<Desc/Clms Page number 1>
Verfahren zum Verstärken eines Teiles der Wandung eines Glasvakuumgefässes, besonders einer Elektronenstrahlröhre, mit Hilfe eines Metallbandes
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verstärken eines Teiles der Wandung eines Glasvakuumge- fässes, besonders einer Elektronenstrahlröhre, bei der die Übergangszone zwischen dem Fenster und dem
Konus von einem metallenen Verstärkungsband umgeben ist.
Es sind bereits viele Bauarten bekannt, bei denen zwecks Verstärkung der Röhrenwandung die Über - gangszone zwischen dem Fenster und dem Konus einer Elektronenstrahlröhre mit einem metallenen Ring oder Band versehen ist. Dabei wurde um diese Zone ein Metallband mit Hilfe von Bolzen oder durch Aufschrumpfen geklemmt. Auch ist es bekannt, einen Metallring völlig oder teilweise im Glas der Wand ein- zuschmelzen.
Die Klemmbänder haben jedoch den Nachteil, dass es nahezu unmöglich ist, die Oberfläche des Glases und des Metallbandes derart zu bearbeiten, dass das Metall überall genau am Glas anliegt, woraus sich eine ungleichmässige Verteilung der Spannungen ergibt und die Möglichkeit eines Kolbenbruchs beträchtlich vergrössert wird. Besonders wenn ein vorher hergestelltes Ringband um die Wand herumgeschrumpft wird, können geringe Abweichungen im Durchmesser des Ringbandes oder des Kolbens bereits zu grossen Druckunterschieden führen. Biegsame Bänder haben den Nachteil, dass das Metall nachgeben kann, wo- durch die verstärkende Wirkung besonders gering ist, abgesehen vom Umstand, dass die biegsamen Teile des Ringbandes eine Unregelmässigkeit in der Berührungsfläche zwischen dem Ringband und dem Glas herbeiführen.
Die bekannten Bauarten, bei denen Metallringe völlig oder teilweise im Glas der Röhrenwand eingeschmolzen werden, weisen den Nachteil auf, dass kostspielige Metallegierungen verwendet werden müssen und das Verfahren kompliziert ist.
Weiter ist es bekannt, einen Gummiteil um den Kolben einer Elektronenstrahlröhre vorzusehen. Ein solcher Gummiteil kann aber die Implosionsgefahr nicht verringern, weil der Gummi keinen Druck auf das Glas ausüben kann. Überdies haftet der Gummiteil nicht am Glas, so dass im Falle einer Implosion die Glasscherben nicht festgehalten werden und fast ungehemmt fortfliegen können.
Die erwähnten Nachteile können völlig durch ein Verfahren nach der Erfindung vermieden werden, bei dem wenigstens ein vorher hergestelltes, metallenes Ringband, dessen Innenabmessungen grösser sind als die Aussenabmessungen des zu verstärkenden Wandteiles, um diesen Wandteil herum angebracht wird, ohne dass das Metall des Ringes mit dem Glas der Wand in Berührung ist, worauf wenigstens der Raum zwischen dem Ringband und der Wand mit einem erhärtenden Füllstoff ausgefüllt wird. Vorzugsweise wird ein Kunststoff verwendet, der gut am Metall und an der Wand haftet. Gegebenenfalls kann die Glaswand vorher mit einer dünnen Schicht dieses Kunststoffes oder ines andern, besonders gut am Glas haftenden Kunststoffes versehen werden.
Diese Zwischenschicht bietet den weiteren Vorteil, dass der Ring ohne weiteres auf die Glaswand aufgeschoben werden kann, da die Zwischenschicht dann eine direkte Berührung zwischen Metall und Glas verhütet.
Der Raum zwischen dem Ring und dem Glas bzw. der Zwischenschicht wird dann mit dem erhärten-
<Desc/Clms Page number 2>
den Kunststoff vollgespritzt, wobei der Metallring gegebenenfalls völlig im Kunststoff eingebettet werden kann.
Der Ring kann aus einem beliebigen Metall bestehen. Vorzugsweise wird ein Stahlring verwendet.
Da der ganze Arbeitsvorgang ohne Erhitzung erfolgen kann, nachdem die Elektronenstrahlröhre völlig fertiggestellt ist, spielt der Ausdehnungskoeffizient des Metalls keine nennenswerte Rolle und auf die Röhrenwand wird kein zusätzlicher Druck ausgeübt. Gewünschtenfalls kann man aber auch einen gewissen Druck durch das Ringband über die Kunststoffschicht auf das Glas ausüben lassen, indem der Spritzvorgang bei einer erhöhten Temperatur des Ringes durchgeführt wird. Das Ringband besteht dann vorzugsweise aus Metall mit einem hohen Ausdehnungskoeffizienten, wie z. B. Aluminium.
Es ergibt sich, dass das Glas bei einem etwaigen Bruch dann nicht ausweichen kann, so dass ein Sprung nicht weiter durchläuft und die Röhre sich langsam mit Luft füllt, so dass die Implosionsgefahr völlig beseitigt ist. Dies gilt sogar für einen im Bildfenster auftretenden Sprung, obwohl dieses Fenster selbst nicht mit Kunststoff bedeckt ist. Der Kunststoff kann sich über eine Zone beiderseits des Metallringes erstrecken
EMI2.1
webe aus hinreichend widerstandsfähigem Material verstärkt werden, so dass auch bei einem etwaigen
Herausschlagen einer Scherbe aus der Wand das Wegspringen derselben verhütet wird.
Der Kunststoff besteht vorzugsweise aus einem ungesättigten Polyesterharz. Die Zwischenschicht kann aus Polyvinylacetat bestehen.
