DE4023177C2 - Farbbildröhre mit Halterung für eine Schattenmasken-Rahmen-Anordnung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Farbbildröhren eines Typs, bei denen eine an einem Umfangsrahmen angebrachte Schattenmaske bei einem kathodolumineszenten Bildschirm aufgehängt ist, mit einer verbesserten Vorrichtung zum Aufhängen einer Masken-Rahmen-Anordnung in einer solchen Röhre.

Bei den meisten derzeitigen Farbbildröhrentypen ist ein Um­ fangsrahmen, der eine Schattenmaske trägt, in einer Front­ glaswanne durch Federn aufgehängt, die entweder direkt an den Rahmen angeschweißt sind oder an Platten, die Ihrerseits dann am Rahmen angeschweißt sind. Bei der Version mit direkt angeschweißten Federn bestehen diese aus bimetallischen Materialien, während bei der Version mit den angeschweißten Platten diese bimetallisch ausgebildet sind. Wenn die Federn oder Platten durch Übertragung von Wärme von der Maske über den Rahmen erwärmt werden, dehnen sich die verschiedenen Materialien der Bimetallelemente unterschiedlich aus, so daß sich die Federn bzw. Platten biegen und eine Bewegung der Masken-Rahmen-Anordnung in Richtung auf einen in der Frontglaswanne vorgesehenen Bildschirm bewegen.

Es ist üblich, zur Halterung einer Masken-Rahmen-Anordnung in einer rechteckigen Frontglaswanne einer Röhre drei oder vier Federn zu verwenden. Bei der Halterungsanordnung mit drei Federn ist eine Feder gewöhnlich an der oberen Mitte der Maske angeordnet, während die anderen beiden Federn an den Seiten der Röhre zwischen den Mitten der Seiten der Maske und den beiden unteren Ecken der Maske angeordnet sind. Bei einer Halterunganordnung mit vier Federn sind diese gewöhnlich oben und unten sowie links und rechts jeweils in der Mitte der Maske angeordnet. Sowohl bei den Halterungsanordnungen mit drei Federn als auch bei denen mit vier Federn, die obenerwähnt sind, kann sich die Masken-Rahmen-Anordnung während der Herstellung und des Betriebes der Röhre geringfügig verdrehen und bezüglich der Frontplatte verschieben.

Eine bekannte Maßnahme zur weitestgehenden Verringerung der Verdrehung und Verschiebung der Masken-Rahmen-Anordnung besteht darin, Federhalterungen an den vier Ecken des Rahmens vorzusehen. Beispiele solcher Ecken-Halterungen sind in der US-PS 47 23 088 (Sone et al.) und der US-PS 47 28 853 (Sone et al) beschrieben.

In der US-PS 47 23 088 ist ein Maskenrahmen dargestellt, der abgeschnittene Ecken und Halterungen an jeder Ecke aufweist. Die Halterungen sind gebogene Platten, die drei Abschnitte umfassen. Der erste Abschnitt ist am Rahmen angeschweißt. Der zweite Abschnitt erstreckt sich unter einem Winkel vom ersten Abschnitt in Richtung auf den Rand oder die Seiten­ wand der Frontglaswanne. Der dritte Abschnitt schließt sich an den zweiten Abschnitt an und enthält eine Öffnung, in die ein Metallzapfen eingreift, der in die Seitenwand der Front­ glaswanne eingebettet ist.

In der US-PS 47 28 853 ist eine Halterung beschrieben, welche zwei miteinander verschweißte Bauteile enthält. Das eine Bauteil, das die Form einer flachen Platte hat, ist an mehreren getrennten Punkten mit dem Maskenrahmen verschweißt. Das zweite Bauteil hat drei Abschnitte. Der erste Abschnitt ist mit dem ersten Bauteil verschweißt. Der zweite Abschnitt verläuft in einem Winkel zu diesem und der mit einem Loch versehene dritte Abschnitt sitzt auf einem Halterungszapfen in der Seitenwand der Frontglaswanne.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Farbbildröhre zu verbessern, welche einen evakuierten Glas­ kolben mit einer rechteckigen Frontglaswanne enthält, in der eine Schattenmaske durch Halterungsvorrichtungen gehaltert ist, welche an in Umfangsrichtung beabstandeten Stellen in der Frontglaswanne gehaltert ist. Die Halterungsvorrichtung enthält an jeder der beabstandeten Stellen einen am Glaskolben angebrachten Zapfen, eine Feder und eine Platte. Die Feder weist eine Öffnung auf, in die der Zapfen eingreift. Die Feder ist an der Platte angebracht und die Platte ist an der Maskenanordnung angeschweißt.

