ITMI992324A1 - Struttura di telaio/maschera perfezionata per tubo a raggi catodici - Google Patents

Description

Descrizione del brevetto per invenzione industriale avente per titolo:

" Struttura di telaio/maschera perfezionata per

tubo a raggi catodici"

La presente invenzione riguarda una struttura di maschera di selezione dei colori per tubo a .raggi catodici a colori. L'invenzione ha la sua applicazione in tutti i tipi di tubo comprendente una maschera di selezione dei colori ed è più in particolare adatta per i tubi la cui maschera viene mantenuta in tensione tramite il telaio sul quale essa è collegata.

I tubi a raggi catodici convenzionali presentano una maschera di selezione dei colori posta ad una distanza precisa dall'interno della faccia anteriore di vetro di un tubo, faccia anteriore sulla quale sono depositati reticoli di fosfori luminescenti rossi, verdi e blu per formare uno schermo. Un cannone a elettroni disposto all'interno del tubo, nella sua parte posteriore, genera tre fasci di elettroni in direzione della faccia anteriore. Un dispositivo di deflessione elettromagnetica, generalmente disposto all'esterno del tubo e vicino al cannone ad elettroni ha la funzione di deviare i fasci elettronici per far loro esplorare la superficie del pannello sul quale sono disposte le reti di elementi luminescenti. Sotto l'influenza di tre fasci elettronici corrispondenti ciascuno con un colore primario determinato, le reti di fosfori luminescenti premettono la riproduzione .di immagini sullo schermo, la maschera premettendo, a ciascun fascio determinato di illuminare solo il fosforo luminescente del colore corrispondente.

La maschera di selezione dei colori durante il funzionamento del tubo deve essere disposta e mantenuta in una posizione precisa all'interno del tubo. Le funzioni di sostegno della maschera sono realizzate grazie ad un telaio metallico rettangolare generalmente molto rigido sul quale la maschera viene convenzionalmente saldata. Il gruppo telaio/maschera è montato nella faccia anteriore del tubo grazie a mezzi di sospensione che il più delle volte sono saldati sul telaio e cooperano con dei perni inseriti nel vetro che costituisce la faccia anteriore del tubo.

I tubi, la cui faccia anteriore è sempre più piatta, corrispondono alla tendenza attuale con un'evoluzione verso le facce anteriori completamente piatte .

Per realizzare tubi che hanno una tale faccia anteriore, è prevista una tecnologia che consiste nell 'utilizzo di una maschera piatta, mantenuta in tensione secondo almeno una direzione. Tali strutture sono descritte per esempio nel brevetto USA No. 4 872 179 .

La maschera di selezione dei colori essendo costituita da una lastra metallica di spessore molto limitato, la sua regolazione in tensione può produrre dei fenomeni parassiti di generazione ..di vibrazioni della detta maschera durante il funzionamento del tubo. Sotto l'effetto dell'urto o delle vibrazioni meccaniche esterne, per esempio delle vibrazioni acustiche prodotte dagli altoparlanti del televisore nel quale il tubo è inserito, la maschera può entrare in vibrazione secondo la sua frequenza di risonanza. Le vibrazioni della maschera hanno per conseguenza il fatto di modificare la zona di impatto dei fasci di elettroni sullo schermo del tubo, i punti di impatto di ogni fascio essendo allora sfasati rispetto alla rete di fosfori luminescenti associata, creando così un indebolimento del colore dell'immagine riprodotta sullo schermo.

Il brevetto US-4827 179 propone di aggiungere su una faccia della maschera dei mezzi smorzamento della vibrazione della maschera. Tuttavia i dispositivi di smorzamento utilizzati in questo brevetto hanno una struttura complessa, difficile da mettere in pratica.

Un oggetto della detta invenzione è quello di proporre un tubo a raggi catodici comprendente una struttura di maschera con mezzi di smorzamento semplici e poco costosi.

Per questo scopo il tubo a raggi catodici secondo l'invenzione comprende:

- una maschera di selezione dei colori nella forma di . una lastra metallica approssimativamente rettangolare, adatta per essere fissata in tensione su un telaio di supporto e montata all'interno della faccia anteriore del tubo, detta maschera presentando una zona centrale forata con fori ed una zona periferica, disposta fra la zona centrale e i bordi della maschera, detta maschera essendo adatta per vibrare indipendentemente dal telaio di supporto,

mezzi di smorzamento delle vibrazioni della maschera disposti su detta periferia della maschera per smorzare le vibrazioni nella detta maschera,

i mezzi di smorzamento essendo caratterizzati dal fatto che essi comprendono un risuonatore, nella forma di nastro metallico flessibile, una parte del quale è fissata su una superficie della zona periferica della maschera con due elette che si estendono da una parte e dall'altra parte di questa parte centrale.

