
richtet werden kann, um den Rahmen an die genauen Rahmen 24 besteht aus 4 symmetrischen U-förmigen
Abmessungen einer bestimmten Maske anzupassen. Rahmenteilen 30, 32, 34 und 36. Der obere und
Pie Herstellungskosten werden vermindert, weil der 15 untere Rahmenteil 30 und 34 sind in der Form einAbfall
klein gehalten wird und weil zur Bildung der ander gleich und ähnlich den linken und rechten
Maske leichteres Material verwendet werden kann. Rahmenteilen 36 und 32, die ihrerseits ebenfalls ein-
Die Erfindung wird nachstehend ar. Hand von ander gleich sind.
Zeichnungen erläutert. Wie jn F i g. 3 zu sehen ist, hat jsder Rahmenteil
Zeichnungen erläutert. Wie jn F i g. 3 zu sehen ist, hat jsder Rahmenteil
F i g. 1 zeigt teilweise aufgebrochen eine Farbbild- 30 einen L-förmigen Querschnitt, bestehend aus einem
töhre vom Lochmaskentyp in Seitenansicht; gebogenen äußeren Schenkel, der etwa der Innenform
F i g. 2 zeigt auseinandergezogen und von vorne des Randes der Abschlußkappe 18 angepaßt ist, und
die vier Seiten eines Lochmaskenrahmens; einem ebenen nach innen weisenden Schenkel 40. Ein
F i g. 3 ist ein Schnitt durch den Lochmasken- Rand 42 des zum Schirm 22 weisenden Schenkels 38
lahmen gemäß der Linie 3—3 in F i g. 2; »5 ist nach innen gebogen, um sich der gewölbten Form
F i g. 4 zeigt den zusammengesetzten Lochmasken- der Lochmaske anzupassen. In ähnlicher Weiss i; t ein
rahmen von vorn; innerer Teil 44 des Sei e ikels 40 zum Strahlsystem 28
F i g. 5 ist eine Seitenansicht des Lochmasken- hin gebogen. Bogenförmige Endbereiche 46 des Schenrahmens
nach F i g. 4; kels 40 überlappen sich mit ähnlich geformten tnd-
F i g. 6 zeigt den Lochmaskenrahmen der F i g. 4 30 bereichen 46 der benachbarten Rahmenteile. Voizu jsvon
unten. weise ist jeder Rahmenteil mit den benachtar.en
Die in F i g. 1 dargestellte Kathodenstrahlröhre 10 Rahmenteilen durch Schweißstellen 48 verbunden, die
besteht aus einem evakuierten Glaskolben 12, der an den Überlappungsbereichen 46 angebracht sind,
einen dünnen Halsteil 14, einen trichterförmigen Ein rechteckiger Miskenrahmen bietet noimaler-
einen dünnen Halsteil 14, einen trichterförmigen Ein rechteckiger Miskenrahmen bietet noimaler-
Teil 16 und eine Abschlußkappe 18 mit einer gewölbten 35 weise wenig Widerstand gegenüber Torsion um die
Frontplatte 20 aufweist. Die innenliegende Oberfläche Diagonalachsen. Bei dem vorliegenden Rahmen überder
Frontplatte 20 ist mit einem farbigen Leuchtstoff- lappen sich jedoch die benachbarten Rahmenteile an
schirm 22 bedeckt, entweder aus einem Punktmuster jeder Ecke, so daß die Rahmenfestigkeit längs der
oder aus einem Linienmuster aus rot-, grün- und Diagonalen erhöht wird. Zusätzlich zu dieser Materialblau-emittierenden
Leuchtstoffen. Ein rechteckiger 40 Verdopplung an den Ecken infolge der sich übernahmen
24 trägt eine dünne Lochmaske 26 innerhalb läppenden Rahmenteile trägt noch ein weiterer Umder
Röhre 10 in der Nähe des Schirms, so daß jede stand zur Erhöhung der Festigkeit der aus M iske und
(öffnung in der Maske eine systematische Beziehung Rahmen bestehenden Anordnung bei: Da der vorjtu
einer Gruppe von Leuchtstoffzeilen oder -punkten liegende Aufbau aus 4 Stücken zusammengesetzt ist,
auf dem Schirm hat. Die öffnungen in der Maske 24 45 lassen sich die Herstellungstoleranzen gering halten,
können irgendeine beliebige Form haben, beispiels- wodurch man einen engen Sitz der Maske an dm
weise kreisrund oder langgestreckt, je nach dem Ecken des Rahmens erhält. Diese engen Toleranzen
Leuchtstoffmuster auf dem Schirm 22. sind möglich, weil jeder Rahmenteil genau in einer
Während des Betriebs der Röhre 10 sendet ein im geeigneten Spannvorrichtung gehalten werden kann,
Röhrenhals 14 angeordnetes Strahlsystem 28 Elek- 50 während die Rahmenteile zusammengeschweißt wertronenstrahlen
durch die Lochmaske 26 hindurch auf den. Es hat sich herausgestellt, daß der mittlere Abden
Schirm 22, wodurch die Leuchtstoffpartikeln in stand zwischen der Maske und dem Rahmen wesentden
Zeilen oder Punkten angeregt werden. Unter der lieh unter 0,38 mm gehalten werden kann, was der
Wirkung äußerer Ablenkeinrichtungen (nicht gezeigt) mittlere Abstand zwischen einem gebogenen Rahmen
tasten die Elektronenstrahlen den Schirm systema- 55 und einer Lochmaske ist.
