DE4037872A1 - Verfahren zur herstellung eines aufschrumpfbaren implosionsschutzbandes - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Implosionsschutz­ bänder für Kathodenstrahlröhren und insbesondere auf ein Ver­ fahren zur Herstellung eines aufschrumpfbaren Implosions­ schutzbandes.

Kathodenstrahlröhren werden auf einen sehr niedrigen Innen­ druck evakuiert, so daß infolge der durch den auf alle Ober­ flächen der Röhre einwirkenden Atmosphärendruckes hervorge­ rufenen Beanspruchungen eine Implosionsgefahr besteht. Diesem Problem begegnet man in der Technik der Bildröhrenherstellung mit Implosionsschutzbändern. Solche Bänder benutzt man, um eine Kompressionskraft auf die Seitenwände der Frontplatte der Bildröhre auszuüben, um die Frontplattenkräfte anders zu verteilen. Dadurch wird die Wahrscheinlichkeit einer Röhren­ implosion durch eine Verringerung der mechanischen Spannung an den Ecken der Frontplatte herabgesetzt. Implosionsschutz­ bänder sind auch zweckmäßig, weil sie die Stoßfestigkeit der Röhre verbessern. Unter Druckbeanspruchung stehendes Glas ist fester als nicht zusammengedrücktes Glas. Das Band bewirkt eine Druckbeanspruchung von Bereichen der Frontplatte, die andernfalls unter Spannung stehen. Außerdem können im Falle einer Implosion die anders verteilten Beanspruchungen die Implosionsrichtung des Glases zur Rückseite des Gehäuses, in dem sich die Röhre befindet, bewirken, so daß die Verletzungs­ gefahr für in der Nähe befindliche Personen verringert wird.

Schrumpfbare Implosionsschutzbänder werden üblicherweise her­ gestellt durch Formen eines Stahlstreifens in eine Schleife gleicher Form wie die zu schützende Frontplatte und durch Zu­ sammenfügen der beiden Streifenenden auf einer Seite des Bandes. In einigen Fällen wird das Band hergestellt durch Verbinden zweier gleicher Streifen auf beiden Seiten der Schleife. Bei beiden Bandtypen ist der Schleifenumfang etwas kleiner als der Frontplattenumfang. Die Schleife wird auf etwa 300 bis 500°C erhitzt, und wegen des Ausdehnungskoeffi­ zienten des Materials dehnt sich die Schleife so weit aus, daß sie um die Seiten der Frontplatte geschoben werden kann. Wenn sie das Band abkühlt, schrumpft es und umgibt die Front­ platte stramm, so daß der nötige Implosionsschutzdruck auf die Seitenwände der Frontplatte ausgeübt wird. Die Kompres­ sionskraft läßt sich präzise bestimmen durch eine genaue Dimensionierung des Bandes, weil der Ausdehnungskoeffizient des Bandmaterials bekannt ist.

Die Enden der Streifen werden entweder durch Verschweißen oder Zusammenbiegen (krimpfen) fest miteinander verbunden, und in beiden Fällen ist es wichtig, daß die beim Zusammen­ fügen der beiden Enden gebildete Verbindung genügend fest ist, um den Druck auszuhalten, weil das Band ja benutzt wird, um auf die Seitenwände der Röhre einen erheblichen Druck aus­ zuüben. Man muß daher vor dem Aufbringen des Bandes auf eine Bildröhre die Sicherheit dieser Verbindung prüfen. Ebenso ist es wichtig, die Schleife so vorzubereiten, daß sie auf den Seitenwänden der Bildröhre richtig aufsitzt und die Kompressionskräfte optimal auf die Röhre aufbringt. Die hier beschriebene Erfindung erfüllt diese wichtigen Kriterien.

Gemäß der Erfindung enthält ein Verfahren zur Bildung eines schrumpfbaren Implosionsschutzbandes für eine im wesentlichen rechteckige Bildröhre mit runden Ecken die folgenden Schrit­ te: Formung mindestens eines Materialstreifens in eine im wesentlichen rechteckige Schleife mit runden Ecken und etwas kleineren Dimensionen als die Bildröhre und die Expandierung der Diagonalabmessungen der Schleife durch Strecken der Schleife in Diagonalrichtung, so daß leicht eingeschnürte Schleifenbereiche entstehen.

