DE1187741B - Verfahren zur Herstellung einer implosionsgeschuetzten Kathodenstrahlroehre - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

HOIj

Deutsche Kl.: 21g-13/28

Nummer: 1187 741

Aktenzeichen: C 28341 VIII c/21 g

Anmeldetag: 5. November 1962

Auslegetag: 25. Februar 1965

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer implosionsgeschützten Kathodenstrahlröhre mit einer den größten Umfang des Glaskörpers der Röhre umgebenden Metallarmatur und mit einer zwischen der Metallarmatur und dem Glaskörper angeordneten komprimierten Zwischenschicht aus hitzebeständigem Material.

Das Bestreben zur Vergrößerung der Abmessungen der Fluoreszenzschirme von Kathodenstrahlröhren gleichzeitig mit dem Bestreben, die Stärke der Werkstoffe, aus welchen diese Röhren hergestellt werden, zu vermindern, insbesondere im Fall der Fernsehempfänger, hat zu der Verwendung von Röhrenkolben geführt, deren Formen dem Druck der Atmosphäre einen immer geringeren Widerstand entgegensetzen, wodurch die Gefahr einer eventuellen Implosion erhöht wird.

Die Notwendigkeit, solche Risiken zu vermeiden, zwingt dazu, die fertigen Röhren zu schützen, denn bei einer Implosion wird nicht nur die Röhre außer Betrieb gesetzt, sondern auch das Hüllmaterial kann dabei teilweise, ja sogar ganz zerstört werden. Man muß diese Gefahren aber auch schon im Laufe der Fabrikation zu vermeiden suchen, insbesondere beim Auspumpen der Röhren und ganz besonders bei der Behandlung im Trockenofen, in welchem die Temperatur bis auf etwa 450° C ansteigt.

Es ist bereits bekannt, als Schutzvorrichtung gegen eine Implosion eine elastische oder eine starre Metallarmatur zu verwenden, welche den größten Umfang der Röhre ganz oder teilweise umgibt und mit der Röhre mittels eines dazwischen eingebrachten Werkstoffes verbunden wird, beispielsweise eines hitzehärtbaren Harzes oder einem Minerals mit niedrigem Schmelzpunkt, z. B. Schwefel. Aber die verhältnismäßig niedrigen Umwandlungstemperaturen solcher Stoffe beschränken ihre Anwendung allein auf Schutzvorrichtungen für vollkommen fertige Kathodenstrahlröhren. Auch die Verwendung eines Glases, das leichter schmilzt als das Glas der Röhre selbst, oder einer Emaille mit niedrigem Schmelzpunkt könnte einen derartigen Schutz nicht in dem ganzen gewünschten Temperaturbereich gewährleisten, eben weil die Schmelztemperaturen eines solchen Glases oder einer solchen Emaille gerade in diesem gleichen Temperaturbereich gelegen sind.

Eine andere bekannte Schutzvorrichtung besteht aus einem gegebenenfalls mehrteiligen Metallband, das unter Zwischenlage einer Asbestschicht um die Röhre gespannt wird. Eine derartige Konstruktion hat den wesentlichen Mangel, daß der auf den Glaskörper ausgeübte Druck einmal wegen der unrunden Verfahren zur Herstellung einer
implosionsgeschützten Kathodenstrahlröhre

Anmelder:

Compagnie Industrielle Frangaise des Tubes
Electroniques, Societe Anonyme,
Courbevoie, Seine (Frankreich)

Vertreter:

Dr. M. Eule,

Dipl.-Chem. Dr. rer. nat. W. J. Berg

und Dipl.-Ing. O. F. Stapf, Patentanwälte,

München 2, Hilblestr. 20

Als Erfinder benannt:
Maurice Descarsin, Paris

Beanspruchte Priorität:

Frankreich vom 10. November 1961 (878 593),
vom 29. November 1961 (880 349),
vom 29. Dezember 1961 (883 435)

Form der Röhre und zum anderen wegen der beim Spannen und damit Gleiten des Bandes auf der Röhre auftretenden Reibungskräfte sehr unregelmäßig wird.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, ein Verfahren zu schaffen, welches zu einer temperaturbeständigen, also bereits früh im Fertigungsprozeß aufbringbaren, und allseitig einen gleichmäßigen Druck auf den Röhrenkörper ausübenden Armatur führt. Sie löst diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß zunächst das hitzebeständige Material in einem Suspendierungsmittel suspendiert wird, daß hierauf die Suspension auf den Röhrenkörper oder die Armatur aufgebracht wird und daß schließlich die aufgebrachte Zwischenschicht vom Suspendierungsmittel befreit und die Metallarmatur unter Zusammendrückung des hitzebeständigen Materials aufgebracht wird.

