DE2911638A1

DE2911638A1 - Implosionssichere fernsehbildroehre und verfahren zur fabrikation derselben

Info

Publication number: DE2911638A1
Application number: DE19792911638
Authority: DE
Inventors: J Frederick Larson; Harry R Swank
Original assignee: GTE Sylvania Inc
Current assignee: Osram Sylvania Inc
Priority date: 1978-03-27
Filing date: 1979-03-24
Publication date: 1979-10-04
Also published as: BE875088A; US4169274A

Description

GTE Sylvania Inc., USA

GTE-PA 375

PATENTANMELDUNG

Iraplosionssichere Fernsehbildröhre und Verfahren zur Fabrikation derselben. ■>/·"'

Zusammenfassung:

Eine iraplosionssichare Fernsehbildröhre besitzt einen Glas kolben auf dessen Zone größten Durchmessers, das ist der Umrandungsabschnitt, der sich an den Betrachtungsteil des Frontteils anschließt und dessen Peripherie eine etwa achsparallele umlaufende Fläche besitzt, zunächst ein Band aus dünnem Kunststoffmaterial und dann mit der Vorderkante fluchtend ein Paar U-förmig vorgebogener Randzonenbänder angelegt werden. Darauf wird ein Spannband ebenfalls fluchtend mit den Vorderkanten der darunterliegenden Bänder umlaufend gelegt und gespannt. Ein Verschlußglied hält das Spannband in der eingestellten Spannung, wodurch die darunterliegenden Bänder eng

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an die Oberfläche des Urarandungsabschnitts angepreßt werden und eine Restspannkraft den erforderlichen radialen Druck auf den Glaskolben ausübt.

Ein Verfahren zur Fabrikation einer derartigen Fernsehbildröhre besteht aus den Schritten des nacheinander Auflegens und Positionierens sowie Festspannens der zuvor genannten Bänder in der Reihenfolge ihrer Nennung,

Die Erfindung betrifft eine implosionssichere Fernsehbildröhre gemäß dem Oberbegriff des ersten Anspruchs.

Stand der Technik:

Es gibt verschiedene Techniken, um die Glaskolben von Fernsehbildröhren, die meist aus einem Frontteil und einem daran angeschweißten oder damit verschmolzenen hinteren trichterförmigen Teil bestehen, entsprechend, den existierenden Sicherheitsvorschriften mit einem Implosionsschutz zu versehen. So hat man bereits einen einstückigen Randzonenrahmen auf den sich an das Betrachtungsteil anschließenden Umrandungsabschnitt unter Zwischenlage von Schaumstoff- oder Harzband durch Wärmeschrumpfung aufgepreßt. Statt des zwischengelegten Bandes wurde auch sohon sin Hinterfüllen mit Harz versucht.

Es wurde auch bereits eine Methode der gesteuerten Entevakuiierung (controlled devacuation) angewendet, wobei ein

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Randzonenband, das außer auf dem Urnrandungsabschnitt auch um dia Krümmung zum Betrachtungsteil dieses teilweise in Randnähe mitbedeckend reicht. Auf das Randzonenband wurde ein Spannband gelegt und mit diesem der erforderliche Druck auf den Kolben durch entsprechendes Spannen eingestellt.

Obwohl solche Konstruktionen bei einigen Röhren noch angewendet werden, stellte man fest, daß die bekannten Randzonenbänder nicht befriedigen, weil die Herstellung derselben relativ teuer ist verglichen mit flachen Bändern. Sie verlangen aufwendige und teure Vorrichtungen. Außerdem ist die Form dieser Randzonenbänder nicht bei allen Bildröhrenformaten brauchbar. Sie besitzen zudem die Neigung zu Verzerrungen in ihrem Profil, sobald die Druckkraft durch das Spannband einwirkt.

Aufgabe:

Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Implosionsschutz zu finden und dabei die zuvor genannten Mängel zu vermeiden, wobei preisgünstiges Material, geringer Arbeitsaufwand und die Vermeidung von teuren Montagevorrichtungen wichtig waren. Zudem sollte das Fabrikationsverfahren aus wenigen und einfachen Schritten bestehen.

Diese Aufgabe wird für eine implosionssichere Fernsehbildröhre nach dem Oberbegriff nach dessen Kennzeichen gelöst.

Weitere Einzelheiten und Ausgestaltungen wie auch die Verfahrensschritte sind den übrigen Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung zu entnehmen.