In den beiliegenden Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer bevorzugten Ausführungsform eines gemäß der Erfindung hergestellten Bandes;

Fig. 2 eine Draufsicht auf die bevorzugte Ausführungsform nach Fig. 1 mit einer vereinfachten Darstellung einer Vorrichtung zum Strecken und Formen des Bandes;

Fig. 3 eine vereinfachte Seitenansicht der Streck- und Form­ vorrichtung und

Fig. 4 eine typische Streckungskurve eines Materials für die Herstellung der Bänder.

Gemäß den Fig. 1 und 2 ist ein Schrumpfsitzband 10 durch Zu­ sammenfügen der Enden eines Stahlstreifens an einer Verbin­ dungsstelle 11 zu einer Schleife geformt. Die Streifenenden können entweder durch Schweißen oder Krimpfen dauerhaft mit­ einander verbunden werden. In den Fig. 1 und 2 ist die Krimpftechnik veranschaulicht, die in einer Weise durchge­ führt werden kann, wie es in den US-PSen 44 59 735 und 47 57 609 beschrieben ist. Nach dem Zusammenfügen der Enden hat das Band die Form einer Schleife mit einer Hauptachse 12 und einer Nebenachse 13. Die Abmessungen der Haupt- und Neben­ achse und somit auch des Umfangs der Schleife sind etwas kleiner als die entsprechenden Abmessungen der Röhre, auf welche das Band 10 aufgebracht werden soll. Das Band 10 hat runde Ecken 14. Es hat sich gezeigt, daß das auf der Röhre sitzende Band optimale Kompressionskräfte auf die Seitenwände der Röhre ausübt, wenn der Innenradius seiner Ecken 14 im wesentlichen gleich dem Außenradius der Ecken der Bildröhre ist. Typischerweise wird ein Doppelklebeband auf die Röhre aufgebracht, wo das Implosionsschutzband sitzen soll. Das Klebeband hält zum Festhaften des Schutzbandes an den Ecken bei und hilft so, die Spannung längs der Schutzbandseiten möglichst groß zu machen. Wenn dementsprechend das Schutzband schrumpft, werden optimale Kompressionskräfte auf die Röhren­ ecken ausgeübt, und das Band 10 berührt die gesamte Röhre gleichmäßiger.

Es hat sich auch als vorteilhaft herausgestellt, das Band 10 leicht über die Elastizitätsgrenze des Metalls hinaus zu strecken, so daß das Metall in vorbestimmten Bereichen fließt. Durch das Vorstrecken des Bandmaterials über die Elastizi­ tätsgrenze erreicht man eine Reihe von Vorteilen. Das Material ist bereits geflossen und übt so eine bekannte, vorhersag­ bare Spannung auf die Röhre aus. Dies ist aus Fig. 1 ersicht­ lich, welche zeigt, daß die Spannung nach einer Streckung von etwa 5% im wesentlichen konstant bleibt. Bei der Streckung erfolgt auch gleichzeitig eine Prüfung der Sicherheit der Verbindung 11. Ferner entsteht durch das Strecken ein Ein­ schnürungsbereich 23, welcher als Beweis dient, daß die Ver­ bindung 11 geprüft worden ist.

Die Fig. 2 und 3 zeigen vereinfachte Darstellungen einer Vor­ richtung, die zum Strecken des Bandes 10 benutzt werden kann, um die obengenannten Vorteile zu erhalten. Das Band 10 wird in irgendeiner üblichen Weise gehalten, etwa durch eine Hal­ terung 16. Mehrere Platten 17 sind so angeordnet, daß sie innerhalb der Schleife des Bandes 10 liegen.

