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Verfahren zur Herstellung eines magnetischen
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Korrekturringes für Fernsehbildröhren Die Erfindung bezieht sich
auf ein Verfahren zur Herstellung eines magnetischen, aus einem dUnnen, nichtmagnetischen
Trägerkörper und darauf angebrachtem dauermagnetischem Material bestehenden Korrektur
ringes für Fernsehbildröhren.
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Magnetische Korrekturringe für Fernsehbildröhren sind dauermagnetische
Ringe, die so magnetisiert sind, daß sie ein diametrales Magnetfeld in ihre Mittelpunkt
erzeugen. Sie werden paarweise auf de Hals von Fernsehbildröhrten angeordnet und
erlauben durch gegenseitiges Verdrehen s.B. die Einstellung der Farbreinheit, Es
sind magnetische Korrekturringe bekannt, bei denen das diametral gerichtete Magnetfeld
durch Dauermagnete hoher Koerzitivkraft erzeugt wird, deren Fluß durch einen Ring
aus magnetisch weiche Material geschlossen ist (DE-PS 974 968).
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Es ist weiter bekannt, solche Korrekturringe tollstindig aus dauermagnetischen
Material herzustellen. Vorzugsweise werden hierzu wegen der guten Formgebungsmöglichkeiten
thermoplastische Kunststoffe verwendet,die sich gut ver spritzen oder verpressen
lassen und die in feiner Verteilung feinkörmiges magnetisierbares Material, z.B.
keramisches dauermagnetisches Material, enthalten; hierbei ist z.B. an die sog.
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Plastoferritringe zu denken. Nach der Formgebung werden diese Ringe
einem der gewünschten späterem Magnetisierung entsprechenden Magnetfeld ausgesetzt.
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Die auf diese Weise hergestellten Korrekturringe zeigen fUr die spätere
Anwendung einige gravierende Nachteile. Die Ringe können eine bestimmte Dicke nicht
unterschreiten, da der in die Kunststoffmasse einzuführende Anteil an magnetisierbarem
Material durch die erforderlichen magnetischen Eigenschaften der Ringe festgelegt
ist. Es ist dabei zum Beispiel nicht unbegrenzt möglich, die Wandstärke der Ringe
dadurch zu verringern, daß der Anteil an magnetisierbarem Material zu Lasten des
Kunststoffanteils vergrößert wird, denn die mit grobkörnigem magnetisierbarem Material
gefilllten Kunststoffe werden mit steigendem Anteil an magnetisierbarem Material
immer spröder und brUchiger und damit für die weiteren Fertigungs-und Anwendungsschritte
unbrauchbar. Auch nimmt durch die größere FUllung der Kunststoffe mit magnetisierbarem
Material die Fließfähigkeit der Kunststoffe ab; auf diese Weise ist es nicht mehr
möglich, die erwärmte fließfähige oder aufgeschmolzene Kunststoffmasse durch besonders
kleine Matrizenöffnungen zu pressen.
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Ein weiterer Nachteil ist, daß die für die Herstellung solcher Ringe
erforderlichen aufwendigen Spritz-, PreB- und Walz-Maschinen einem hohen VerschleiB
unterworfen sind.
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Außerdem beanspruchen Korrekturringe einer größeren Dicke verhältnismäßig
viel Platz auf dem Hals einer Fernsehbildröhre und sie sind auch wegen ihres Gewichtes
fUr eine Geräteentwicklung, die Anforderungen nach besserer Hantierbarkeit entsprechen
muß, nicht optimal.
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Im Ganzen zeigen also sowohl diese Ringe selbst als auch die fUrt
ihre Herstellung erforderlichen Verfahrensschritte und Vorrichtungen erhebliche
Nachteile fur eine kostengdnstige Großserienfertigung verbesserter Fernsehgeräte.
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Weiter ist es bekannt, Korrekturringe fUr Fernsehbildröhren derart
herzustellen, daß Kunststoffringe mit einer Ringnut versehen werden, in welche mit
dauermagnetischem Material gefüllte Kunststoffspritzmassen eingespritzt werden.