Diese Aufgabe wird durch eine Farbbildröhre mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Gemäß der Erfindung ist die Platte nur an einer Stelle mit der Maskenanordnung verschweißt. Diese Stelle liegt auf einer Linie, die senkrecht auf der Platte steht und durch die Mitte der Öffnung in der Feder geht.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Axialschnitt einer Farbbildröhre gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 eine Unteransicht eines Quadranten der Frontglaswanne und der Masken-Rahmen-Anordnung der Röhre gemäß Fig. 1;

Fig. 3 eine Schnittansicht einer Ecke der Frontglaswanne und der Masken-Rahmen-Anordnung der Fig. 2 und

Fig. 4 eine Draufsicht auf eine Feder und eine Platte.

In Fig. 1 ist eine Rechteck-Farbbildröhre 8 mit einem Glaskolben 10 dargestellt, welcher eine im wesentlichen rechteckige Frontglaswanne 12, einen rohrförmigen Hals 14 und einen die Frontglaswanne mit dem Hals verbindenden, im wesentlichen rechteckigen Kolbentrichter 16 enthält. Die Frontglaswanne 12 enthält eine Frontscheibe 18 und einen Umfangsflansch oder eine Seitenwand 20, welche mit dem Trichterteil 16 verschmolzen ist. Die Frontglaswanne 12 hat zwei in Bezug aufeinander senkrechte Achsen: Eine Hauptachse X parallel zu ihrer größeren, üblicherweise horizontalen Abmessung und eine kleinere Achse Y-Y parallel zu ihrer kleineren, gewöhnlich vertikalen Abmessung. Die große und die kleine Achse stehen senkrecht auf der longitudinalen Mittelachse Z-Z der Röhre, die durch die Mitte des Halses 14 und die Mitte der Frontglaswanne 12 geht. Die Innenseite der Frontplatte 18 trägt einen Dreifarben-Mosaik-Leuchtstoff­ schirm 22. Bei dem Leuchtstoffschirm handelt es sich vor­ zugsweise um einen Linienrasterschirm mit Leuchtstoffstrei­ fen, welche im wesentlichen parallel zur kleinen Achse Y-Y verlaufen. Der Leuchtstoffschirm kann auch ein Punktraster­ schirm sein. In einem vorgegebenen Abstand vom Leuchtstoff­ schirm 22 ist eine Farbwahlelektrode oder Schattenmaske 24, die eine Vielzahl von Öffnungen aufweist, lösbar durch eine verbesserte Halterungsvorrichtung gelagert, auf die noch näher eingegangen wird. Im Hals 14 ist zentrisch ein Elektronenstrahlerzeugungssystem 26 angeordnet, welches drei Elektronenstrahlen erzeugt, die längs konver­ gierender Wege durch die Maske 24 auf den Leuchtstoffschirm 22 gerichtet sind.

Die in Fig. 1 dargestellte Röhre ist für einen Betrieb mit einem äußeren magnetischen Ablenkspulensatz, wie einem Ablenkjoch 28 bestimmt, welches in der Nähe der Verbindung zwischen dem Hals und dem Kolbentrichter angeordnet ist. Im Betrieb erzeugt das Ablenkjoch 28 Magnetfelder, welche die Elektronenstrahlen horizontal und vertikal in einem rechteckigen Raster über den Schirm 22 ablenken.

Die Schattenmaske 24 gehört zu einer Masken-Rahmen-Anordnung 30, die weiterhin einen peripheren Rahmen 32 enthält. Die Masken-Rahmen-Anordnung 30 ist in den Fig. 1, 2 und 3 in der Frontglaswanne 12 angeordnet dargestellt. Die Masken-Rahmen-Anordnung 30 ist an der Frontglaswanne 12 durch vier neuartige, verbesserte Halterungsvorrichtungen 34 gehaltert, die in den Fig. 2, 3 und 4 dargestellt sind.

Der Rahmen 32 weist zwei im wesentlichen senkrecht zuein­ ander verlaufende Flansche, einen ersten Flansch 36 und einen zweiten Flansch 38, mit einem L-förmigen Querschnitt auf. Der erste Flansch 36 springt vom zweiten Flansch 38 in Richtung auf den Leuchtstoffschirm 22 vor. Der zweite Flansch 38 erstreckt sich vom ersten Flansch 36 aus in Richtung auf die longitudinale Mittelachse Z-Z der Röhre 8. Die vier Ecken 42 des Rahmens 32 sind abgeschnitten und verlaufen ungefähr senkrecht zu den Diagonalrichtungen des Rahmens.

Die Schattenmaske 24 hat einen gewölbten, durchbrochenen Teil 25, einen unperforierten Randteil 27, der den durchbro­ chenen Teil 25 umgibt, und einen Schürzen- oder Flanschteil 29, der vom Randteil 27 nach hinten gebogen ist, und sich vom Leuchtstoffschirm 22 weg erstreckt. Die Maske 24 ist teleskopartig in den Rahmen 32 eingeschoben oder eingesetzt und an der Innenseite des ersten Flansches 36 angeschweißt.

