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Kathodenstrahlröhre
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Kathodenstrahlröhre,aus zwei hermetisch miteinander verkitteten Teilen, einem Leuchtschirm an einem dieser Teile, wenigstens einer Elektronenkanone zum Aussenden von Elektronen gegen den Leuchtschirm und einem zu diesem Leuchtschirm parallelen Gitter, das aus zwischen den beiden Teilen eingekitteten Drähten besteht, die sich bis zur Aussenwand des Kolbens hin erstrecken, dadurch gekennzeichnet, dass die die Enden der Drähte enthaltenden Oberflächenteile des Kolbens mit einer Schichte leitenden Materials bedeckt sind, die ihrerseits mit einer Schichte aus einem Material bedeckt ist, das die dichte Verkittung zwischen den beiden Kolbenteilen herstellt.
Weitere Erfindungsmerkmale gehen aus der nun folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles hervor, wobei die Zeichnungen zeigen : Fig. 1 einen schematischen Teilschnitt durch eine übliche Farbfernsehröhre, mit einem aus parallelen Drähten bestehenden Fokussierungsgitter, Fig. 2 einen Axialteilschnitt in grösserem Massstab, geführt in der Nähe der Kittstelle der Drähte, wobei hier die Befestigung der Drähte während der Herstellung der Röhre und der Zusammenbau der Vorderfläche des Konus bei einer Röhre gemäss Fig. 1 zu erkennen ist, Fig. 3 eine teilweise aufgebrochene Ansicht zur Fig. 2 und Fig. 4 einen Gesamtschnitt durch eine erfindungsgemässe Röhre.
Fig. 1 zeigt eine Farbfernsehröhre mit einem Fokussier-und einem Nachbeschleunigungsgitter, bestehend aus einem Konusteil-- 1-- und einer Vorderwand die bei-3-zusammengekittet bzw. zusammengeschweisst sind und eine dichte Hülle bilden. Die Kittnaht kann der Geometrie der Vorderwand entsprechen, d. h. kreisförmig oder im wesentlichen rechteckig sein. Die Oberfläche der Vorderwand ist gewölbt, u. zw. kugelförmig, zylindrisch oder wie sonst üblich. In der Nähe der Vorderwand -- 2 -- befindet sich der z.
B. von Trägern- 5'-gehaltene Bildschirm- 5-, auf dem Dreiergruppen von Leuchtfarbstreifen in den Grundfarben rot, grün und blau, aufgebracht sind, sowie ein aus parallelen Drähten bestehendes Gitter -- 4 --, das das Fokussierungssystem bildet, wobei die Leuchtfarbstreifen und die Drähte senkrecht zur Zeichnungsebene zu denken sind. Wie bekannt, können aber die Leuchtstreifen auch unmittelbar an der Innenseite der Vorderwand -- 2 -- angebracht sein.
Im Betrieb sind Gitter und Leuchtstreifen (Bildschirm) auf verschiedenen Potentialen Vg und Ve gehalten, was durch nicht gezeichnete Anschlüsse entlang deren Umfang bewerkstelligt wird.
Die gezeigte Röhre ist von bekanntem Typ und dient nur zur Erläuterung der erfindungsgemässen Massnahmen.
Fig. 2 präsentiert im einzelnen die Befestigung der Drähte des Gitters -- 4 -- zwischen den zusammenstossenden Teilen des Konus-l-und der Vorderwand-2-. Jeder Draht-- 4 -- ist zwischen den geglätteten Rändern--la und 2a -- von Konus und Vorderwand eingeklemmt und die Verbindung erfolgt über den ganzen Bereich mit Hilfe einer aus keramisierbarem Glas bestehenden Kittschicht- 6-.
Fig. 2 zeigt die genaue Lage des Drahtes -- 4 -- in der Kittschicht, zwischen Konus und Vorderwand,
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Materials erhalten.