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Auch diesen Ringen haftet der Nachteil einer verhältnismäßig großen
Dicke an. Weiter ist der Aufwand für die Fertigungsmaschinen fUr
Ringe
dieser Art sehr groß, denn es wird sowohl eine Form zum Spritzen des Trägerringes
als auch eine Form zum Einlegen des Ringes gebraucht und ein kompliziertes Spritzwerkzeug
zum Einspritzen der mit dauermagnetischem Material gefUllten thermoplastischen Kunststoffmasse.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben,
mit welchem auf sehr einfache Weise magnetische Korrekturringe für Fernsehbildröhren
hergestellt werden können, wobei die auf diese Weise hergestellten magnetischen
Korrekturringe sich insbesondere dadurch auszeichnen, daß sie bei wesentlich kleineren
Wandstärken und wesentlich geringerem Gewicht gleiche magnetische Eigenschaften
wie die bekannten Korrekturringe aufweisen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß auf den Trägerkörper
eine Suspension einer Viskosität im Bereich von 1 bis 200 Ns/m2 mindestens einschichtig
aufgebracht und getrocknet wird, wobei die feste Phase der Suspension durch dauermagnetisches
Pulvermaterial und die flüssige Phase der Suspension überwiegend durch ein organisches,
hochmolekulares lösliches Bindemittel gebildet wird und wobei die Suspension folgende
Zusammensetzung (in Ges.,') hat: dauermagnetisches Pulvermaterial 80 - 95 flüssige
Phase 20 - 5 Entsprechend der gewtlnschten Art der Aufbringung wird dem Bindemittel
ein geeignetes Lösungsmittel, z.B. ein organisches Lösungsmittel oder Wasser zugesetzt,
wobei für eine spritzfähige Suspension eine dynamische Viskosität von etwa 1 Ns/m2
und für z.B.
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eine Siebdrucksuspension oder eine Suspension fUr Walzenauftrag eine
dynamische Viskosität von etwa 200 Ns/m2 eingestellt wird.
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Um das der Suspension zuzusetzende dauermagnetische Pulvermaterial
in der Suspension in der Schwebe zu halten, wird bei Suspensionen mit einem niedrigviskosen
Bindemittel vorteilhafterweise ein thixotropes
Gel zugesetzt. Hierfür
kommt z.B. Bentonit in Betracht.
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Der Zusatz eines Gels ist nicht erforderlich, wenn das Bindemittel
selbst eine ausreichende Viskosität aufweist, so daß die dauermagnetischen Pulverteilchen
in der Schwebe gehalten werden.
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Durch einen erhöhten Zusatz von Lösungsmittel zum Bindemittel kann
erreicht werden, daß die Suspensionen höher mit dauermagnetischem Pulvermaterial
gefüllt werden können. Ein höherer Lösungsmittelzusatz ist fUr den Fortgang des
Auftragsverfahrens nicht schädlich, da das Lösungsmittel während späterer Stadien
des Verfahrens verdampft.
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Als dauermagnetisches Material werden mit Vorteil Barium- und/ oder
Strontiumhexaferrit oder intermetallische Verbindungen von Kobalt mit Seltenen Erden,
insbesondere Samarium, verwendet, da aus diesen Materialien auf besonders einfache
Weise Suspensionen der Eigenschaften, die zur Realisierung der Erfindung notwendig
sind, gebildet werden können.
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Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Suspension
hat dabei folgende Zusammensetzung (in Gew.s): Barium- und/oder Strontiumhexaferrit
80 Butylacetat (als Lösungsmittel) 14 Polyvinylacetat (als Bindemittel) 6 Die mit
den Suspensionen gemäß der Erfindung erzielten Schichtdicken liegen im Bereich von
100/um bis 1 mm. FUr eine Großserienfertigung ist es besonders rationell, wenn die
Suspension durch Tauchen auf den Trägerkörper aufgebracht wird. Es können auf diese
Weise sowohl ganzflächig als auch nur partiell, also beispielsweise an zwei diamteral
gegenüberliegenden Teilbereichen beschichtete Trägerkörper hergestellt werden.
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Um einen besonders hohen Füllungsgrad an dauermagnetischem Material
zu erreichen, kann gemäß Anspruch 7 so verfahren werden, daß zunächst eine Schicht
der Suspension auf den Trägerkörper aufgetragen
wird und die noch
feuchte Schicht anschließend mit dauermagnetischem Pulvermaterial zusätzlich bestreut
wird.
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Ist kein so hoher FUllgrad erforderlich, kann gemäß Anspruch 8 auch
so verfahren werden, daß zunächst eine Schicht nur aus dem Bindemittel auf den Trägerkörper
aufgetragen und auf diese noch feuchte Schicht anschließend dauermagnetisches Pulvermaterial
aufgestreut und anschließend getrocknet wird.