tisch ab, so daß das gewünschte Bild gesehen werden Wegen der engen Passung zwischen den Ecken der
kann, wenn man den Schirm 22 durch die Front- Lochmaske und des Rahmens kann der beschriebene
platte 20 betrachtet. Rahmen aus einem dünneren Material (etwa 0,25 bis
Bei dieser Art von Kathodenstrahlröhren muß die 0,9 mm) hergestellt werden, als es bisher zur Herstel-Lochmaske
genau angeordnet sein, und ihre Lage 60 lung gebogener Rahmen verwendet wurde (etwa
bezüglich des Schirms muß beibehalten werden, wenn 2,36 mm Dicke). Diese Verringerung der Masse des
die Farbbildinformation auf dem Schirm getreu Rahmens bringt ebenfalls mehrere wichtige Vorteile,
wiedergegeben werden sol?.. Beispielsweise kann in Beispielsweise ist die Zeit für die Wärmestabilisierung
manchen Kathodenstrahlröhren eine Maskenverschie- der aus Maske und Rahmen bestehenden Anordnung
. bung von nur 0,076 mm dazu führen, daß ein Elek- 65 wesentlich kleiner. Außerdem sind die Gesamttronenstrahl
den Rand einer benachbarten Zeile oder herstellungskosten niedriger, weil weniger Material
eines benachbarten Punktes trifft, wodurch die Rein- benötigt wird. Natürlich erleichtert ein geringeres
heit des wiedergegebenen Farbbildes sehr verringert Gewicht irgendeines Teils in einer Kathodenstrahl-
röhre auch das Tragen des gesamten mit dieser Röhre bestückten Geräts.
Die nachstehende Tabelle zeigt Rahmenmaße für eine typische Röhre, bei welcher Maske und Schirm
sphärisch (gewölbt sind.
Äußere Gesamtabmessung des
Kleinste Innenmaße des Rahmens 19,517 |
Kurzer
RabiDGO- toi cm |
X 27,402 cm |
97,264 |
Langer
Rahmen- tefl cm |
|
Äußenkrümmung des äußeren Schenkels (R) |
75,771 | 194,304·) |
Krümmung des oberen Randes dies äußeren Schenkels (R) |
2,179 | 65,943*) |
Maximal«! Breite des nach innen weisenden Schenkels |
ι 2^86 | 1,989 |
Maximale Höhe des äußeret Schenkels! |
1,354 | 3,226 |
Krümmung der End bereiche (R) |
1,354*) |
*) (S) — Krümmungsradius.
Es sind nur die Kleinstmaße der Mittelöffnung des Rahmen!; gegeben, weil diese öffnung etwas kissenfönnig
ausgebildet ist, damit die Elektronenstrahlen an den Ecken der Lochmaske durch diese dringen
können, am gerade Seiten auf dem Muster des Schirms zu bilden.