Die leitende Schicht -- 7 -- besitzt an einer Stelle eine Verlängerung-- 7a--, die mit einer Klemme -- 8 -- an der Aussenseite der Hülle versehen ist.
Die Dichtheit der Verkittung wird gemäss der Erfindung durch eine auf das leitende Band-7-
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weiteres später auf der fertigen Röhre belassen kann.
Aus Fig. 3 sind die gegenseitigen Lagen der oben beschriebenen einzelnen Elemente zu erkennen : Die Drähte-4-, hier im Querschnitt, zwischen den Rändern des Konus -- 1-- und der Vorderwand, das Kittmaterial-6- aus keramisierbarem Glas, die leitende Schicht -- 7 -- mit ihrer Verlängerung - 7 a-und der Klemme-8-, die Dichtungsschicht -- 9 -- aus keramisierbarem Glas mit den Spannfäden-10-aus Glas.
Im folgenden wird als Beispiel ein Vorgang bei der Verwirklichung der Erfindung beschrieben :
Die Drähte werden durch eine an sich bekannte mechanische Einrichtung in Form eines Bandes aus parallelen Drähten unter der gewünschten Spannung gehalten.
Die entsprechend gereinigten Kittflächen--la und 2a-des Konus und der Vorderwand werden
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miteinem Teig keramisierbaren Glases bestrichen. Sodann werden diese beiden Teile von beiden Seiten dem Drahtband genähert und unter Einklemmen der Drähte mit einem gewissen Druck aneinandergepresst. Hieraufhin wird die ganze Anordnung in-ine Heizkammer gebracht, wobei die Dauer dor Erwärmung von der Art des verwendeten Glaskittes abhängt. Die Erwärmung erfolgt beispielsweise bei 4400C während einer Stunde.
Zufolge dieser Wärmebehandlung werden aus dem Glaskitt alle flüchtigen Bestandteile ausgetrieben und er geht in einen glasartigen kristallinen festenzustand über, in dem er die Drähte fixiert und zugleich die dichte Verbindung zwischen Konus und Vorderwand herstellt.
Nach dem Entfernen allfälliger Überschüsse des Materials werden die Drähte knapp an der Gb rflä - che der Verkittung abgeschnitten und die Kittfläche samt den Drahtenden mit einem Teig dus keramisierbarem Glas und kolloidalem Silber bestrichen.
Mit diesem Teig wird auch die Verbindung zur -- bis zur Klemme -- 8 -- hergestellt. Schliesslich wird noch die dichtende Schicht -- 9 --, die aus dem gleichen Material wie die Kittung--6- bestehen kann, hergestellt, wobei darauf geachtet wird, dass die Schicht -- 7 -- völlig zugedeckt ist.
Um diese Dichtschichte-9-bis zu ihrem Aushärten zu sichern, wird ein Band -- 10 -- aus Glasfasern darübergelegt. DieAnordnung kann nun auf die Pumpe gesetztwerden, um das notwendige Vakuum her- zllstellen. Zweckmässig wird gleichzeitig mit dem beim Evakuieren notwendigen Erwärmen die Erwär- mlmg der Schichten-7 und 9--zwecks Aushärtens derselben ausgeführt, wobei eine Temperatur von 420 C bei einer Dauer von 2 h im allgemeinen genügt.
Unter den Vorteilen, die die Erfindung erbringt, zählt vor allem die Vereinfachung der Herstellung, da ausser der beim Evakuieren ohnedies notwendigen Wärmebehandlung nur noch eine einzige weitere Wärmeoperatioa erforderlich ist. Weiters wird das Festhalten der gespannten Drähte zugleich mit der dichten Verbindung der Röhrenteile mit maximal zwei Elementen herbeigeführt.
Ein zusätzlicher Vorteil der Erfindung liegt darin, dass das erfindungsgemäss verwendete keramisierbare Glas sich zufolge seiner Eigenschaften vorzüglich zur Verankerung der Drähte eignet.