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Es hat sich gezeigt, daß geringere Schichtdicken für das dauermagnetische
Material bei gleichen magnetischen Eigenschaften eingesetzt werden können, wenn
gemäß Anspruch 9 so verfahren wird, daß ein der gewurischten Magnetisierung entsprechendes
magnetisches Sichtfeld während oder unmittelbar nach dem Aufbringen des flüssigen
Bindemittels mit dem dauermagnetischen Pulvermaterial angelegt wird.
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Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin
daß die Korrekturringe gemäß der Erfindung besonders kostengünstig zu fertigen sind,
da fllr ihre Herstellung keine hohen Investitionen fUr Anlagen und Werkzeuge erforderlich
und die Materialkosten £ur diese Ringe sehr gering sind.
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Ein weiterer großer Vorteil ist, daß die Ringe wegen ihrer im Ve gleich
zu den bekannten Ringen sehr geringen Wandstärke platzsparend in Fernsehgeräte eingebaut
werden können und im Vergleich zu den bekannten Ringen ein sehr viel geringeres
Gewicht aufweisen.
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GegenUber Plastoferritringen haben die Korrekturringe nach der Erfindung
weitere entscheidende Vorteile.
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Sie sind nahezu bruchsicher.
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Durch gerichtetes Aufbringen von mehreren dünnen Schichten des dauermagnetischen
Materials können Anisotropieeffekte vermieden werden.
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Erhebliche Materialeinsparungen und damit verbunden eine weitere Gewichtsverringerung
der Korrekturringe ergibt sich durch die Möglichkeit, daß das dauermagnetische Material
nur partiell, z.B. an zwei diametral gegenüberliegenden Zonen auf dem Trägerkörper
angebracht zu werden braucht. Ein Vergleich zeigt dies deutlich: Ein
gemäß
der Erfindung gefertigter magnetischer Korrekturring mit einer Wandstärke von 0,75
mm und einem Gewicht von 3,2 g hat vergleichbare magnetische Eigenschaften wie ein
2 mm starker und 16 g schwerer kunststoffgebundener dauermagnetischer Ring (Plastoferritring)
oder wie ein Ring aus einem 2 mm starken Kunststoffträgerkörper mit einer Ringnut,
in welche Plastoferritmaterial eingespritzt worden ist.
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Anhand der Zeichnung wird ein AusfUhrungsbeispiel der Erfindung beschrieben
und ihre Wirkungsweise erläutert. Es zeigen Fig. 1 einen magnetischen Korrekturring,
hergestellt nach dem Verfahren gemäß der Erfindung in Draufsicht mit partiell aufgebrachtem
magnetisierbarem Material; Fig. 2 einen magnetischen Korrekturring gemäß der Erfindung
im Schnitt gemäß der Linie II-II in Fig. 1 In Fig. 1 ist ein magnetischer Korrekturring
SUr Fernsehbildröhren in Draufsicht dargestellt und in Fig. 2 der gleiche Ring im
Schnitt.
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Auf einem Trägerkörper 1 aus nichtmagnetischem Material ist partiell
dauermagnetisches Material 3 angebracht. Der nichtmagnetische Trägerkörper 1 in
Form eines Ringeßvon 93 mm Anßendurchmesser und 72 mm Innendurchmesser ist aus nichtbrennbarer
Pappe einer Wandstärke von 0,25 mm ausgestanzt und hat ein Gewicht von 0,7 g. Als
Material tu den Trägerkörper 1 kann in gleicher Weise 3edes andere nichtmagnetische
Material verwendet werden, dasdie genügende Steifigkeit zum Tragen des dauermagnetischen
Materials aufweist, insbesondere können Papier, Vliese, z.B. Glasfaservlies, oder
Kunststoffolien angewendet werden. Das dauermagnetische Material 3 ist in Form einer
Suspension von dauermagnetischem Pulvermaterialteilchen in einem organischen Bindemittel
auf den Trägerkörper 1 aufgebracht. Es wurde bei der Herstellung der Suspension
so verfahren, daß das organische Bindemittel, Polyvinylacetat, zunächst mit Losungsmittel
(Butylacetat) verdünnt wurde und in dieses verdfinnte Bindemittel als dauermagnetisches
Pulvermaterial Barlumhexaferrit BaO.6FetOD eingemischt wurde. Das Mischungsverhältnis
betrug 6 Ges.% Bindemittel, 14 Gew.% Lösungsmittel und 80 Gew.% dauermagnetisches
Pulvermaterial.
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Der Lösungsmittelanteil der Suspension richtet sich einmal nach der
späteren Weiterverarbeitungsart der Suspension und ihrer dafUr erforderlichen dynamischen
Viskosität und zum anderen nach dem gewünschten Füllstoffanteil der Suspension an
dauermagnetischem Material.