Vorteile der Erfindung:

Der Glaskolben der Röhre besitzt unmittelbar hinter der Übergangsstelle zwischen dem Betrachtungsteil und dem Umrandungsabschnitt des Frontteils eine Preßlinie. Ein Paar flache, U-förmig verbogene Randzonenbänder aus Stahl besitzen nahe ihren hinteren Kanten und parallel dazu nach auBen erhaben geprägte Verstärkungsrippen. Sie werden unter Zwischenlage eines schmaleren Kunststoffbandes so um den Umrandungsabschnitt positioniert aufgelegt, daß ihre Vorderkante und die des darunterliegenden Kunststoffbandes miteinander fluchtend zwischen der stark gekrümmten Übergangsstelle des Betrachtungsteils zum Umrandungsabschnitt 'und der Preßlinie zu liegen kommen. Entsprechend positioniert wird auf das Randzonenband ein Spannband umlaufend gelegt und mittels eines Verschlußgliedes nach entsprechendem Spannen verriegelt. Die Spannung wird dabei so gewählt, daß sich eine Restspannkraft als radialer Druck auf den Glaskolben auswirkt, wodurch vorteilhafterweise die vorgeschriebene Implosionsfestigkeit übertroffen wird.

Das Fabrikationsverfahren besteht aus den Schritten für das Anbringen, Positionieren und Spannen der übereinanderliegenden Bänder und kommt mit minimalem Aufwand sn Vorrichtungen aus. Der erforderliche Aufwand an Zeit und Material ist gering, wenn man mit bekannten Methoden vergleicht.

Zeichnung:

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand

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der Zeichnung heschriehen. Diese zeigt in

Figur 1 eine Fernsehbildröhre in perspektivischer Darstellung, wobei die Elemente zur Implosionssicherung teilweise auseinander-gezogen eingezeichnet sind;

Figur 2 eine Teildarstellung einer Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Fernsehbildröhre, teilweise achsparallel geschnitten.

Beschreihung:

Aus beiden Figuren ist zu entnehmen, daß der Glaskolben einer Bildröhre aus einem trichterförmigen hinteren Teil 3 und einem Frontteil 5 besteht, die entlang der Verschlußlinie 11 miteinander verschmolzen oder verschweißt sind. Das Teil 3 wird von einem Hals 7, in dem das Elektronenkanonensystem montiert ist und das am Ende einen Sockel besitzt, und dem sich erweiternden Teil 9 gebildet. Das Frontteil 5 besteht aus dem die Form einer rechteckigen Wanne mit abgerundeten Ecken besitzenden Betrachtungsteil 17 und dem sich anschließenden Umrandungsteil 13, dessen Peripherie eine umlaufende etwa achsparallele Fläche aufweist. Die Teile 13 und 17 sind in einem Preßvorgang einteilig hergestellt und weisen etwaan der Stelle des größten Durchmessers eine umlaufende Preßlinie 33 auf, vor welcher die starke Krümmung der Übergangsstelle 15 des Randbereiches des Betrachtungsteils 17 zu erkennen ist.

Ein dünnes Band 19 aus Acrylmaterial oder faserverstärktem Material umgibt den Glaskolben der Bildröhre an ihrem grös-

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sten Durchmesser. Seine Vorderkante 21 liegt dabei ein wenig vor der Preßlinie 33 aber hinter der Übergangsstelle 15. Ein Paar U-förmig vorgebogene, flache Randzonenbänder 23 sind so ausgebildet, daß sie dem Umfang der Peripherie des Umrandungsabschnitts 13 entsprechen. Dieses Paar wird so aufgelegt, daß seine Vorderkante 25 mit der Vorderkante 21 des dünnen Bandes abschließt. Die Breite dieser Randzonenbänder 23 ist so gewählt, daß sie wesentlich breiter sind als das dünne Band 19 und ihre hintere Kante etwa mit der Verschlußlinie 11 fluchtet. Nahe dieser Kante sind auf den U-Schenkeln parallel zur Kante Verstärkungsrippen 27 eingepreßt, die nach außen erhaben sind und sich zwischen den abgerundeten Ecken erstrecken bzw. zwischen diesen und den Enden. Außen um diese Randzonenbänderpaare,.wird ein Spannband" 29 mit einem Verschlußglied 31 gelegt, dessen Vorderkante mit den Vorderkanten 21 und 25 fluchtet. Seine Breite entspricht etwa der Breite des dünnen Bandes 19. Nach dem Positionieren des Spannbandes 29 wird es angespannt und bei Erreichen der vorbestimmten Spannkraft das Verschlußglied 31 verriegelt. Hierdurch wird die gewünschte Druckkraft auf die darunterliegenden Bänder wie auch auf den Glaskolben ausgeübt.