Die Metallarmatur besteht vorteilhaft aus einem Leichtmetall oder einer Leichtmetallegierung mit nicht sehr hohem Schmelzpunkt (550 bis 700° C), wie z. B. Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, und wird direkt in einem einzigen Stück um den zu schützenden Teil der Röhre herumgegossen, nachdem

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man denselben vorher mit einer- getrockneten Schicht durch Tiefziehen hergestellt wurden, von denen je aus dem zusammendrückbaren und hitzebeständigen zwei völlig gleich sind und die sich an die vier entWerkstoff überzogen hat, wobei der letztere einen sprechenden Flächen der mit der obenerwähnten Wärmeisolierschirm zwischen dem Glas der Röhre Schicht aus einem zusammendrückbaren und hitze- und dem Metall bzw. der Legierung bildet und damit 5 beständigen Stoff überzogenen Röhre anlegen. Diese den eintretenden Wärmestoß abdämpft, und zwar so- vier Metallteile sind an ihren Enden mit Verbinwohl beim Gießen der Armatur als auch beim Ab- dungspratzen versehen und werden gleichzeitig an kühlen derselben. Das beim Abkühlen der Armatur die noch feuchte Schicht aus dem zusammendrückauftretende Schwindmaß wird dabei durch die baren und hitzebeständigen Stoff mittels einer Schub-Schicht des hitzebeständigen Materials aufgenommen. io vorrichtung angepreßt. Die erwähnten Pratzen wer-Die verwendeten Metalle bzw. Leichtmetallegierun- den durch Bolzen, Niete oder durch Schweißen mitgen zeigen beim Erstarren eine bedeutende Schwin- einander verbunden, sobald die Schicht aus dem dung, etwa in der Größenordnung von 1,2%. Bei Zwischenstoff durch Kompression die angemessene den gegenwärtigen Fernsehröhren, beispielsweise den- Starrheit angenommen hat. Ein Trocknen der jenigen mit rechteckigem Bildschirm von 40 · 50 cm, 15 Zwischenschicht vor dem Aufbringen der Metallteile beläuft sich die Schwindung also auf etwa 5 bis 6 mm. findet nicht statt.

Die Kräfte, die bei einer solch bedeutenden Schwin- Die vier Metallteile werden mittels der Schubvordung auftreten, würden bei der direkten Einwirkung richtung unmittelbar an die Röhre in der vorgeseheauf das Glas der Röhre dieses springen lassen. Dies nen Ebene angepreßt, wobei die Schubvorrichtung wird dadurch verhindert, daß zwischen der Metall- 20 durch die Kraft, welche sie senkrecht auf die vier armatur und dem Glas der Röhre die Zwischen- Elemente ausübt, den darunterliegenden Werkstoff schicht angebracht wird, welche nicht nur in der auf einen Grad der Kompression zusammendrückt, Lage ist, den Wärmestoß zu verhindern, sondern in- welcher dem in dem vorher beschriebenen Fall erfolge seiner Zusammendrückbarkeit auch die Wir- reichten Verdichtungsgrad gleichkommt. Durch die kungen ausgleicht, welche die Schwindung des Me- 25 Kompression wird das Suspendierungsmittel aus dem tails auf das Glas haben würde, und dazu bei dem Zwischenstoff entfernt, bis derselbe eine starre Zwi-Höchstwert der Kompression dieses Stoffes eine schenschicht zwischen dem Glas und dem vierteiligen starre Zwischenschicht zwischen Metall und Glas Metallschutz bildet. Dann können diese vier Metallbildet. Auf diese Weise wird ein unverformbares aus teile miteinander verbunden werden, während die Glashülle, Zwischenschicht und Metallarmatur be- 30 Schubvorrichtung, welche dieselben provisorisch an stehendes Ganzes erzeugt. Ort und Stelle hielt, entfernt werden kann. Die

Das verwendete hitzebeständige Material kann ein Metallteile sind durch eine angemessene Verrippung

Agglomerat aus Glimmerplättchen oder aus Asbest- unverformbar gemacht.

fasern sein, aufbereitet in der Form einer Suspension Bei einer Ausführungsform des letztbeschriebenen

in Wasser oder einem sonstigen geeigneten Suspen- 35 Verfahrens bedeckt man nicht das Glas der Röhre

dierungsmittel. Ein solches Agglomerat wird auf die mit dem feuerfesten und zusammendrückbaren Stoff,