L'invenzione verrà meglio compresa tramite la descrizione che segue e tramite i disegni, nei quali:

- La Figura 1 rappresenta un tubo a raggi catodici secondo l'invenzione in vista parzialmente esplosa;

- La Figura 2 descrive un gruppo telaio/maschera teso secondo lo stato della tecnica senza smorzatore delle vibrazioni;

- La Figura 3 è una vista prospettica di un modo di realizzazione di un dispositivo smorzamento di vibrazioni secondo lo stato della tecnica;

- La Figura 4 illustra il profilo di spostamento della superficie di una maschera tesa sottoposta a vibrazioni;

- Le Figure 5-8 illustrano differenti modi di realizzazione dell'invenzione.

Come illustrato nella Figura 1, un tubo a raggi catodici 1 secondo 1'invenzione comprende una lastra approssimativamente piatta 2 e un telaio periferico 3. La lastra è collegata alla parte posteriore del tubo a forma di imbuto 4 grazie ad una sigillatura tramite vetro sinterizzato. La parte di estremità del tubo 5 circonda il cannone ad elettroni 6 i cui fasci illuminano lo schermo a fosfori luminescenti 13 attraverso la maschera di selezione dei colori 8, che è qui piatta, per esempio tesa fra i lati lunghi 9 del telaio 19. I supporti metallici del gruppo telaio/maschera mantengono questo gruppo all1interno del tubo, i detti supporti potendo presentare una parte 10 saldata al telaio ed una parte che forma una molla 11, fornita con un'apertura per cooperare con un perno 12 incluso nel telaio di vetro 3.

Nell'esempio dello stato della tecnica illustrato nella Figura 2, il telaio 19 comprende una coppia di lati lunghi 9 ed una coppia di lati corti 7, i detti lati lunghi e corti avendo per esempio una sezione ad L. La maschera 8, essa stessa di forma approssimativamente rettangolare, è messa in tensione e quindi mantenuta in questo stato, per esempio tramite saldatura sull'estremità 20 dei detti lati lunghi del telaio.

La maschera è costituita da una lastra metallica, per esempio in acciaio o in Invar di spessore molto limitato, dell'ordine di 100 μπ\. La maschera ha una zona centrale 30 forata con aperture generalmente disposte in colonne ed una zona periferica 28 che circonda la zona centrale con i bordi orizzontali 31 e verticali 32.

Le strutture dei tubi a raggi catodici che utilizzano delle maschere di selezione dei colori messe in tensione devono risolvere il problema delle vibrazioni di questa maschera, secondo dei modi che sono loro caratteristici quando detta maschera viene eccitata da vibrazioni esterne, per esempio dagli urti meccanici sul tubo o dalle vibrazioni acustiche che provengono da.altoparlanti disposti in prossimità del tubo. Queste· vibrazioni si manifestano con dei movimenti della maschera secondo una direzione perpendicolare alla sua superficie, la distanza fra le aperture della maschera e lo schermo varia localmente in funzione dell'ampiezza della vibrazione di detta maschera. La purezza dei colori riprodotti sullo schermo non è allora più garantita, i punti di impatto dei fasci sullo schermo essendo sfasati in funzione dell'ampiezza della vibrazione.

D'altra parte dato che la maschera è disposta all'interno del tubo nel quale regna un vuoto spinto, le vibrazioni della maschera sono smorzate molto lentamente, l'energia trasmessa alla maschera avendo pochi mezzi di dissipazione, ciò che aumenta la visibilità del fenomeno sullo schermo quando il tubo è in funzione.

Come illustrato in Figura 3, il brevetto USA No. 4 827 179 propone una soluzione per smorzare le vibrazioni della maschera tramite un dispositivo 41 che forma un oscillatore accoppiato, disponendo sui bordi della maschera 8, in prossimità della zona in cui la maschera è saldata al telaio 40, una struttura meccanica che ha un supporto rigido 42 al quale è saldata almeno una lama flessibile 43. La frequenza propria di risonanza del dispositivo 41 è scelta in modo da smorzare le vibrazioni della maschera in un campo di frequenze determinato.

Tuttavia questa struttura presenta,un certo numero di svantaggi:

- essa è complessa e costosa in quanto richiede un numero elevato di pezzi metallici utilizzati (supporto e lamine flessibili)

alla struttura di smorzamento si devono aggiungere degli elementi dissipatori di energia se si desidera che le vibrazioni della maschera siano smorzate rapidamente.

L'invenzione propone una struttura semplice, economica, e facile da mettere in pratica per smorzare le vibrazioni di una maschera tesa secondo una o due direzioni.

