Цветен кинескоп със сенчеста маска и метод за направата на тази маска
Изобретението се отнася до цветни кинескопи със сенчеста маска и по-специално до кинескопи със сенчеста маска, изработени от материали с нисък коефициент на термично разширение, като желязо-никелови сплави.
Цветният кинескоп има електронен пистолет за формиране и насочване на три електронни лъча върху екрана на кинескопа. Екранът е разположен от вътрешната страна на крайната повърхност на кинескопа и се състои от структура, съставена от луминофори, излъчващи три различни цвята. Между пистолета и екрана има маска за дупка или маска за сянка, която позволява на всеки електронен лъч да удари само типа фосфор, свързан с този лъч.
Сенчестата маска е представена от тънък лист метал, като алуминиева умъртвена стомана или желязо-никелова сплав, чийто контур обикновено е успореден на вътрешната страна на крайната повърхност на кинескопа. Сенчестата маска включва голяма централна зона с дупки, плътна гранична зона, околна зона с дупки и периферна зона с пола. Секцията на полата е под ъгъл спрямо другите секции на маската и обикновено е заварена към външната рамка, която държи маската вътре в крайния панел на кинескопа.
На фиг. 1 показва страничен разрез на кинескоп за цветно изображение, въплъщаващ изобретението; на фиг. 2 е изглед в перспектива на сенчестата маска на кинескопа от ФИГ. 1; на фиг. 3 е напречно сечение на маската от фиг. 1 взето по линия 3-3; на фиг. 4 е частичен напречен разрез на преса за маска; на фиг. 5-9 са напречни разрези на пресата за маски, показващи пет различни стъпки на щамповане за маската от ФИГ. 2; на фиг. 10 и 11 профили на напречно сечение на студено формована маска за сянка, изработенисъответно по голямата и малката ос.
Кинескопът (ФИГ. 1) е проектиран за използване с външна отклоняваща система 28, разположена близо до съединението конус-шийка. Когато е включена, системата 28 излага три електронни лъча на магнитни полета, карайки лъчите да сканират екрана 22 в правоъгълен модел хоризонтално и вертикално.
Сенчеста маска 24, също показана на ФИГ. 2 и 3, включва профилна част 26 с дупки и периферна пола 30, обграждаща профилираната част с дупки 26. Сенчестата маска е фиксирана в периферна рамка 32, монтирана на крайния панел 12 или с поддържащи устройства (непоказани), поставени в четирите ъгъла на сенчестата маска, или с поддържащи устройства (непоказани), разположени отстрани на маската.
Характеристика на сенчестата маска 24 е формата на напречното сечение на полата 30. Полата 30 има обратна кривина или обратна гънка, така че полата има U-образна форма. Това обратно огъване намалява напреженията в студено формованата желязо-никелова маска с приблизително 50% и "заключва" напреженията, така че да не се променят впоследствие. Производството и конструкцията на маската 24 се обсъждат по-долу.
Маската се щампова върху преса за сенчеста маска 31, както е показано на ФИГ. 4. Пресата за сенчеста маска 31 е съставена от два основни възела, горен щанцов възел 33 и долен щанцов възел 34. Горният щанцов възел 33 включва матрица 36, чиято форма на долната повърхност е близка до желаната форма на сенчестата маска. Има известна разлика между формата на матрицата 36 и желаната форма на маската, позволяваща хлабината на материала, след като маската е щампована. Матрицата 36 е прикрепена към горната плоча 38, която на свой ред е свързана с останалата част от пресата, непоказана на фигурата.чертеж, хидравлични бутала 39 (показано е само едно). Около щампата 36 е монтиран подвижно притискащ или хлъзгащ пръстен 40, който е в плъзгащ контакт със страничната повърхност на щампата. Позицията на плъзгащия пръстен 40 се контролира от отделни хидравлични бутала 41 (от които е показано само едно).
Монтажът на долната матрица 34 включва избиваща подложка 42, обърнат пръстен за изпъкналост 44, разположен около избиващата подложка, и периферна матрица 46, разположена около обърнатия изпъкнал пръстен 44. Избиващата подложка 42 е прикрепена към хидравлични бутала 48 (от които е показано само едно), преминаващи през отвори в монтажна плоча на матрицата 50, разположена под избиващата подложка 42. Периферната матрица 46 е прикрепена към друг комплект хидравлични бутала 52 (от които е показано само едно), които също преминават през отвори в плочата за настройка на матрицата 50. Пръстенът за обратно огъване 44 е прикрепен директно към плочата за настройка на матрицата 50 чрез болтове 54.