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert. Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch eine Elektronenstrahlröhre nach der Erfindung, und die Fig. 2 und 3 zeigen je ein Detail weiterer Ausführung- formen.
In Fig. 1 bezeichnet 1 das Fenster einer Fernseh-Bildwiedergaberöhre, 2 den Glaskonus und 3 den Hals. Die Übergangszone zwischen dem Fenster 1 und dem Konus 2 ist von einem metallenen Ringband4 umgeben, derart, dass das Metall nicht mit dem Glas in Berührung ist. Der Raum zwischen dem Glas und dem Ringband wird dann mit einem Kunststoff 5 vollgespritzt, der vorzugsweise das Ringband völlig umgibt und sich über einen Teil der Röhrenwand beiderseits des Ringbandes 4 erstreckt.
Die Innenabmessungen des Ringbandes 4, welches vorzugsweise aus einem Hartmetall, wie z. B.
Stahl, besteht, sind etwas grösser als die Aussenabmessungen der Glaswandung, so dass zwischen der Wand und dem Ringband ein Spalt von 0,5 bis 2 mm verbleibt. Das Ringbana Kann eine Breite von 1 bis 2 mm haben, entsprechend dem Elastizitätsmodul und der Zugfestigkeit des Materials. Bei einem etwaigen Bruch des Glases muss das Ringband nämlich eine so grosse Verstärkung der Kunststoffschichterge- ben, dass das Glas nicht ausweichen kann, so dass der Bruch sich nicht weiter im Glas fortpflanzt. Gegebenenfalls kann die Kunststoffschicht in den ausserhalb des Ringbandes liegenden Zonen noch mit einem Fasermaterial, wie Glasfaser oder Glasgewebe, verstärkt werden.
Um das Anbringen des Ringbandes um den Kolben herum zu erleichtern, kann das Ringband oder der Kolben, oder gegebenenfalls beide, vorher mit einer vorzugsweise aus einem gut haftenden. Kunststoff, wie z. B. Polyvinylacetat, bestehenden Zwischenschicht bedeckt werden, so dass das Ringbandohne weiteres um den Kolben geschoben werden kann, da die. Zwischenschicht eine direkte Berührung zwischen Metall und Glas verhütet. Eine solche Zwischenschicht, die gegebenenfalls auch aus einem Fasermaterial, wie Glasfasern oder Glasgewebe, bestehen kann, ist in Fig. 2 mit 6 bezeichnet. Da das Ringband nicht erhitzt zu werden braucht, übt es auf den Kolben keinen Druck aus, verhütet jedoch nur, dass das Glas bei Bruch ausweichen kann.
Ist dagegen ein bestimmter Druck erwünscht, so kann man den Ring beim Anbringen des Kunststoffes erhitzen und nach dem Erhärten des Kunststoffes abkühlen lassen.
Eine geeignete Kunststoffschicht 5 ergibt sich durch Polykondensation einer cz-ss-ungesättigten Dikarbonsäure und eines mehrwertigen Alkohols. Der Polyester kann noch mit gesättigten und/oder Halogen enthaltenden Dikarbonsäuren modifiziert sein. Als mehrwertige Alkoholesind Glykoleoder Glycerol verwendbar. Lösungen von 50 bis 70 Gew.-o ungesättigtem Polyester in Styrol sind sehr geeignet verwendbar.
Die Durchhärtung kann unter dem Einfluss von an sich zu diesem Zweck bekannten Kombinatio-
EMI2.2
Um zu vermeiden, dass der Polyester vorzeitig durchhärtet, kann kurz vor dem Aufbringen des Kunststoffes eine Lösung des Katalysators in einemteil des Polyester-Styrolgemisches mit einer Lösung des Här- tungsbeschleunigers im Rest des Polyester-Styrolgemisches vermischt werden.
Die ungesättigte Polyesterlösung kann zwecks Vermeidung von Schrumpfung und Springen der Schicht
<Desc/Clms Page number 3>
während des Durchhärtens gewünschtenfalls, ausser Farbstoffen und Pigmenten, auch Füllstoffe, wie z. B.
Titandioxyd (TiO) enthalten.
Die Glaswandung selbst kann noch durch das Anbringen einer unter Druckspannung stehenden Glasurschicht verstärkt werden, wie sie bereits früher von der Patentinhaberin vorgeschlagen wurde. In diesem Falle kann die Wandstärke des Glases beträchtlich geringer gewählt werden.
Soll auf der Glaswand noch eine leitende Aussenschicht vorhanden sein, so kann diese auf der Kunststoffschicht angebracht werden. Es ist aber auch möglich, den Kunststoff der Schicht 5 oder der Zwischenschicht 6 selbst durch den Zusatz von Metall-oder Graphitteilchen leitend zu machen.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 sind zwei Ringbänder 7 und 8 angebracht, deren Form der Gestalt der Glaswandung 2 angepasst ist. Auch hier ist der Raum zwischen den Ringbändern 7 und 8 und dem Glas 2 mit einer Kunststoffschicht 5 ausgefüllt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Verstärken eines Teiles der Wandung eines Glasvakuumgefässes, besonders einer Elektronenstrahlröhre, mit Hilfe eines Metallbandes, dessen Form dem Umriss der zu verstärkenden Wandung angepasst ist, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein vorher hergestelltes metallenes Ringband, dessen Innenabmessungen grösser als die Aussenabmessungen des zu verstärkenden Wandteiles sind, um diesen Wandteil herum angebracht wird, ohne dass das Metall des Ringbandes mit dem Glas der Wandung in Berührung kommt, worauf wenigstens der Raum zwischen dem Ringband und der Glaswand mit einem erhärtenden Füllstoff ausgefüllt wird.