La Figura 5 è una vista prospettica di un primo modo di realizzazione dell'invenzione, adatto ad una maschera tesa secondo una sola direzione, per esempio parallela ai suoi lati corti 32.

Nella parte periferica 28 della maschera 8, per esempio lungo i suoi lati corti verticali 32, è disposto un dispositivo di smorzamento 55 sotto forma di nastro, per esempio metallico, comprendente una parte centrale.51 collegata alla superficie del bordo della maschera, per esempio tramite saldatura, e due alette 50 che si estendono da un lato e dall'altro lato di questa parte centrale. Il dispositivo di smorzamento 55 può essere così realizzato in un solo pezzo tramite il taglio di un nastro metallico e imbutitura o in due pezzi identici collegati fra loro nella parte centrale 51. Il dispositivo di smorzamento 55 forma con la maschera un sistema di oscillatori accoppiati; i parametri del dispositivo di smorzamento 55 e anche la lunghezza delle alette 50, il loro spessore e i loro pesi sono scelti in modo convenzionale in modo che la frequenza propria della vibrazione del dispositivo 55 sia vicina ad un valore selezionato, per esempio la frequenza propria di risonanza della maschera in modo che le vibrazioni del dispositivo di smorzamento 55 siano sottratte alle vibrazioni della maschera.

Quando il dispositivo telaio/maschera è tale che la maschera possieda una parte forata 30 con aperture in colonne collegate fra loro tramite ponti metallici, che la tensione applicata sulla maschera sia uniassiale, secondo per esempio la direzione dei lati corti 32, i lati lunghi essendo saldati sui bordi 20 dei lati lunghi 9 del telaio, il comportamento della maschera in vibrazione è conforme alla Figura 4,-l'ampiezza delle vibrazioni della maschera è massima nella mezzaria dei lati corti 32. Per un tubo che incorpora un telaio - maschera del tipo descritto sopra, è pertanto vantaggioso disporre uno smorzatore secondo l'invenzione nel mezzo di ciascuno dei due lati corti della maschera.

L'invenzione propone una struttura che permette di mettere in pratica semplicemente dei mezzi di dissipazione dell'energia comunicata alla maschera in caso di urto del tubo o per mezzo di onde acustiche di alta potenza. Infatti occorre evitare che le vibrazioni comunicate alla maschera, anche se esse sono di ampiezza limitata, abbiano una lunga durata in quanto esse divengono allora visibili durante il funzionamento del tubo. Dato che la maschera si trova all'interno del tubo che è sotto vuoto spinto, è necessario aggiungere dei mezzi di dissipazione dell'energia perché la maschera si smorzi rapidamente. E' per esempio vantaggioso che una parte 52 dell'aletta 50 sia in contatto con la maschera quando essa tende a vibrare. L'energia di vibrazione è allora dissipata per attrito fra le parti 52 dell'aletta”dello smorzatore e la superficie della maschera, come illustrato in Figura 6 che mostra una vista laterale del telaio/maschera secondo l'invenzione. La forma ad aletta del dispositivo 55 permette di ottenere il massimo della dissipazione di energia per attrito disponendo la parte 52 in modo da porla in contatto con la maschera vicino alle zone di ampiezza di vibrazione bassa, per esempio nella zona delle estremità delle alette 50; la parte centrale dello smorzatore 55 essendo disposta nella zona di ampiezza massima della vibrazione della maschera, la parte 52 dell'aletta si pone allora in contatto sulla maschera in una zona di lunghezza elevata, proporzionale all'altezza 53 dell'aletta misurata rispetto al piano della maschera.

La Figura 8 illustra, in una vista prospettica, il dettaglio dell'estremità dell'aletta 50--secondo un altro modo di realizzazione; questa estremità 52 comprime a sandwich il bordo 32 della maschera in modo da aumentare la superficie di attrito fra la detta estremità 52 e la superficie della maschera per dissipare più rapidamente l'energia delle vibrazioni della maschera.

Per ridurre il tempo di oscillazione della maschera 8 è possibile, come illustrato dalla vista in prospettiva della Figura 7, aggiungere all'aletta di uno smorzatore 55 almeno un collare metallico 60 che attraversa un foro 61 eseguito in detta aletta. Il collare può essere aperto o chiuso, la sua sezione essendo leggermente inferiore al diametro del foro 61 di modo che possa muoversi in questo foro e dissipare l'energia per attrito sul bordo del detto foro.

In un altro modo di realizzazione non illustrato, dei rivetti sono disposti in modo da attraversare le alette 50 attraverso i fori 61 eseguiti in esse, le teste dei rivetti avendo una dimensione superiore a quella dei fori quando il corpo del rivetto ha una sezione inferiore al diametro del detto foro.