Bei einer praktischen Ausführung hat sich für das. dünne Band 19 Permacel 3-Lar 910, hergestellt von der Perraacel Corporation, New Brunswick, N· 3· , als sehr vorteilhaft erwiesen. Es können aber auch andere Fabrikate verwendet werden. Es soll auch nicht unerwähnt bleiben, daß das dünne Band 19 nicht unbedingt erforderlich ist, wenn die Spannkraft des Spannbandes 29 so gewählt wird, daß die Restspannkraft, die für den permanenten radialen Druck verantwortlich ist, groß genug gewählt wird.

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Das Randzonenband 23 wurde aus kaltgewalztem Stahl hergestellt und kann eine Dicke zwischen etwa 0,46 und 0,76 mm sowie eine Breite zwischen 2,54 und 7,6 era besitzen. Die Verstärkungsrippe 27 kann einen Radius zwischen etwa 3,2 und 0,8 mm nahen. Es zeigte sich, daß 1,2 ram ein guter Wert ist.

Das Spannband 29 wurde aus kaltgewalztem Stahl hergestellt. Es wurde eine Breite von etwa 19 mm und eine Dicke von 0,64 mm gewählt. Die Zugspannung wurde wenigstens 10 % größer eingestellt, als es bei gegenwärtig üblichen Spannbändern praktiziert wird. Es hat sich nämlich herausgestellt, daß eine Verbesserung der Implosionssicherheit von Katodenstrahlröhren möglich ist, wenn man die Durckkraft auf den Glaskolben in der Zone des maximalen Durchmessers erhöht. So konnte durch Verringerung der Fläche, auf die die Druckkraft wirkt, und Erhöhung der Restspannkraft, die auf die kleinere Fläche wirkt, erreicht werden, daß die Kosten für die implosionssichere Fernsehbildröhre reduziert werden konnten und gleichzeitig, und das ist noch wichtiger, daß die Eigenschaft der Implosionssicherheit verbessert wurde .

Es hat sich nämlich außerdem gezeigt, daß bislang verwendete Einrichtungen zur Implosionssicherung beispielsweise bei einer Bildröhre mit 48 cm Bildschirmdiaganale Randzonenbänder vom sogenannten "Augenbrauentyp" vorsahen, die sich an der Übergangsstelle 15 bis in den Bereich des Betrachtungsteils 17 erstrecken, also eine aufwendige Profilierung besaßen und so die Positionierung erleichterten, aber erheblich teurer herzustellen waren, und daß hierbei ein Spannband 29 verwendet wurde, dessen Restspannkraft etwa 63,3 kp/

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cm betrug.

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Mit der erfindungsgemäßen Einrichtung konnte die Implosionssicherheit hei geringeren Kosten durch das einfachere, flache Randzonenband wie erwähnt dadurch erhöht werden, daß eine 10 % größere Restspannkraft erzeugt wurde und diese auf eine kleinere Fläche als Druckkraft wirksam wurde.

Ein Verfahren zur Fabrikation einer derartigen Fernsehbildröhre besteht aus den wenigen Schritten, die oben erwähnten Bänder übereinander und positioniert wie beschrieben auf die Peripherie des Urarandungsabschnitts 13 zu legen und in dieser Position mittels des Spannbandes 29 und seines Verschlußgliedes 31 zu verriegeln.

Derart hergestellte implosionssiehe^re^FernsehbiIdröhren wurden in einer Serie von Standard Sicherheits Tests gemäß den Vorschriften des "Underwriter Laboratories Report UL-1418" und des "Canadian Standards Association Report CSA 22.2" geprüft. Es ergaben sich verbesserte Ergebnisse gegenüber bisher vertriebenen Produkten.