An jeder der vier Ecken des Rahmens und der Frontglaswanne ist eine Halterungsvorrichtung 34 für die Masken-Rahmen-An­ ordnung vorgesehen. Jede Halterungsvorrichtung 34 enthält einen Zapfen 44, eine Feder 46 und eine Platte 48. Die Zapfen 44 sind jeweils konisch geformte Metallteile, die an der Seitenwand 20 der Frontglaswanne angebracht sind. Die Platten 48 sind jeweils in der Nähe des einen Endes an einer abgeschnittenen oder abgestumpften Ecke 42 des Rahmens 32 am Flansch 36 angeschweißt. Die Feder 46 ist an einem ihrer Enden am anderen Ende der Platte 48 angebracht. In der Nähe des freien Endes jeder Feder 46 ist eine Öffnung 50 vorgesehen, in die die konische Spitze eines zugehörigen Zapfens 44 eingreift.

Im Gegensatz zum Stand der Technik sind die Platten 48 gemäß der Erfindung jeweils an nur einer einzigen Stelle 49 mit dem Flansch 36 verschweißt. Die Stelle 49 der Verschweißung befindet sich auf einer Verlängerung der longitudinalen Mit­ telachse S-S des zugehörigen Zapfens. Die einzige Ver­ schweißung ist vorzugsweise länglich ausgebildet und größer als jede der mehreren Schweißstellen, die beim Stand der Technik verwendet werden.

Die oben beschriebene Maßnahme, die Halterungsvorrichtungen jeweils an einer einzigen Stelle am Rahmen zu befestigen, macht es unnötig, mehrere Schweißstellen zu verwenden, in dem die Kräfte an der Schweißstelle kontrolliert werden. Eine Mehrzahl von Schweißstellen ist nötig, wenn in der Ebene des abgeflachten Bereiches des Rahmens ein Moment auftritt, dem die Schweißstellen widerstehen müssen. Die vorliegende Art vermeidet ein solches Moment oder verringert es weitestgehend, indem eine einzige große Schweißung ko­ axial fluchtend mit dem entsprechenden Frontglaswannenzapfen angeordnet wird. Das heißt also, daß eine Linie, die senk­ recht auf dem abgeflachten Bereich des Rahmens steht und durch die Mitte der Schweißung verläuft, auch durch die Mitte des Loches der Halterungsfeder geht, wenn die Feder auf dem Frontglaswannen-Zapfen sitzt. Die Fläche der Verschweißung und der Berührungsbereich zwischen dem abge­ flachten Bereich und dem anderen Teil ist mehr als ausrei­ chend, um den verbleibenden Momenten und Kräften sicher widerstehen zu können.

Die vorliegende Erfindung wurde oben am Beispiel einer Röhre mit einer in ihr an den Ecken gehalterten Schattenmaske beschrieben, selbstverständlich läßt sich die Erfindung auch bei Röhren anwenden, bei denen die Schattenmaske bei der großen und der kleinen Achse in der Frontglaswanne gehaltert ist. Die Erfindung läßt sich ferner auch bei Röhren anwen­ den, bei denen die Verstärkung des Umfanges der Schatten­ maske einstückig mit der Maske ausgebildet ist und kein eigener Rahmen vorhanden ist. Die Erfindung läßt sich auch auf Masken-Halterungssysteme anwenden, die eine andere An­ zahl als vier Halterungsstellen aufweisen.

Claims (4)

1. Farbbildröhre (8) mit einem evakuierten Glaskolben (10), der eine rechteckige Frontglaswanne (12) aufweist, in der eine Schattenmaskenanordnung (30) durch Halterungsvorrich­ tungen (34) gehaltert ist, die an längs des Umfanges beab­ standeten Stellen in der Frontglaswanne angeordnet sind und an jeder dieser beabstandeten Stellen einen am Glaskolben angebrachten Zapfen (44), eine Feder (46) und eine Platte (48) aufweisen, wobei die Feder an der Platte (48) ange­ bracht ist und eine Öffnung (50) für den Zapfen aufweist und die Platte (48) mit der Maskenanordnung (30) an nur einer Stelle (49) verschweißt ist, welche sich auf einer Linie (S-S) befindet, die senkrecht auf der Platte steht und durch die Mitte der Öffnung (50) in der Feder (46) geht.

2. Farbbildröhre nach Anspruch 1, bei der die Platte (48) mit einem Rahmen (32), welcher mit der Schattenmaske ver­ schweißt ist, an nur einer Stelle (49) verschweißt ist, welche sich einer Linie (S-S) befindet, die senkrecht zu der Platte verläuft und durch die Mitte der Öffnung (50) in der Feder (46) geht.

3. Farbbildröhre nach Anspruch 2, bei der sich die Halte­ rungsvorrichtungen (34) an den vier Ecken der Frontglaswanne befinden.

4. Farbbildröhre nach Anspruch 1, bei der die Verstärkung des Umfangs der Schattenmaske einstückig mit der Schatten­ maske ausgebildet und kein eigener Rahmen vorhanden ist.