Röhre aufgespritzt oder nach einem anderen Ver- sondern man kleidet mit demselben die Innenfläche

fahren auf die Röhre aufgebracht. Die auf diese der vier Metallteile aus, damit man diese letzteren

Weise erhaltene Schicht wird dann getrocknet, bei- bequem handhaben kann. Dabei verdichtet man die

spielsweise in einem Ofen und bei einer Temperatur 40 Auskleidung gleichmäßig, läßt aber derselben eine

von 150 bis 200° C. Dabei wird die Schichtdicke um Restelastizität, welche gestattet, die vier Metallteile

etwa die Hälfte vermindert, während gleichzeitig das mittels der erwähnten Schubvorrichtung an das Glas

Haftvermögen am Glas zunimmt, jedoch bleibt die der Röhre zu pressen, und zwar genau an der Stelle,

Schicht immer noch genügend verdichtungsfähig, um welche sie einnehmen sollen. Die weiteren Arbeits-

die obenerwähnten Schwindungskräfte aufzunehmen. 45 gänge sind die gleichen wie sie vorher beschrieben

Die Bestimmung der angemessenen Schichtdicke und wurden.

der anfänglichen Dichte der Schicht ergeben sich aus Nachfolgend wird an Hand der Zeichnungen das

der Erfahrung. Bei normalen Asbestfasern kann sich Verfahren beschrieben.

beispielsweise die anfängliche Schichtdicke auf 8 bis F i g. 1 der Zeichnung ist ein Aufriß, teilweise im

12 mm belaufen. 50 Schnitt, einer mit einer aufgebrachten Schutzvorrich-

Der auf diese Weise umhüllte Glaskörper der tung gegen eine Implosion versehenen Kathoden-Kathodenstrahlröhre kommt dann in eine eigens da- strahlröhre;

für konstruierte Form, bei deren Innenabmessungen F i g. 2 ist ein Teilschnitt in größerem Maßstab die Dicke der Isolierschicht und die Dicke der zu er- nach der Linie II-II in Fig. 1;
haltenen Metallarmatur berücksichtigt worden sind. 55 F i g. 3 ist eine perspektivische Ansicht einer Ka-Solche Formen klassischer Bauart bestehen aus leicht thodenstrahlröhre mit anders aufgebrachter Schutzauseinanderzunehmenden Elementen. Das Gießen des vorrichtung, wobei einzelne Teile als weggebrochen Metalls bzw. der Legierung erfolgt nach einem be- zu denken sind;

kannten Verfahren. Die beim Erstarren des Metalls F i g. 4 ist ebenfalls eine perspektivische Ansicht,

oder der Legierung auftretende Schwindung, wodurch 60 sie zeigt wie die in F i g. 3 dargestellte Schutzvorrich-

der auf dem Glas der Röhre befindliche Zwischen- tung gegen Implosionen an der Kathodenstrahlröhre

stoff zusammengedrückt wird, formt denselben zu der angebracht wird.

starren Zwischenschicht um, welche die feste Verbin- In der F i g. 1 sieht man die Glashülle 1 einer Ka-

dung zwischen der Armatur und dem Glas der Röhre thodenstrahlröhre, die an ihrer Seitenfläche 2 mit

gewährleistet. 65 einem eine Wärmeisolierung bildenden, zusammen-

Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform drückbaren und feuerfesten Agglomerat aus Asbest-

der Erfindung besteht die Metallarmatur aus vier fasern überzogen ist. An dieser Umkleidung 2 wird

Metallteilen, die vorher etwa durch Gießen oder eine Metallarmatur 3 mit Rippen 6, 7 angebracht,

welche durch direktes Aufgießen eines geschmolzenen Leichtmetalls bzw. einer Leichtmetallegierung auf die Umkleidung 2 gebildet wird, wozu die mit der Umkleidung 2 versehene Glashülle vorher in eine dazu passende Gußform gesetzt wurde.

In der Fig. 2, welche einen größeren Maßstab hat, ist das zwischen der Glasrohre 1 und der Armatur 3 aus gegossenem Metall zusammengepreßte Agglomerat 2 genauer zu sehen. Man sieht, daß das Glas der Röhre beim Schrumpfen der soeben gegossenen Armatur auf diese Weise keinem Druck ausgesetzt ist, welcher das zulässige Maß überschreitet.