Vorzugsweise ist jeder Teil des Metallrahmens in den gewünschten in der Tabelle angegebenen Abmessungen ausgestanzt. Da gegenüberliegende Seiten
des Rahmens gleich sind, sind zum Stanzen nur zwei verschiedene Stanzmatrizen erforderlich. Anschließend
wird jeder Rahmenteil in eine vierseitige Spannvorrichtung eingesetzt, die so voreingestellt wird, daß
jeder Rahmenteil in Übereinstimmung mit den Innenmaßen einer Lochmaske bezüglich aller anderes
RahmeoiteSe liegt. Die Toleranz im Zwischenraum
zwischen dem Rahmen raid der Maske kann innerhalb der Grenzen von +0,00 bis —0,12 nun gehalten
werden. Eine Toleranz von 0,02S bis 0,05 mm ist
leicht zti erreichen. Eise positive Toleranz am Rahmen
kann due Streckung und möglicherweise eine Verzerrung
der Maske zur Folge haben und sollte daher vermiedlen werden. Wenn jeder Rahmenteil in der
richtigen Stellung ist, werden alle sich überlappenden
Eckenbereiche des Rahmens an zwei Punkten geschwetftt,
die einen isse Abstand von der Rahmendiagonalen haben. Anschließend wird der Rahmen
'in der Aufspannvorrichtnng gehalten, während die
Maske Ober des äußeren Schenkeln des Rahmens aufgepaßt wird and nät deren Rändern 42 verschweißt
wad.
Es int wichtig, daS ach die Ranmtöteik an allen
Beten ausreichend weft überlappen, damit die beiden
SefcweißstBflen jeweös genügend weit auseinander
liegen, um eine Verdrehung an der Ecke zu verhindern. Wenn an jeder Ecke beispielsweise nur eine Schweißstelle
wäre, würde diese Stelle einen Drehpunkt bilden, um welchen der Rahmen in die Form eines Parallelogramms
gedreht werden könnte. Mit mindestens zwei Schweißstellen an jeder Ecke wird die Festigkeit des
Rahmens gegenüber einer solchen Verzerrung jedoch stark erhöht. Es hat sich gezeigt, daß bei einer Bildröhre
mit einer Diagonalen von 38,1 cm ein Abstand
ίο der beiden Schweißstellen von etwa 1,6 cm ausreicht,
um dem Rahmen eine genügende Steifigkeit für den normalen Gebrauch zu geben. Ähnlich hat sich ein
Schweißstellenabstand von etwa 2,54 cm als angemessen für eine 63,5-cm-Bildröhre herausgestellt.
Nach dem Zusammensetzen geben die Lochmaske und der Rahmen der gesamten Anordnung eine solche
Steifigkeit, daß die Anordnung als starre Einheit angesehen werden kann. Bei den bekannten Lochmasken-Rahmen-Anordnungen
betrug der mittlere
μ Zwischenraum zwischen dem Rand der Maske und dem Rahmen etwa 0,381 mm. Wegen dieses großen
Zwischenraums ließ sich die geforderte Steifigkeit nur erreichen, wenn man die Dicke des für den Rahmen
verwendeten Stahls oder eines anderen Materials ver-
»5 größerte. Beim bisherigen Stand der Technik waren
Stahlrahmen mit einer Materialstärke von etwa 2,36 mm üblich. Wegen des engen Sitzes der Maske
im Rahmen, der durch die Erfindung insbesondere an den Ecken möglich ist, läßt sich ein Rahmen mit einer
Materialstärke von 0,89 mm verwenden. In Wirklichkeit sind schon Materialstärken von 0,25 mm für den
Rahmen ausreichend, um einen starren Aufbau mit der Lochmaske und dem Rahmen zu bilden.
Die vorstehende Beschreibung berieht sich auf eine mögliche Ausführungsform der Erfindung, d. h., es
sind verschiedene Abwandlungen möglich, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Beispielsweise
lassen sich verschiedene Querschnittsformen für den Rahmen verwenden, um verschiedenen Masken oder
verschiedenen Montageverfahren Rechnung zu tragen. Auch kann die Form des Rahmens im gewissen Maß
von d«T strengen Rechteckform abweichen, und aus
diesem Grund ist der hier verwendete Begriff »rechteckig« so weit auszulegen, daß er die verschiedenen
Rahmenformen umfaßt die für verschiedene Röhrenformen und Anwendungsarten nötip sind.