La disposizione degli oscillatori accoppiati 55 lungo i lati corti 32 della maschera non è limitativa. Per esempio nel caso in cui la maschera sia tesa secondo due direzioni parallele alla sua--lunghezza e alla sua larghezza, è vantaggioso disporre gli smorzatori delle vibrazioni secondo l'invenzione contemporaneamente lungo i bordi orizzontali e verticali di detta maschera.

D'altra parte gli oscillatori-smorzatori secondo l'invenzione possono indifferentemente essere disposti sulla superficie della maschera che sta di fronte allo schermo a fosfori o inversamente sulla superficie della maschera sul lato del cannone ad elettroni. Può anche essere vantaggioso disporre gli smorzatori 55 sulle due facce della maschera per ottenere l'effetto di smorzamento desiderato.

Dei mezzi di posizionamento dell'oscillatore accoppiato 55 sulla superficie della maschera possono essere aggiunti senza modifica complessa della struttura del detto oscillatore o della maschera stessa. Questi mezzi hanno lo scopo di facilitare il posizionamento dell'oscillatore accoppiato sul bordo della maschera durante il processo di fabbricazione del tubo. Come illustrato nella Figura 7 questi mezzi di posizionamento possono essere costituiti da una linguetta 65 solidale all'oscillatore 55 che coopera con una cavità 66 posta sul bordo della maschera 8. In modo alternativo la linguetta può essere solidale alla maschera e alla cavità posta sulla parte--centrale 51 dell'oscillatore 55.

In un altro modo di realizzazione non illustrato, i mezzi di posizionamento possono essere costituiti da una sporgenza destinata ad essere inserita in un'apertura adatta; la sporgenza può indifferentemente essere disposta sulla maschera e essa coopera allora con un'apertura disposta sulla parte centrale 51 dell'oscillatore, o anche la sporgenza è disposta sulla superficie dell'oscillatore 55, per esempio sulla sua parte centrale 51 e essa coopera allora con un'apertura disposta sul bordo della maschera 8.

Claims (9)

1. R I V E N D I C AZ I O N I 1.Tubo a raggi catodici a colori (1) comprendente: - una maschera di selezione dei colori (8) nella forma di una lastra metallica approssimativamente rettangolare, adatta per essere fissata in tensione su un telaio di supporto (19) e montata all'interno della faccia anteriore del tubo, detta maschera presentando una zona centrale (30) forata con fori ed una zona periferica (28) disposta fra la zona centrale e i bordi della maschera, detta maschera essendo adatta per vibrare indipendentemente dal telaio di supporto, mezzi di smorzamento delle vibrazioni della maschera disposti su detta periferia della maschera per smorzare le vibrazioni di detta maschera, i mezzi di smorzamento essendo caratterizzatidalfatto che essi comprendono un risonatore (55) nella forma di nastro flessibile una parte (51) del quale è fissata su una superficie della zona periferica (28) della maschera con due alette (50) che si estendono da un lato all'altro di questa parte centrale.
2. 2. Tubo a raggi catodici secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dalfatto che la maschera è tesa secondo una sola direzione e per il fatto che il risonatore è fissato su un bordo della maschera, le alette del detto risonatore estendendosi in una direzione parallela alla sua direzione di tensione.
3. 3. Tubo a raggi catodici secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il risonatore presenta inoltre dei mezzi (60, 61) per dissipare l'energia delle vibrazioni.
4. 4. Tubo a raggi catodici secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dalfatto che una parte (52) delle alette del risonatore è in contatto con la superficie della maschera almeno quando essa si rimette in vibrazione.
5. 5. Tubo a raggi catodici secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dalfatto che la parte delle alette che viene in contatto con la superficie della maschera si estende da una parte e dall'altra del bordo della maschera di modo che essa sia bloccata a sandwich.
6. 6. Tubo a raggi catodici secondo una delle rivendicazioni 3-5, caratterizzato dalfatto che i mezzi per dissipare l'energia presentano almeno un anello (60) che attraversa lo spessore di un'aletta del risonatore.
7. 7. Tubo a raggi catodici secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che un risonatore e la maschera presentano·· dei mezzi complementari di posizionamento (65, 66) che cooperano per assicurare il detto posizionamento del risonatore su una superficie della maschera.
8. 8. Tubo a raggi catodici secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che i mezzi di posizionamento presentano una sporgenza che coopera con un'apertura.
9. 9. Tubo a raggi catodici secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che i mezzi di posizionamento presentano una linguetta (65) che coopera con una cavità (66).