DE2752252C2

DE2752252C2 - Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Korrekturringes für Fernsehbildröhren

Info

Publication number: DE2752252C2
Application number: DE19772752252
Authority: DE
Inventors: Manfred Dipl.-Ing. 2000 Tangstedt Moslener
Original assignee: Philips Patentverwaltung GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Priority date: 1977-11-23
Filing date: 1977-11-23
Publication date: 1987-04-23
Also published as: DE2752252A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Korrekturringes für Fernsehbildröhren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Magnetische Korrekturringe für Fernsehbildröhren sind dauermagnetische Ringe, die so magnetisiert sind, daß sie ein diametrales Magnetfeld in ihrem Mittelpunkt erzeugen. Sie werden paarweise auf dem Hals von Fernsehbildröhren angeordnet und erlauben durch gegenseitiges Verdrehen z. 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 weichem Material geschlossen ist (DE-PS 9 74 968).
Es ist weiter bekannt (z. B. aus DE-OS 24 16 509), solche Korrekturringe vollständig aus dauermagnetischem Material herzustellen. Vorzugsweise werden hierzu wegen der guten Formgebungsmöglichkeiten thermoplastische Kunststoffe verwendet, die sich gut verspritzen oder verpressen lassen und die in feiner Verteilung feinkörniges magnetisierbares Material, z. B. keramisches dauermagnetisches Material, enthalten: hierbei ist z. B. an die sog. Plastoferritringe zu denken. Nach der Formgebung werden diese Ringe einem der gewünschten späteren Magnetisierung entsprechenden Magnetfeld ausgesetzt.
Die auf diese Weise hergestellten Korrekturringe zeigen für 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 gefüllten Kunststoffe werden mit steigendem Anteil an magnetisierbarem Material immer spröder und brüchiger und damit für die weiteren Fertigungs- und Anwendungsschritte unbrauchbar. Auch nimmt durch die größere Füllung 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. Ein weiterer Nachteil ist, daß die für die Herstellung solcher Ringe erforderlichen aufwendigen Spritz-, Preß- und Walz-Maschinen einem hohen Verschleiß unterworfen sind.
Außerdem beanspruchen Korrekturringe einer größeren Dicke verhältnismäßig viel Platz auf dem Hals einer Fernsehbildröhre und sie sind auch wegen ihres Gewichtes für eine Geräteentwicklung, die Anforderungen nach besserer Hantierbarkeit entsprechen muß, nicht optimal.
Im Ganzen zeigen also sowohl diese Ringe selbst als auch die für ihre Herstellung erforderlichen Verfahrensschritte und Vorrichtungen erhebliche Nachteile für eine kostengünstige Großserienfertigung verbesserter Fernsehgeräte.
Es ist weiterhin bekannt (DE-OS 26 11 633), als magnetischen Korrekturring eine Ferritschicht mit einem Bindemittel auf die Innenwand des Halses einer Fernsehbildröhre aufzubringen.
Schließlich ist es bekannt, Korrekturringe für Fernsehbildröhren derart herzustellen, daß Kunststoffringe mit einer Ringnut versehen werden, in welche mit dauermagnetischem Material gefüllte Kunststoffspritzmassen eingespritzt werden.
Auch diesen Ringen haftet der Nachteil einer verhältnismäßig großen Dicke an. Weiter ist der Aufwand für die Fertigungsmaschinen für 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 gefüllten thermoplastischen Kunststoffmasse.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, mit welchem auf sehr einfache Weise magnetische Korrekturringe hergestellt werden können, die sich dadurch auszeichnen, daß sie bei wesentlich kleineren Wandstärken und wesentlich geringerem Gewicht gleiche magnetische Eigenschaften wie die bekannten Korrekturringe aufweisen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Entsprechend der gewünschten 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 N · s/m² und für z. B. eine Siebdrucksuspension oder eine Suspension für Walzenauftrag eine dynamische Viskosität von etwa 200 N · s/m² eingestellt wird.
Um das der Suspension zuzusetzende dauermagnetische Pulvermaterial in der Suspension in der Schwebe zu halten, wird bei der Suspension mit einem niedrigviskosen Bindemittel vorteilhafterweise ein thioxotropes Gel zugesetzt. Hierfür kommt z. B. Bentonit in Betracht. 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.
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 für den Fortgang des Auftragsverfahrens nicht schädlich, da das Lösungsmittel während späterer Stadien des Verfahrens verdampft.
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.
Eine besonders bevorzugte Suspension hat dabei folgende Zusammensetzung (in Gew.-%):