Der vorstehend beschriebene Rahmen ermöglicht eine engere Passung mit der entsprechenden Maske.
Da der Rahmen aus vier Teilen hergestellt wird, kann
so er mittels einer Aufspannvorrichtung in engeren
Toleranzen aufgebaut werden, um an den Ecken einen sehr festen Sitz mit der entsprechendes Maske zx
bilden. Die schwächsten Punkte sowohl der recht eckigen Maske als auch des rechteckigen Rahmen!
liegen jeweils an den Ecken, und der Widerstam
gegenüber Verdrehung oder Torsion dieser Strukturei um ihre diagonalen Achsen ist gering, wenn sie unge
bonden getrennt liegen. Wenn die Passung zwischei Maske und Rahmen an den jeweiligen Ecken schlech
ist, dann ergeben sich beim Zusammenschweißen vo;
Maske and Rahmen Spannungen, die den Rahme um seine Diagonakchscn verbiegen and 1» einer Au:
wölbung der Maske führen» wodurch deren Konto
verändert wird. Eine eogo Passung zwischen Rahme
nrid Maske an den Eck«« h4Tt dies« Rahmenverbiegun
und Maskenauswölbung gering« so daß ein fest«
Rahmen-Masken-Aufbau nth leichterem Metall fi
den Rahmen möglich ist Zum einen werden hier durc
die Herstellungskosten verringert und zum anderen paßt sich ein leichterer Rahmen beim Aufheizen
schneller der Temperatur der Maske an, wie oben beschrieben.
Mit dem vorstehend und in den Ansprüchen ver-
Mit dem vorstehend und in den Ansprüchen ver-
wendeten Ausdruck »Lochmaske« sind beliebige Maskenformen für Kathodenstrahlröhren gemeint, die
irgendwelche Durchlaßöffnungen für Elektronen haben., z. B. auch Spezialformen wie die sogenannte
5 Scb litzmaske.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (8)
1. Lochmaskenanordnung für Farbbildröhren, .a öbmich einen Schirm mit Linien oder Punkten aus
bestehend aus einer durchlochten Maske und einem P^. ^n Strahlsystem zur Erzeugung von Elekdie
Maske tragenden rechteckigen Rahmen der *£" ^6 um den Schirm zum Leuchten anzuaus
vier miteinander verbundenen, je eine Seitedes iron ^ ^ zwischeil dem Strahlsystem und dem
Rechteckrahmens bildenden Teilen von L-formi- regen^ ^ s£)genannte Lochmaske. Dk Lochgem
Querschnitt aufgebaut ist, dadurch ge- ο dünnes MetaUblech mit vielen Öffnungen
k e η η ζ e i c h η e t, daß ebene Endabschmtte (46) mas« e ^ ^ ^^ angeordnet in>
einander benachbarter Rahmenteile (32 bis 3bj sien u ^ Maskenöfftmngen systematisch zu den
überlappen und aneinander befestigt sind und daiJ ^uchtstoffliniCn oder -punkten des Schirms ausgediese
Endabschnitte in einer zur Lochmaske (M)- ^ ^ Um diese systematische Ausrichtung beietwa
parallelen Ebene liegen. 5 muß die Lochmaske in geeigneter Weise
2. Lochmaskenanordnung nach Anspruch 1, cia ^ Farbbildröhre gehaltert sein, damit die Maske
durch gekennzeichnet, daß die sich überlappenden mc ^ der Herstellung ^5 auch während des
Endabschnitte (46) der Rahmenteil (30 bis 36) sowcrn^ ^^ ^ ^ ^^ festgelegten StelJung
Berührungsflächen aufweisen, die alle in einer ? HiefZU ^άϊοα1 ^3n sich übücherweise eines
gemeinsamen Ebene verlaufen. rechteckigen Rahmens, der die Maske innerhalb der
3. Lochmaskenanordnung nach Anspruch 1 oder ^W"
2, dadurch gekennzeichnet, daß emander benach- κοη · Lochmaskenrahmen in bekannter
harte Rahmenteile (z. B. 30, 32) an denι Si^ι über- ™™ inem einzi α Blech ausstanzt, dann hat
läppenden Berührungsflächen der Endabschnitte W«se a Materialverlust, weil der die Rah-
(46) durch mindestens zwei getrennte Schweiß- »5 ^gj6" g bildende Mittelteü des Blechs entfernt
stellen miteinander verbunden sind. ß Um diesen Abfau zu vemngern, wurde
4. Lochmaskenanordnung nach emem der vor- weroen Verfahren entwickelt, bei welchem ein
hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet ein Materialstreifen ausgeftanzt wird und
daß die Rahmenteile (30 bis 36) aus Stahl mit einer ^rs s™n dann in die gewünschte rechteckige
Stärke von 0,25 bis 0,89 mm bestehen. 3 ™ den Lochmaskenrahmen gebogen wird.