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Claims

GTE-PA 175

Patentansprüche;

M..Eine implosionssichere Fernsehbildröhre besitzt einen Glaskolben, der aus einem hinteren trichterförmigen Teil und einem Frontteil besteht, beide sind entlang einer Verschlußlinie an der Stelle des größten Durchmessers miteinander verschmolzen oder verschweißt, das Frontteil hat die Form einer rechteckigen Wanne mit abgerundeten Ecken, dabei schließt sich an das Betrachtungsteil ein Umrandungsabschnitt an, dessen Peripheriefläche etwa achsparallel verläuft und umlaufende metallische Spannmittel besitzt, die einen radialen Druck auf die Glasoberfläche ausüben, dadurch gekennzeichnet, daß ein Paar U-förmig vorgebogene Randzonenbänder (233 vorgesehen sind, die gemeinsam dem Außenumfang der Peripheriefläche des Umrandungsabschnitts (13) entsprechen und in der Nahe Ihrer hinteren Kante parallel zu dieser verlaufende,nach außen erhabene Verstärkungsrippen (27) besitzen, daß diese Randzonenbänder (23) auf der Peripherie des Umrandungsabschnitts (13] so positioniert werden, daß ihre Vorderkante (21) zwischen der Übergangsstelle (15) der Kontur des Betrachtungsteils (17) zum Umrandungsabschnitt (13) und der Preßlinie (33) (mould line) zu liegen kommt und ihre Hinterkante etwa mit der Verschlußlinie (11) fluchtet, und daß ein Spannband (29) mit einem Verschlußglied (31) darüber gelegt wird, wobei die Randzonenbänder (23) angepreßt werden, indem das Spannband (29) mit seiner Vorderkante etwa mit der Vorderkante (25) der Randzonenbänder (23) übereinstimmt.

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2. Eine implosionssichere Fernsehbildröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Band (19) aus klarem Acryl-Flaterial oder aus einem faserverstärktem Material zwischen den Randzonenbändern (23) und der Glasoberfläche des Umrandungsabschnitts (13) zwischengelegt ist, dessen Vorderkante (21) etwa mit der Vorderkante (25) der Randzonenbänder (23) fluchtet und dessen Breite etwa der Breite des Spannbandes (29) entspricht.
3. Eine implosionssichere Fernsehbildröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannband (29) aus kaltgewalztem Stahlband von etwa 19 mm Breite und etwa 0,64mm Dicke hergestellt ist und eine ausreichende Restspannkraft aufweist, um die Standard-Sicherheits-Bedingungen zu erfüllen.
4. Eine implosionssichere Fernsehbildröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Randzonenbänder (23) aus kaltgewalztem Stahl von 2,5 bis 7,6 cm Breite und einer Dicke von 0,46 bis 0,76 mm hergestellt sind.
5. Eine implosionssichere Fernsehbildröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils eine Verstärkungsrippe (27) auf den Randzonenbändern (23) auf jedem Schenk-

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kel ihrer U-Form angebracht, also die abgerundeten Ecken ausgespart werden.
6. Eine implosionssichere Fernsehbildröhre nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungsrippen (27) einen Radius zwischen 3,2 und 0,8 mm haben, der bevorzugt 1,2 mm ist.
7. Ein Verfahren zur Fabrikation einer implosionssicheren Fernsehbildröhre nach einem oder mehreren der Ansprüche 1

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bis B, dadurch gekennzeichnet, daß. das Verfahren folgende Schritte vorsieht:

A. Positionieren eines Paares flacher, U-förraig vorgebogener Randzonenbänder (23) auf den) Umrandungsabschnitt (13) mit ihrer Vorderkante (25) hinter der Übergangsstelle (15) der Kontur des Betrachtungsteils (17) zum Umrandungsabschnitt (13) und vor der Preßlinie (33)j

B. Positionieren eines Spannbandes (29) auf den Randzonenbändern (23), wobei die Vorderkante des Spannbandes (29) etwa mit der des Randzonenbandes (23) fluchtet j

C. Spannen des Spannbandes (29) bis zu einem vorbestimmten Wert und Verriegeln der Enden mittels des Verschlußgliedes (31), wobei eine Restspannkraft den erforderlichen Druck auf die umgebende Fläche des Umrandungsabschnitts (133 erzeugt.
8. Ein Verfahren gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Band (19) vor Schritt A auf die Peripherie des Umrandungsabschnitts so aufgebracht wird, daß seine Vorderkante (21) mit der Vorderkante (25) nach Durchführung von Schritt A übereinstimmt.

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