Barium- und/oder Strontiumhexaferrit 80
Butylacetat (als Lösungsmittel) 14
Polyvinylacetat (als Bindemittel) 6

Die mit dem Verfahren gemäß der Erfindung erzielten Schichtdicken liegen im Bereich von 100 µm bis 1 mm. Für 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 diametral gegenüberliegenden Teilbereichen beschichtete Trägerkörper hergestellt werden.
Um einen besonders hohen Füllungsgrad an dauermagnetischem Material zu erreichen, kann 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. Ist kein so hoher Füllgrad erforderlich, kann 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.
Es hat sich gezeigt, daß geringere Schichtdicken für das dauermagnetische Material bei gleichen magnetischen Eigenschaften eingesetzt werden können, wenn so verfahren wird, daß ein der gewünschten Magnetisierung entsprechendes magnetisches Richtfeld während oder unmittelbar nach dem Aufbringen des flüssigen Bindemittels mit dem dauermagnetischen Pulvermaterial angelegt wird.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die Korrekturringe besonders kostengünstig zu fertigen sind, da für ihre Herstellung keine hohen Investitionen für Anlagen und Werkzeuge erforderlich und die Materialkosten für diese Ringe sehr gering sind.
Ein weiterer großer Vorteil ist, daß die Ringe wegen ihrer im Vergleich 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.
Gegenüber Plastoferritringen haben die Korrekturringe nach der Erfindung weitere entscheidende Vorteile.
Sie sind nahezu bruchsicher.
Durch gerichtetes Aufbringen von mehreren dünnen Schichten des dauermagnetischen Materials können Anisotropieeffekte vermieden werden.
Erhebliche Materialeinsparungen und damit verbunden eine weitere Gewichtsverringerung der Korrekturringe ergeben 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 dem Verfahren der Erfindung gefertigter magnetischer Korrekturring mit einer Wandstärke von 0,75 mm und einer Masse 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.
Anhand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben und ihre Wirkungsweise erläutert. Es zeigt
Fig. 1 einen magnetischen Korrekturring, hergestellt nach dem Verfahren gemäß der Erfindung in Draufsicht mit partiell aufgebrachtem magnetisierbarem Material,
Fig. 2 einen magnetischen Korrekturring im Schnitt gemäß der Linie II-II in Fig. 1.
In Fig. 1 ist ein magnetischer Korrekturring für Fernsehbildröhren in Draufsicht dargestellt und in Fig. 2 der gleiche Ring im Schnitt.
Auf einem Trägerkörper 1 aus nichtmagnetischem Material ist partiell dauermagnetisches Material 3 angebracht. Der nichtmagnetische Trägerkörper 1 in Form eines Ringes von 93 mm Außendurchmesser und 72 mm Innendurchmesser ist aus nichtbrennbarer Pappe einer Wandstärke von 0,25 mm ausgestanzt und hat eine Masse von 0,7 g. Als Material für den Trägerkörper 1 kann in gleicher Weise jedes andere nichtmagnetische Material verwendet werden, das die 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 dauermagnetischen 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 Lösungsmittel (Butylacetat) verdünnt wurde und in dieses verdünnte Bindemittel als dauermagnetisches Pulvermaterial Bariumhexaferrit BaO · 6 Fe&sub2;O&sub3; eingemischt wurde. Das Mischungsverhältnis betrug 6 Gew.-% Bindemittel, 14 Gew.-% Lösungsmittel und 80 Gew.-% dauermagnetisches Pulvermaterial.
Der Lösungsmittelanteil der Suspension richtet sich einmal nach der späteren Weiterverarbeitungsart der Suspension und ihrer dafür erforderlichen dynamischen Viskosität und zum anderen nach dem gewünschten Füllstoffanteil der Suspension an dauermagnetischem Material.
Eine Suspension, die z. B. auf den Trägerkörper aufgespritzt werden soll, sollte zweckmäßgerweise 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 N · s/m² liegen.
Die Viskosität von Plastoferrit-Massen des Standes der Technik liegt im Vergleich zu diesen Suspensionen um Größenordnungen höher.
Für Plastoferrit-Massen werden thermoplastische Kunststoffe, z. B. Polyolefine wie Polyäthylen oder Polypropylen verwendet, deren Fließverhalten unter bestimmten Druck- und Temperaturbedingungen mit dem Schmelzindex MFI_T/kp (in g/10 min) ausgedrückt wird, wobei MFI (melt flow index), T die Temperatur der Schmelze und kp die Kraft angeben, mit dem die erwärmte Kunststoffmasse durch eine genormte Düse (gemäß Deutscher Industrienorm 53 735) gepreßt wird.
Die für Plastoferrit-Massen verwendeten thermoplastischen Kunststoffe haben MFI-Werte folgender Größenordnung:

MFI_190/5 = 11 (g/10 min);
MFI_230/2 = 5 (g/10 min);
MFI_230/5 = 27 (g/10 min).

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.
Die feste Phase der Suspension ist nicht beschränkt auf das genannte Barium- oder Strontiumhexaferrit, sondern kann jedes geeignete pulverförmige Dauermagnetmaterial umfassen, z. B. auf der Basis von intermetallischen Verbindungen von Kobalt mit Seltenen Erden, z. B. Samarium.
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.
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.
Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel wurde ein Trägerkörper von einer Wandstärke von 0,25 mm beidseitig mit je einer dauermagnetischen Schicht einer Schichtdicke von 0,25 mm beschichtet. Die Masse eines solchen Ringes betrug bei einem Innendurchmesser von 72 mm und einem Außendurchmesser von 93 mm 0,7 g.
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. °=c:170&udf54;&udf53;vu10&udf54;&udf53;vz16&udf54;

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines magnetischen, aus einem flachen, dünnen nichtmagnetischen Trägerkörper und darauf angebrachtem dauermagnetischem Material bestehenden Korrekturringes für Fernsehbildröhren, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Trägerkörper eine Suspension einer Viskosität im Bereich von 1 bis 200 N s/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 gelöstes organisches, hochmolekulares Bindemittel gebildet wird und wobei die Suspension folgende Zusammensetzung (in Gew.-%) hat:

dauermagnetisches Pulvermaterial 80-95
flüssige Phase 20-5

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Suspension bei Anwendung eines niedrigviskosen Bindemittels ein thixotropes Gel zugesetzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als dauermagnetisches Material Barium- und/oder Strontiumhexaferrit verwendet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als dauermagnetisches Pulvermaterial intermetallische Verbindungen von Kobalt mit Seltenen Erden, insbesondere Samarium, verwendet werden.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Suspension folgende Zusammensetzung (in Gew.-%) gegeben wird:

Barium- und/oder Strontiumhexaferrit 80
Butylacetat (Lösungsmittel) 14
Polyvinylacetat (Bindemittel) 6

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das dauermagnetische Material durch Tauchen des Trägerkörpers in die Suspension aufgebracht wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Trägerkörper zunächst eine Schicht der Suspension aufgetragen und auf diese noch feuchte Schicht dauermagnetisches Pulvermaterial aufgestreut wird und daß anschließend getrocknet wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung der Suspension auf den Trägerkörper zunächst eine Bindemittelschicht aufgetragen und auf diese noch feuchte Schicht dauermagnetisches Pulvermaterial aufgestreut wird und daß anschließend getrocknet wird.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß während oder unmittelbar nach dem Aufbringen der flüssigen Phase mit dem dauermagnetischen Pulvermaterial ein der gewünschten Magnetisierung entsprechendes magnetisches Richtfeld angelegt wird.