5. Lochmaskenanordnung nach einem der vor- ru ch ^ endgültigen Abmessungen
hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, Jf^ ^n nicht genau vorhersagbar, so daß
daß der mittlere Abstand zwischen dem am Rah- «achtem g ^ schlecht aufdnander
men anliegenden Rand der Lochmaske (26) und Loc»masKe
dem Rahmen (24) kleiner ist als 0,38 mm. 35 pass ^^ gefundenj daß die Festigkeit der aus
6. Lochmaskenanordnung flach Ansprucn 5, aa- Rahmen bestehenden Anordnung
durch gekennzeichnet, daß die Tolerant im Ab- «JgJSbar davon abhängt, wie eng die Passung
stand zwischen dem Rahmen(M) und der loch- ^^^ und Rahmen ist. Bei bekannten An-
stand zwischen dem Rahmen (24) und ^Si Maske und Rahmen ist. Bei bekannten An-
maske (26) im Bereich von +0,00 bis 0,127 mm z™™^ die besterreichte Passung zwischen
liegt . . λ vnr Maske und Rahmen etwa bei 0,38 mm, welches der
7. Lochmaskenanordnung nach einem der vor- JJasw una hen ^ Maske und dem
hergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet mittlre ad ^^ passungsmaß bedingte
daßdieimwesentüchenparaUelzurLochmaskei^) «J™ J1^ keit oder Steifigkeit läßt sich zwar
verlaufenden Schenkel (40) des L-formigen Profils Y^^^g dickeren Materials ausgleichen,
der Rahmenteile koplanar sind und daß die im 45 durch verwe s ^^ dje HersteUungskosten.
wesentlichen senkrecht zur Lochmaske hegenden jedoch stage■ des Rahmens leichteres Ma.
Schenkel (38) sich in einer gemeinsamen Richtung Urnju^me n^ ^ ^ und somit di(. Produk.
erstrecken. . tionskosten zu senken, ist daher eine verbesserte
8. Lochmaskenanordnung nach einem der vor- {J™^^ Maske Und Rahmen erwünscht,
hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet^ So Ρ^η^;ς η^η läßt sich enger an die Lochdaß
sich zumindest ein TeU des Endabschnitts (46) Em Maskenra .^ ^ ^. ^ ^
eines jeden Rahmenteils in die Längsrichtung des ffl^gn^dnun der eingangs beschriebenen Art
benachbarten Rahmenteils erstreckt. " mehreren Teilen zusammensetzt. Eine solche aus
55 d<r USA.-Patentschrift 3516147 bekannte Lochmaskenanordnung
enthält als Rahmenteile vier L-Profüe die an den Ecken des Rahmens aneinanderstoßen
und dort über gesonderte Verbindungsstücke miteinander verschweißt sind. Die mit dieser Konstruk-6o
tion erreichte Passung zwischen Maske und Rahmen
ist jedoch begrenzt durch die Genauigkeit der Stanzoder Walzvorgänge bei dem jeweils angewendeten
Verfahren. Außerdem ist diese Konstruktion wegen der Notwendigkeit gesonderter Verbindungsstucke,
65 die ihrerseits wieder den L-Profilen der Rahmenteil
angepaßt sein müssen, relativ kompliziert, cc ist die Aufgabe der Erfindung, eine Lochmasken-
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US25426072A | 1972-05-17 | 1972-05-17 | |
US25426072 | 1972-05-17 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2324811A1 DE2324811A1 (de) | 1973-11-29 |
DE2324811B2 DE2324811B2 (de) | 1975-10-02 |
DE2324811C3 true DE2324811C3 (de) | 1976-05-13 |
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