Die Platten 17 sind gleitend mit der Halterung 16 verbunden, so daß sie parallel zu den Diagonalen der Vorrichtung und somit den Diagonalen der Schleife nach deren Formung gleiten können. Die Platten 17 sind jeweils als eine Ecke des Bandes geformt und formen und dimensionieren das Band 10 somit in gewünschter Weise. Zwischen den Platten besteht jeweilse ein kleiner Abstand, und eine Ecke kann zur Bildung einer Ab­ schrägung 18 entfernt sein. Die Abschrägungen verlaufen parallel zu den Diagonalen der Vorrichtung. Zwischen den Ab­ schrägungen 18 ist ein Keil 19 angeordnet, der mit Hilfe eines Zylinders 20 gegen die Platten 17 gedrückt wird. Bei Betätigung des Zylinders 20 drückt der Keil 19 zwischen die Platten, so daß sich diese gegen die Schleife bewegen und sie strecken. Der Vorschubweg der Platten 17 läßt sich über den Hub des Zylinders 20 genau steuern. Das Band 10 wird so um die Platten 17 herumgelegt, und der Zylinder 19 wird be­ tätigt, um die Platten um ein ausreichendes Stück zu ver­ schieben, so daß das Bandmaterial um 1,0 bis 1,5% gedehnt wird. Nach dem Dehnen des Bandes wird der Zylinder zurückge­ zogen, und das Band wird aus der Vorrichtung herausgenommen. Das Band 10 ist auf diese Weise in die gewünschte Form ge­ bracht, und der Innenradius seiner Ecken ist gleich dem Außenradius der Ecken der Röhren, auf welche das Band aufge­ bracht werden soll.

Das Band 10 ist mit Haken oder Vorsprüngen 21 versehen, die beiderseits der Ecken 14 und an anderen Stellen über das Band verteilt angeordnet sind und der Befestigung von Ent­ magnetisierungsspulen und anderer Vorrichtungen außerhalb der Röhre dienen, die zu deren Betrieb erforderlich sind. Die Vorsprünge 21 sind längs einer Kante des Bandes vorge­ sehen, und bei jedem Vorsprung liegt ein kleiner ausgeschnit­ tener Teil 22. Wenn das Band 10 gestreckt wird, bilden sich dementsprechend Einschnürungsbereiche 23 im Band unmittelbar neben den Vorsprüngen 21. Die Bildung dieser Einschnürungs­ bereiche ist aus mehreren Gründen vorteilhaft. Erstens sind sie ein direktes Anzeichen dafür, daß die Festigkeit der Ver­ bindung 11 nach ihrer Bildung durch Strecken des Bandes ge­ prüft worden ist. Ferner können die Einschnürungsbereiche in einem Test der Sicherstellung dienen, daß die Streckung durchgeführt worden ist. Bei einem solchen Test wird das Band auf einen erleuchteten Tisch gelegt, wobei die Ein­ schnürungsbereiche 23 auf dem Tisch liegen und die Vorsprünge nach oben zeigen. Die Einschnürungsbereiche sind dann unmit­ telbar sichtbar als Anzeichen dafür, daß die Verbindung 11 geprüft worden ist, und wenn die Einschnürungsbereiche fehlen, wird das Band als Ausschuß behandelt. In Fig. 1 sind die Einschnürungsbereiche aus Veranschaulichungsgründen über­ trieben dargestellt, jedoch sind sie bei auf Bildröhren auf­ gebrachten Bändern sichtbar festzustellen und dienen damit als Beweis dafür, daß das Band richtig geformt und getestet worden ist.

Claims (5)

1. Verfahren zur Bildung eines Schrumpfsitz-Implosions­ schutzbandes für eine im wesentlichen rechteckige Kathoden­ strahlröhre mit runden Ecken, gekennzeichnet durch die Schritte:
Formung mindestens eines Materialstreifens in eine im wesentlichen rechtwinklige Schleife mit abgerundeten Ecken (14) und Abmessungen, die etwas geringer als die Ab­ messungen der Kathodenstrahlröhre sind, und
Erweiterung der Diagonalabmessungen der Schleife durch Strecken der Schleife längs der Diagonalen zur Bildung leicht eingeschnürter Bereiche (23) in der Schleife.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Diagonalabmessungen der Schleife um etwa 1,0 bis 1,5% vergrößert werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Innenradius der Ecken (14) des Bandes im wesentlichen gleich dem Außenradius der Ecken der Kathoden­ strahlröhre sind.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Streifen durch Miteinanderverschweißen seiner Enden zu einer Schleife geformt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Streifen durch Zusammenkrimpfen seiner Enden zu der Schleife geformt wird.