Da bei der erfindungsgemässen Anordnung die Dichtung der Kittstelle nicht allein durch die Einschlussstellen der Drähte herbeigeführt ist, kann man für diese Drähte einen rostfreien unmagnetischen Stahl handelsüblichen Typs verwenden, mit einem Wärmedehnungskoeffizienten, der etwas über demdes Glases der Hülle liegt. Da das Einkitten der Drähte in der Hitze erfolgt, gewinnt man beim nachfolgenden Abkühlen eine Zunahme der Drahtspannung, die, wie schon ausgeführt, für die Bildqualität von gro- sser Bedeutung ist.
Fig. 4 zeigt eine erfindungsgemässe Röhre im Schnitt, bei der die Vorderseite völlig eben ist.
Der Vorteil einer ebenen Vorderwand ist genügend bekannt und eine solche ist nützlich, wenn die Vorderwand an der Innenseite mit den Leuchtsubstanzen bedeckt wird. Eine ebene Vorderwand erhöht jedoch die Gefahr einer Implosion. Aus diesem Grunde, und um übermässige Wandstärken zu vermeiden, zieht man gewölbte (zylindrische oder kugelige) Vorderwände vor. Bei Röhren mit gewölbter Vorderwand muss man aber entweder auf völlig ebene Bildflächen und Gitter verzichten oder die Nachteile selbständiger, an der Hülle befestigter Schirme hinnehmen.
Es konnte nun festgestellt werden, dass die erfindungsgemässe Gitteranordnung den Widerstand der Hülle gegen Implosion erheblich vergrössert, so dass eine ebene Vorderwand mit tragbarer Wandstärke verwendet werden kann.
Die schematisch in Fig. 4 dargestellte Röhre ist eine Farbfernsehröhre mit drei Elektronenkanonen, einem Fokussierungsgitter, parallelen Leuchtstreifen und ebener Vorderwand.
In den Zeichnungen sind nur jene Einzelheiten dargestellt, die zum Verständnis der Erfindung unbedingt notwendig sind.
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-- 11-- dereingekittet.
Der aus parallelen, die drei Grundfarben (rot, blau, grün) wiedergebenden Leuchtstoffstreifen be-
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ist über eine gemalte leitende Schicht --111-- mit einer Klemme --1@-- verbunden, die das Potential Ve zum Schirm leitet.
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Das Gitter -- 13 -- ist Teil eines elektronenoptischen Systems der Röhre, dessen weitere Teile mit
Ausnahme einer Elektrode -- 112 -- nicht dargestellt sind, welche Elektrode zum Potentialausgleich dient und die Wirkung des Gitters fördert.
Die Leuchtstreifen-- 17 -- sind unmittelbar an der Innenseite der Vorderwand-14-aufge- bracht, die vorher, z. B. mit einer Walze, völlig eben gemacht wurde, wobei es möglich ist, Unebenheiten bis auf Zehntelmillimeter auszugleichen.
Die Schicht-- 16 -- ist aus z. B. 0, 27 mm breiten, eng aneinanderliegenden Streifen gebildet, die dem Bildschirm ain völlig gleichmässiges Gefüge geben. Drei aufeinanderfolgende Streifen bilden je eine Dreiergruppe aus den Grundfarben.
Zufolge der vorzüglichen Ebenheit der Innenseite der Vorderwand und des Vorhandenseins der Nut - 110-am Rande des Bildschirmes, kann man zum Auftragen der Leuchtstreifen jedes mit einer ebenen Fläche vereinbare Verfahren anwenden, im besonderen aber jenes, das unter Verwendung von einem bichromatischen Kolloid als Kontaktdruckverfahren für ein Liniennetz auf ebener Unterlage bekannt ist.
Die Nut -- 110 -- gestattet das Abziehen des Liniennetzes, so dass die Dreierfolgen der Farbstriefen sicher erstellt werden können.