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Eine Suspension, die z.B. auf den Trägerkörper aufgespritzt werden
soll, sollte zweckmäßigerweise eine Viskosität von ~ 1 N.s/m2 haben, eine Suspension,
die mittels Siebdruck oder Walzenauftrag weiterverarbeitet werden soll, sollte im
Viskositätsbereich von 180 bis 200 Ns/m2 liegen.
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Die Viskosität von Plastoferrit-Massen des Standes der Technik liegt
im Vergleich zu den Suspensionen gemäß der Erfindung um Größenordnungen höher.
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Für Plastoferrit-Massen werden thermoplastische Kunststoffe, z.B.
Polyolefine wie Polyäthylen oder Polypropylen verwendet, deren Fließverhalten unter
bestimmten fruck- und Temperaturbedingungen mit dem Schmelzindex MF1T/kp (in g/10
min) ausgedrückt wird, wobei MFI (melt flow index), T die Temperatur der Schmelze
und kp den Druck angeben, mit dem die erwärmte Kunststoffmasse durch eine genormte
Ixise (gemäß Deutscher Industrienorm 53 735) gepreßt wird.
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Die £ur Plastoferrit-Massen verwendeten thermoplastischen Kunststoffe
haben MFI-Werte folgender Größenordnung: MFI190/5 = 11 (g/10 min); MFI230/2 = 5
(g/10 min); MFI230/5 . 27 (g/10 min).
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Bei Bindemitteln und damit Suspensionen niedrigerer Viskosität ist
es von Vorteil, thixotrope Stoffe, z.B. Bentonit oder andere geeignete Gele, in
die Suspension einzuführen, um die Teilchen der festen Phase der Suspension in der
Schwebe zu halten.
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Die feste Phase der Suspension ist nicht beschränkt auf das genannte
Barium- oder Strontiumhexaferrit,sondern kann im Rahmen der Erfin-
dung
Jedes geeignete pulverförmige Dauermagnetmaterial umfassen, z.B. ist zu denken an
Dauermagnetmaterial auf der Basis von intermetallischen Verbindungen von Kobalt
mit Seltenen Erden, z.B.
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Samarium.
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Wichtig ist, daß das Bindemittel eine genügende Viskosität aufweist,
um beim Trocknen auf dem Trägerkörper einen zusammenhängenden Film zu bilden. Es
darf also keine tropfen oder Kristalle bilden, sondern soll sich beim Trocknen so
verhalten, wie Hochpolymere, aus denen Lacke hergestellt werden.
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Die Magnetisierung der Korrekturringe wird zweckmäßigerweise bereits
während des Auftrags der Schicht in einem gerichteten Magnetfeld entsprechend der
gewünschten späteren Magnetisierung der Ringe durchgeführt. Wenn bereits magnetisiert
wird, solange die Schicht noch nicht trocken ist, können zur Erreichung gleicher
magnetischer Werte des Endproduktes dünnere Magnetschichten angewendet werden, als
wenn erst magnetisiert wird, nachdem die Schicht bereits getrocknet ist.
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Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel wurde ein Trägerkörper
von einer Wandstärke von 0,25 mm beiseitig mit Je einer dauermagnetischen Schicht
einer Schichtdicke von 0,25 mm beschichtet. Das Gewicht eines solchen Ringes betrug
bei einem Innendurchmesser von 72 mm und einem Außendurchmesser von 93 mm 0,7 g.
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Um die magnetischen Werte eines Korrekturringes des Standes der Technik
(Plastoferritring) mit Korrekturringen, die nach dem Verfahren gemäß der Erfindung
hergestellt wurden, vergleichen zu können, werden die Werte der nachfolgenden Tabelle
gegenübergestellt.
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TABELLE:
| Gehalt an |
| Schichtdicke dauermagnet. Koerzitiv- |
| Gewicht Wandstärke Pulvermater- feldstärke |
| d. Dauermag- Remanenz |
| (g) (mm) rial,bezogen der Magne- |
| netmaterials auf das Br tisierung |
| fertige H |
| (mm) |
| Werstück (mT) I C |
| (in Vol.%) (kA/m) |
| Plastoferritring |
| gemäß dem 16 2 - 30 60 > 185 |
| Stand der Technik |
| Korrekturring |
| hergestellt nach |
| 4 1,05 2 x 0,4 70 150 > 185 |
| dem Verfahren gem. |
| der Erfindung |
L e e r s e i t e