Първо, горният модул на матрицата 33 и долният модул на матрицата 34 се разделят и между тях се поставя плоча със засенчена маска 56. След това буталата 41 се задействат, за да захванат маската 56 между плъзгащия пръстен 40 и матрицата 46, както е показано на ФИГ. 5. След това буталата 39 се задействат и матрицата 36 се спуска, докато притисне маската 56 към избиващата подложка 42, като по този начин извива маската 56, както е показано на ФИГ. 6. Ударът 36 продължава да се спуска срещу избиващата подложка 42, докато частта на полата на маската 56 е приблизително наполовина сгъната върху обърнатия сгъваем пръстен 44, както е показано на ФИГ. 7. След това буталата 41 се задействат, спускайки контактния пръстен 40, който огъва ръба на полата срещу пръстена за обратно сгъване 44, като по този начин образува обратна гънка на маската, катопоказано на ФИГ. 9.
Обратният гъвкав дизайн на желязно-никелова сенчеста маска е резултат от внимателно проучване на процеса на формиране на маската, което беше проведено, за да се намери начин за студено формоване на желязо-никелови сенчести маски. Проучването включва работа както с маски от убита алуминий стомана, така и с маски от желязо-никел, за да се постигне сравнимост. В хода на изследването маските за сенки Invar бяха първите, които бяха студено формовани с помощта на пресово оборудване, което преди това се използваше за маски, изработени от умъртвена с алуминий стомана. Плътните линии 60 и 62 на фиг. 10 и 11 съответно показват напречно сечение на маска за сянка от Invar след студено коване. На фиг. 10 показва контура по голямата ос на маската, а фиг. 11 показва контура по малката ос на маската. Прекъснатите линии 60' и 62' на ФИГ. 10 и 11 съответно представляват една и съща маска след отстраняване на две малки части от полата на маската във всеки от четирите ъгъла на маската. И на двете фиг. 10 и 11 може да се види, че изрязването на ъглите на маската кара полата на маската да пружинира назад и част от извитата част на маската придобива обратна кривина. Пружината и обратната кривина показват, че маската първоначално е била подложена на значителни напрежения, които са били балансирани от напрежението в полата на маската, преди полата да бъде назъбена в ъглите на маската.
В други проучвания бяха проведени експерименти за определяне на естеството на напрежението в маските от Invar и появата на напрежение по време на процеса на студено формоване. При такива тестове след всеки етап на щамповане на маската се проверяват контурите на маската и формата на полата. Още когато маската е поставена в скобата, например между плъзгащия пръстен и матрицата, както е показано на ФИГ. 5, беше отбелязано, чеполучената кривина на маската от инвар е само 40% от тази на маската от умъртвена с алуминий стомана и че зоната с отвори на маската от инвар е с неправилна форма с вдлъбнати повърхности от двете страни по главната ос. В допълнение, краищата на секциите на полата по главната ос на маската Invar са огънати навън. Когато маската Invar се притисне в изпъкнала форма, както е показано на ФИГ. 6, се отбелязва, че кривината на повърхността на закрепената пола се доближава до 80% от кривината на маската от умъртвена с алуминий стомана в областта на полата. Повърхността на купола също е по-плоска от тази на маската от убита с алуминий стомана и има известна видима вълнообразност в ъглите на повърхността на купола. Въпреки това, когато полата на маската е сгъната наполовина, както е на фиг. 7 дава невероятен резултат. Сгъването наполовина премахва всички предишни разлики между маската Invar и маската от умъртвена с алуминий стомана. Контурите на маската Invar и маската, изработена от алуминиева умъртвена стомана след щамповане, се оказват почти идентични. Очевидно, с наполовина обърната пола, маската Invar има достатъчна твърдост, за да устои на обратната реакция на куполообразната повърхност на маската. Когато щанцоването продължи, за да завърши щанцоването на полата, се установява, че напреженията, блокирани при полусгъвката, се освобождават и настъпва доста значителна последица.
Изследвания като тези, описани по-горе, показват, че желязо-никелова сплав или Invar могат да бъдат студено формовани в използваеми маски, ако полата на маската е сгъната наполовина по време на процеса на щамповане и напреженията в полата са блокирани по определен начин. В едно изпълнение на настоящото изобретение напрежението на натиск в полусгънатата част на полата се фиксира чрез сгъване на външнатачасти на полата в обратна посока, придавайки на полата U-образна форма. Крайната форма на полата предизвиква напрежение във външната част на полата, което предотвратява набръчкването на подгъва на полата, което прави подгъва прав.