Das Gitter -- 13 -- besteht aus einem Band paralleler Drähte von etwa 0, 1 mm Durchmesser (z. B. aus rostfreiem, unmagnetischem Stahl) und liegt parallel zur Schicht-16-, wobei diese Parallellage mit grosser Genauigkeit herstellbar ist. Es sei hier festgehalten, dass jedem Draht eine Dreiergruppe am Bildschirm entspricht.
Versuche haben gezeigt, dass ein quer durch die Röhren im Bereich der Verbindung zwischen Vorderseite und Konus gespanntes Gitter eine erhebliche Stärkung der Röhre gegen Aussendrücke hervorruft, die möglicherweise von einer Kompensation der Spannungen herrührt, die die Hülle in der durch die Verkittung gebildeten Bruchzone auszudehnen versuchen. Dieser Umstand ermöglicht aber eine generelle Verminderung der Glasdicke der Hülle um 25 bis 331o gegenüber bekannten Ausführungen.
Beispielsweise kann eine Glashülle mit bereits verminderter Wandstärke, aber ohne Gitter, einen Druck von etwa 2 kg/cm2 aushalten. Die gleiche Hülle, aber mit einem Gitter nach der Erfindung versehen, kann hingegen einem Druck von 3 kg/cm2 widerstehen, womit eine ausreichende Sicherheit gegeben ist. Es sei jedoch ausdrücklich bemerkt, dass die Verminderung der Wandstärke, die durch die Erfindung möglich ist, sowohl bei gewölbtem als auch flachem Bildschirm durchführbar ist.
Durch ausgedehnte Versuchsreihen konnte nachgewiesen werden, dass eine Kathodenstrahlröhre mit flacher, rechteckiger Vorderseite und einem erfindungsgemässen Gitter, den üblichen Sicherheitsbedingungen entspricht, wenn die Glasdicke ihrer Vorderwand gleich 1/25 der Länge der Diagonale derselben, oder um ein geringes weniger als 1/25 ausgeführt wurde.
Bei Röhren mit runder Vorderwand genügt eine Glasstärke von 1/30 ihres Durchmessers. Als Bei-
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:30 cm 11 mm
49 cm 17 mm
59 cm 20 mm
PATENTANSPRÜCHE :
1. Kathodenstrahlröhre mit einem vakuumdichten Glaskolben, bestehend aus zwei hermetisch miteinander verkitteten Teilen, einem Leuchtschirm an einem dieser Teile, wenigstens einer Elektronen-
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Aussendenallelen Gitter, das aus zwischen den beiden Teilen eingekitteten Drähten besteht, die sich bis zur Aussenwand des Kolbens hin erstrecken, dadurch gekennzeichnet. dass die die Enden (4a) der Drähte (4) enthaltenden Oberflächenteile des Kolbens mit einer Schichte (7) leitenden Materials bedeckt sind, die ihrerseits mit einer Schichte (9) aus einem Material bedeckt ist, das die dichte Verkit- tu :
zig (6) zwischen den beiden Kolbenteilen herstellt.
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cathode ray tube
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Cathode ray tube, consisting of two parts hermetically cemented to one another, a fluorescent screen on one of these parts, at least one electron gun for sending electrons against the fluorescent screen and a grid parallel to this fluorescent screen, which consists of wires cemented between the two parts, which extend to the outer wall of the Extending piston, characterized in that the surface parts of the piston containing the ends of the wires are covered with a layer of conductive material, which in turn is covered with a layer of a material which produces the tight cement between the two piston parts.
Further features of the invention emerge from the following description of an exemplary embodiment, the drawings showing: Putty point of the wires, the fastening of the wires during the manufacture of the tube and the assembly of the front surface of the cone in a tube according to FIG. 1 can be seen here, FIG. 3 shows a partially broken away view of FIG. 2 and FIG. 4 shows an overall section by a tube according to the invention.
1 shows a color television tube with a focusing grid and a post-acceleration grid, consisting of a conical part - 1 - and a front wall which are cemented or welded together at-3 and form a tight shell. The putty seam can correspond to the geometry of the front wall, i. H. be circular or substantially rectangular. The surface of the front wall is curved, u. between spherical, cylindrical or as usual. Near the front wall - 2 - is the z.