Bei der Schutzvorrichtung gegen Implosionen, wie sie in F i g. 3 dargestellt ist, besteht die Metallarmatur aus vier Teilen, von denen je zwei — 4,4 und 5,5 — völlig gleich sind. Man stellt diese Teile entweder durch Tiefziehen von Blechen oder durch Gießen von Leichtmetallen bzw. Leichtmetallegierungen in Formen her. In jedem Fall werden diese vier Bauteile durch Rippen versteift, beispielsweise die Rippen 6 und 7, die sich unter rechten Winkeln schneiden. Die vier Bauteile sind ferner an ihren Enden mit Verbindungsflansche 8 versehen. Wie bei der vorhergehenden Ausführungsform ist auch hier der Glaskörper 1 der Röhre mit einer Schicht 2 aus einem zusammendrückbaren und feuerfesten Stoff bedeckt, wie er in F i g. 3 bei 2 angedeutet ist. An diese noch feuchte Umkleidung werden die vier Metallteile angelegt und dann im Sinne der Pfeile in F i g. 4 durch eine mechanische, mit Stößeln versehene Vorrichtung, wie sie nachstehend noch beschrieben werden wird, angepreßt. Hierbei wird das Agglomerat 2 verdichtet, so daß nach dem Trocknen eine starre Verbindung zwischen der Glasrohre 1 und der Metallarmatur 4, 5 zustande kommt. Bei Beendigung der Verdichtung werden die vier Metallteile — 4, 4 und 5,5 — zu einem Ganzen zusammengefaßt durch die Verbindung ihrer Anschlußflansche 8 untereinander, beispielsweise mittels Schraubenbolzen und Muttern 9 oder mittels Niete oder durch Verschweißen.

Fig. 4 zeigt schematisch die mechanische Vorrichtung, welche für das Verdichten der Zwischenschicht 2 verwendet werden kann. Die Vorrichtung besteht aus vier Blöcken, von denen je zwei —10,10 und 11, 11 — völlig gleich sind. Diese vier Blöcke sind starr mit einer Grundplatte 12 verbunden und enthalten ein an sich bekanntes Kraftübertragungssystem für den Vorschub der Stößel 13, 13 und 14, 14, deren Form derjenigen der anzupressenden Metallteile 4 und 5 angepaßt ist. Die Stößel wirken im Sinne der Pfeile, also senkrecht zu den Elementen 4 und 5. Nach der endgültigen Befestigung der Metallarmatur an der Glasrohre 1 durch die feste Verbindung der Pratzen 8 untereinander wird die nunmehr mit der Schutzvorrichtung gegen Implosionen versehene Kathodenstrahlröhre aus der mechanischen Vorrichtung herausgezogen, welche dabei in der Weise betätigt wird, daß die Stößel die Umklammerung der Röhre aufheben. Hierauf wird die Kathodenröhre einer völligen Trocknung unterworfen, wodurch die Zwischenschicht 2 ihre endgültige Dichte und notwendige Steifigkeit bekommt, um eine gleichmäßige Verbindung zwischen dem Glaskörper der Röhre und der Metallarmatur zu gewährleisten, die allen Temperaturen, welchen die Röhre unterworfen werden könnte, widersteht.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen einer implosionsgeschützten Kathodenstrahlröhre mit einer den größten Umfang des Glaskörpers der Röhre umgebenden Metallarmatur und mit einer zwischen der Metallarmatur und dem Glaskörper angeordneten komprimierten Zwischenschicht aus hitzebeständigem Material, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst das hitzebeständige Material in einem Suspendierungsmittel suspendiert wird, daß hierauf die Suspension auf den Röhrenkörper oder die Armatur aufgebracht wird und daß schließlich die aufgebrachte Zwischenschicht vom Suspendierungsmittel befreit und die Metallarmatur unter Zusammendrückung des hitzebeständigen Materials aufgebracht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als hitzebeständiges Material Glimmer oder Asbest verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Aufbringen und Trocknen der Zwischenschicht auf die Kathodenstrahlröhre letztere mit der die Armatur bildenden Leichtmetallegierung umgössen wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung der Metallarmatur vier vorgeformte Teile nach Aufbringung der noch Suspendierungsmittel enthaltenden Zwischenschicht, diese komprimierend gegen den Glaskörper gedruckt und miteinander verbunden werden.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht auf die Metallteile aufgebracht und dort vorkomprimiert wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 700 967;
USA.-Patentschrift Nr. 2 874 017.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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