B. of supports-5'-held screen-5, on which three groups of luminous color strips in the primary colors red, green and blue are applied, and a grid consisting of parallel wires - 4 -, which forms the focusing system, with the luminous color strips and the wires are to be thought of as perpendicular to the plane of the drawing. As is known, however, the light strips can also be attached directly to the inside of the front wall - 2 -.
In operation, the grid and light strips (screen) are kept at different potentials Vg and Ve, which is achieved by connections (not shown) along their circumference.
The tube shown is of a known type and only serves to explain the measures according to the invention.
Fig. 2 presents in detail the attachment of the wires of the grid - 4 - between the abutting parts of the cone-1 - and the front wall-2-. Each wire - 4 - is clamped between the smoothed edges - la and 2a - of the cone and front wall and the connection is made over the entire area with the help of a layer of cement made of ceramizable glass - 6-.
Fig. 2 shows the exact position of the wire - 4 - in the cement layer, between the cone and the front wall,
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Materials received.
The conductive layer - 7 - has an extension - 7a - at one point, which is provided with a clamp - 8 - on the outside of the shell.
The sealing of the cement is according to the invention by a on the conductive tape-7-
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can be left on the finished tube later.
From Fig. 3 the mutual positions of the individual elements described above can be seen: The wires-4-, here in cross-section, between the edges of the cone-1- and the front wall, the cement material-6- made of ceramizable glass, the Conductive layer - 7 - with its extension - 7 a - and the terminal 8 -, the sealing layer - 9 - made of ceramizable glass with the tensioning threads 10 made of glass.
In the following, a process in the implementation of the invention is described as an example:
The wires are held under the desired tension by a mechanical device known per se in the form of a band of parallel wires.
The appropriately cleaned putty surfaces - la and 2a - of the cone and the front wall are
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smeared with a dough ceramizable glass. Then these two parts are brought closer to the wire band from both sides and pressed together with a certain pressure while pinching the wires. The entire arrangement is then brought into a heating chamber, the duration of which depends on the type of glass cement used. The heating takes place, for example, at 4400C for one hour.
As a result of this heat treatment, all volatile components are expelled from the glass cement and it changes into a glass-like crystalline solid state in which it fixes the wires and at the same time creates the tight connection between the cone and the front wall.
After any excess material has been removed, the wires are cut off close to the surface of the cement and the cement surface and the wire ends are coated with a paste made of ceramizable glass and colloidal silver.
This dough is also used to make the connection to - up to terminal - 8. Finally, the sealing layer - 9 -, which can consist of the same material as the cement - 6-, is produced, whereby it is ensured that the layer - 7 - is completely covered.
In order to secure this sealing layer - 9 - until it hardens, a tape - 10 - made of glass fibers is placed over it. The arrangement can now be placed on the pump in order to create the necessary vacuum. Expediently, at the same time as the heating necessary for evacuation, the heating of layers 7 and 9 is carried out for the purpose of hardening them, a temperature of 420 ° C. for a duration of 2 hours generally being sufficient.
The advantages provided by the invention include, above all, the simplification of manufacture, since apart from the heat treatment which is necessary in any case during evacuation, only a single additional heat operation is required. Furthermore, the tensioned wires are held in place at the same time as the tight connection of the tube parts with a maximum of two elements.
An additional advantage of the invention lies in the fact that the ceramizable glass used according to the invention is, due to its properties, ideally suited for anchoring the wires.
Since in the arrangement according to the invention the sealing of the cemented point is not brought about solely by the inclusion points of the wires, a stainless, non-magnetic steel of the commercially available type can be used for these wires, with a coefficient of thermal expansion that is slightly higher than that of the glass of the envelope. Since the wires are cemented in in the heat, an increase in the wire tension is obtained during the subsequent cooling, which, as already stated, is of great importance for the image quality.
Fig. 4 shows a tube according to the invention in section, in which the front side is completely flat.
The advantage of a flat front wall is well known and such is useful when the front wall is covered on the inside with the luminous substances. However, a flat front wall increases the risk of implosion. For this reason, and in order to avoid excessive wall thicknesses, curved (cylindrical or spherical) front walls are preferred. In the case of tubes with a curved front wall, however, you either have to forego completely flat image surfaces and grids or accept the disadvantages of independent screens attached to the shell.
It has now been found that the lattice arrangement according to the invention considerably increases the resistance of the shell to implosion, so that a flat front wall with an acceptable wall thickness can be used.
The tube shown schematically in FIG. 4 is a color television tube with three electron guns, a focusing grid, parallel light strips and a flat front wall.
In the drawings, only those details are shown which are absolutely necessary for an understanding of the invention.
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- 11 - cemented in.
The fluorescent strips, which are made up of parallel, the three primary colors (red, blue, green)
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is connected to a terminal --1 @ - via a painted conductive layer --111--, which conducts the potential Ve to the screen.
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The grid - 13 - is part of an electron-optical system of the tube, its other parts with
With the exception of one electrode - 112 - it is not shown which electrode is used for equipotential bonding and promotes the effect of the grid.
The light strips - 17 - are applied directly to the inside of the front wall-14-which previously, e.g. B. was made completely flat with a roller, it is possible to compensate for unevenness up to a tenth of a millimeter.
The layer - 16 - is made of e.g. B. 0, 27 mm wide, closely spaced strips that give the screen ain a completely uniform structure. Three consecutive stripes each form a group of three from the basic colors.
Due to the excellent flatness of the inside of the front wall and the presence of the groove - 110 - on the edge of the screen, any method compatible with a flat surface can be used to apply the luminous strips, but in particular that using a bichromatic colloid as a contact printing method is known for a network of lines on a flat surface.
The groove - 110 - allows the line network to be peeled off, so that the three-way strings of color can be reliably created.
The grid - 13 - consists of a band of parallel wires with a diameter of about 0.1 mm (e.g. made of stainless, non-magnetic steel) and lies parallel to the layer -16-, this parallel position being able to be produced with great accuracy. It should be noted here that each wire corresponds to a group of three on the screen.
Tests have shown that a grid stretched across the tubes in the area of the connection between the front side and the cone causes a considerable strengthening of the tube against external pressures, which may result from a compensation of the stresses that try to expand the shell in the fracture zone formed by the cement . However, this circumstance enables a general reduction in the glass thickness of the envelope by 25 to 3310 compared to known designs.
For example, a glass envelope with already reduced wall thickness, but without a grille, can withstand a pressure of around 2 kg / cm2. The same envelope, but provided with a grid according to the invention, can withstand a pressure of 3 kg / cm2, which provides sufficient security. It should be expressly noted, however, that the reduction in the wall thickness which is possible by the invention can be carried out with both a curved and a flat screen.
Extensive test series have shown that a cathode ray tube with a flat, rectangular front and a grid according to the invention corresponds to the usual safety conditions if the glass thickness of its front wall is equal to 1/25 of the length of the diagonal of the same, or a little less than 1/25 has been.
For tubes with a round front wall, a glass thickness of 1/30 of its diameter is sufficient. As an accessory
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: 30 cm 11 mm
49 cm 17 mm
59 cm 20 mm
PATENT CLAIMS:
1. Cathode ray tube with a vacuum-tight glass bulb, consisting of two hermetically cemented parts, a fluorescent screen on one of these parts, at least one electron
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Emission-parallel grid, which consists of wires cemented between the two parts and extending to the outer wall of the piston, characterized. that the surface parts of the piston containing the ends (4a) of the wires (4) are covered with a layer (7) of conductive material, which in turn is covered with a layer (9) of a material that contains the dense putty:
zig (6) between the two piston parts.